《地质学报》之《长江中下游成矿带深部成矿与找矿暨祝贺常印佛院士80华诞专辑》

永颉同心 · 发表于 2011-11-10 10:33

庐枞矿集区大地电磁探测及电性结构初探

肖晓　汤井田　周聪　吕庆田　

摘　要：在庐枞矿集区开展大地电磁测深(Magnetotelluric,MT)工作,有助于研究庐枞矿集区区域地质结构、构造,同时,对强干扰地区大地电磁下扰信号规律的研究和MT数据的处理与解释水平的提高有着重要的理论意义.论文首先阐述了庐枞盆地的地质概况及深部MT探测的研究现状,接着介绍了庐枞矿集区大地电磁测深数据采集及相关实验研究,包括仪器的一致性实验、MT单点采集时间对比实验及数据质量评价等;然后对庐枞矿集区典型的大地电磁干扰类型进行了简单的分析,并讨论了矿山强干扰地区大地电磁信号去噪的方法;最后对庐枞矿集区大地电磁测深数据进行了人机交互的二维连续介质反演,并结合区域地质构造背景对剖面反演结果进行了初步的分析与解释.
关键词：庐枞矿集区;大地电磁测深;信号处理;数据处理;反演

基金项目：本文由国家专项"深部探测技术与实验研究"(编号SinoProbe-3-4)和国家自然科学基金项目(编号40930418)资助的成果.

永颉同心 · 发表于 2011-11-10 10:34

复杂金属矿体地震波正演模拟研究——以庐枞盆地罗河、泥河和大包庄矿床为例

廉玉广　吕庆田　韩立国　赵金花　

摘　要：地震勘探在金属矿勘查中发挥越来越重要的作用,但复杂的介质结构和矿体形态通常使金属矿地震解释异常困难,为深入研究复杂金属矿体的地震波场特征,有效开展金属矿地震解释,本文以庐枞矿集区的罗河、泥河和大包庄矿床为例,在详细开展物性测量和地质与地球物理建模的基础上,对均匀介质复杂矿体模型、简化矿体模型和随机介质简化矿体模型进行了金属矿地震波场模拟研究.使用波动方程交错网格有限差分法对模型进行正演模拟,并对模拟结果做叠后偏移处理,分析了各种模型的波场特征,并与实际矿区地震反射剖面进行了对比.结果表明:含磁铁矿、黄铁矿的金属矿体与火山沉积岩、熔岩等围岩都有明显的波阻抗差异,理论上可以用反射地震方法进行深部矿床勘探;对似层状的复杂矿体,当其厚度远大于(4～5倍)地震信号的理论分辨率(λ/4)时,反射地震可以探测复杂矿体的结构形态;当矿体陡倾时,反射能量明显减弱或消失,随机介质与实际介质更接近;当不均匀程度大于5%或更大时,散射噪声将淹没矿体有效反射信号.波场模拟与实际地震剖面对比结果表明,反射地震在实际矿区的应用,面临的挑战要大很多,其中干扰、介质的不均匀性、矿体的形态是影响地震勘探效果的主要因素.
关键词：金属矿;岩石物性;随机介质;正演模拟;反射地震

永颉同心 · 发表于 2011-11-10 10:35

基于重磁多尺度边缘检测的长江中下游成矿带构造格架研究

严加永　吕庆田　孟贵祥　赵金花　邓震　刘彦　

摘　要：采用重磁多尺度边缘检测方法,对长江中下游成矿带区域重力和航磁数据进行了边缘检测,结合大地电磁剖面和地质资料,建立了长江中下游地区构造格架.根据重磁多尺度边缘检测结果,重新厘定了断裂系统的展布位置,确定了宁芜、庐枞等火山岩盆地的准确边界,划分了板块、火山岩盆地等横向结构的边界.认为长江深断裂沿安庆-铜陵北-芜湖-马鞍山-南京-线连续分布,在南京附近走向转换为近东西向,到镇江后一直往东延续至南通,进一步向东延续进入东海;长江南侧未见与郯庐断裂带连接的密度或磁性线状边界,认为郯庐断裂带穿过长江的可能性较小.在此基础上,分析了长江中下游成矿带主要矿集区与构造格架的关系,认为长江深断裂是地幔上涌引起的裂谷型断裂,来自下地壳或地幔的深部矿源物质通过深断裂向上运移,在合适的位置形成目前所见的金属矿集区.大别-舟山断裂将长江深断裂在铜陵-带错断,形成深大断裂的交汇,对铜陵、庐枞、宁芜矿集区的形成有重要贡献.
关键词：重磁;多尺度边缘检测;长江中下游成矿带;构造格架

永颉同心 · 发表于 2011-11-10 10:37

井地大地电磁非线性共轭梯度二维反演研究

张昆　魏文博　吕庆田　金胜　

摘　要：本文提出并验证了地下大地电磁测深数据的正、反演算法和程序,为井地大地电磁测深和井地可控源音频大地电磁测深这一前沿研究课题提供了地球物理解释方法.使其更加完善和有效.在Rodi(2001)发表的大地电磁场二维NLCG反演理论和算法的基础上,推导了井地大地电磁场二维NLCG反演算法,改编反演的代码,开发出二维NLCG反演程序,验证了程序的正确性.通过对比不同测点埋深的典型模型的正、反演结果,发现测点埋置在地下能够压制地面噪音,提高反演的分辨能力.
关键词：井地大地电磁场;非线性共轭梯度;二维反演

基金项目：本文为国家科技专项:深部矿产资源立体探测与实验(sinoProbe-03)和地质大调查项目长江中下游地壳精细结构与控矿研究(编号1212010981004)和中国地质科学院矿场资源研究所2009年度基本科研业务费专项资金项目(编号K0929)资助的成果.
作者简介：张昆,男,1984年生.现在中国地质科学院矿产资源研究所工作.中国地质大学(北京)攻读地球物理学博士学位,主要研究方向为地下深部构造及大地电磁正、反演方法研究.
作者单位：张昆（中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京,100083;中国地质科学院矿床资源研究所,国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室,北京,10007;中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083）　
　　　　　魏文博（中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京,100083;中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083）　
　　　　　吕庆田（中国地质科学院矿床资源研究所,国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室,北京,10007）　
　　　　　金胜（中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京,100083;中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083）　

参考文献：[1]陈乐寿,王光鍔.1990.大地电磁测深法,北京:地质出版社
[2]李金铭.2005.地电场与电法勘探,北京海淀区学院路31号:地质出版社,36-39.
[3]魏文博.2002.我国大地电磁测深新进展及瞻望.地球物理学进展,17(2):245-254.
[4]张昆,魏文博,金胜,叶高峰.2009.海底大地电磁场二维正演TE模式空气层选取.地球物理学进展,24(3):1051-1057.
[5]张昆,魏文博,叶高峰.2008.二维有限元大地电磁正演模拟在Matlab上的实现.地震地磁观测与研究.,5:83-88.
[6]Asch Ted,Morrison H F,Dickey Steve.1986.Interpretation of Borehole-To-Surface DC resistivity measurements at a contaminant site,a case study.surface and borehole geophysical methods and ground water instrumentation conference and exposition,127-147.
[7]Daud Y,Atmojo J P,Sudarman S,Ushijima K.1999.Reservoir imaging of the sibayak geothermal field,indonesia using Borehole-To-Surface resistivity measurements.Proceedings Of The 21st New Zealand Geothermal Workshop 1999,21:139-144.
[8]Lu Q.T,Hou Z.Q,Yang Z.S & Shi Danian.2005.Underplating in the middle-lower Yangtze Valley and model of geodynamic evolution:constraints from geophysical data.Science in China,48 (7):985-999.
[9]Masne,D.1988.Three-Dimensional model results for an electrical Hole-To-Surface method application to the interpretatio of a field survey.Geophysics,53(1):85-103.
[10]Rodi WL and Mackie RL.2001.Nonlinear conjugate gradients algorithm for 2-D magnetotelluric inversion[J] Geophysics,66(1):174-187.