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在地质工作中,地面高精度磁测很重要的一个任务就是进行垂向位场信号分离。众所周知,磁异常是地下所有地质异常体的综合反映,是深、中、浅各层地质体产生磁异常的相互叠加。如何提高磁场的垂向分辨率,是我们地球物理工作者共同面对的一个难题。基于此,本文以西藏日喀则恰功铁矿磁测资料为依托,通过小波多尺度分析方法做了有益的尝试,把磁异常按照不同的频段分解开来,得到地下不同场源地质异常体的信息,突出了异常特征。
本文以综合信息找矿模型理论和矿床学理论为指导,系统收集了恰功铁矿区普查、详查、勘查过程中的各类地质资料,其中包括区域成矿图、区域物化探图、地形地质图、剖面图、采坑素描图、钻井数据等资料,对恰功铁矿区磁测资料进行了常规处理与小波变换多尺度分解;用欧拉反褶积方法圈定了场源范围并做了估深;对典型剖面进行了2.5维反演;结合地质、钻井资料,建立了综合地质一地球物理找矿模型;对ro矿体的形态、大小、走向、位置、产状、边界等几何特征以及其它磁性地质体引起磁异常的原因做了系统研究;分析了矿区主要断裂展布活动,断裂对矿体的控制作用以及相互关系等特征。本论文分为两部分:磁测资料处理部分和磁测资料解释部分,但在论文写作过程中处理和解释是分不开的,取得的主要研究成果如下:
1.对磁异常常规处理方法(向上和向下延拓)与小波多尺度分析方法进行了研究并编程实现了小波多尺度分解技术难点,分析对比了向上延拓和小波多尺度方法的应用效果;通过编程发现,小波滤波思想表面上与磁异常上延和下延相似,其实不然。上延相当于低通滤波,而下延相当于高通滤波,但是上延只是将高频成分相对展平,并没有滤除;小波变换对信号进行小波分解后,只用某一频带的系数进行重构,将其余频带的信号全部滤去,这种做法和匹配滤波相似,且小波分解后在重构时对不同的频带进行,计算是很方便的。数值实验和实际资料的小波处理结果都表明,用小波进行磁异常的分离是可行的。
2.用小波多尺度分析方法将磁异常信号进行了分离,并通过欧拉反褶积方法初步估计了异常与其场源深度的定量关系;把一~五阶细节场源深度叠加起来发现,两条岩脉呈倒八字形由地表向下延伸,由统计学原理和成矿构造动力学原理可以预测这两条岩脉在深部可能相交,反演似深度大约O~600m。
3.在常规磁异常解释确定矿体几何特征的基础上,针对规则二度体和三度体模型直接反演结果不能很好的解释恰功铁矿区实测磁异常的缺点,本文利用二度半磁性体模型进行反演拟合,在恰功铁矿的C-6异常选择两条典型剖面进行了反演,结果表明Ⅱ号矿体是由C-4、C-6磁异常引起的。剖面-Ⅰ显示Ⅱ号矿体沿SSW向向下延伸,矿体厚度约20~30m,剖面-Ⅱ显示的Ⅱ号矿体与剖面-Ⅰ相似,只是北侧还存在一个规模不大的矿体。模拟结果显示的矿体截面区域,矿体可能是断断续续。地表揭露的Ⅱ号矿体位于C-6号异常的C-4负异常带中,与常理不相符,通过模拟发现,原因是由于矿坑中测量的磁异常场方向可能向上方,使得测量结果显示为一个巨大的负异常。
4.建立了恰功铁矿床地质-地球物理模型,对矿体的赋存规律有了进一步的认识,从地质模型来看,认为恰功矿带有向南侧伏的趋势,矿体数量比较多,在蚀变比较强烈的部位,矿体比较稳定和连续。
5.对矿区主要断裂展布、断裂活动,断裂对矿体的控制作用以及相互关系等特征进行了系统分析,根据化极结果,推断矿区断裂一条,走向为近东西向,南倾,展布于塔克那组(K1t)与中新世中粗粒斑状黑云二长花岗岩(N1ηγ)接触面上。