張作宏， 魏邦順， 張大蓮， 張 焓

(1. 江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院,江蘇南京210049； 2. 江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇南京210018； 3. 南京信息工程大學(xué)，江蘇南京210044)

精細(xì)反演計(jì)算在鎮(zhèn)江五洲山磁異常再解釋中的應(yīng)用

張作宏1， 魏邦順2， 張大蓮2， 張 焓3

(1. 江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院,江蘇南京210049； 2. 江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇南京210018； 3. 南京信息工程大學(xué)，江蘇南京210044)

江蘇鎮(zhèn)江五洲山地區(qū)存在多個(gè)磁異常，通過(guò)對(duì)該地區(qū)地質(zhì)背景、地磁場(chǎng)特征的分析研究，結(jié)合數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)DC-19異常開(kāi)展了二維小波多尺度分解、三維物性反演以及2.5維剖面反演等精細(xì)處理計(jì)算。結(jié)果表明，礦孔的深部、旁側(cè)還存在較大規(guī)模的磁鐵礦體，認(rèn)為該地區(qū)具有較好的尋找矽卡巖型磁鐵礦的前景。說(shuō)明利用計(jì)算技術(shù)，通過(guò)精細(xì)反演可進(jìn)一步深化對(duì)以往異常的認(rèn)識(shí)，達(dá)到重新評(píng)價(jià)異常的目的。

地質(zhì)背景；地磁異常特征；小波分解；三維物性反演；2.5維反演；再解釋?zhuān)唤K鎮(zhèn)江

0 引 言

五洲山小型磁鐵礦在2010—2012年度鎮(zhèn)江寶華山—巫崗地區(qū)鐵銅礦遠(yuǎn)景調(diào)查工作中圈定磁異常編號(hào)為DC-19(江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院，2013)，由1961年開(kāi)展的1∶2 000地面磁法檢查圈定的M1—M3磁異常組成。1972—1974年在該異常位置進(jìn)行鉆探工作，共布置了6個(gè)鉆孔，對(duì)M1、M2磁異常進(jìn)行了驗(yàn)證，其中，ZK301見(jiàn)4層磁鐵礦，總厚約8.39 m；ZK304見(jiàn)3層磁鐵礦，總厚約10.05 m，累計(jì)估算鐵礦資源量11.60萬(wàn)t，為一小型磁鐵礦。其余4孔均未見(jiàn)礦，但ZK309的測(cè)井ΔZ曲線在290～340 m處，存在一形態(tài)較好、峰值為3 300 nT的負(fù)異常；ZK306、ZK307于165～260 m均存在測(cè)井ΔZ形態(tài)較好、峰值較高、規(guī)模較大的異常(江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)，1972)，從位置和深度看，不是ZK301、ZK304鉆孔所見(jiàn)礦體反映，分析認(rèn)為上述3個(gè)鉆孔相應(yīng)深度旁側(cè)存在一定規(guī)模的強(qiáng)磁性體，深部找礦前景較好,但受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件尤其是軟件、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等因素限制，部分(旁側(cè)、深部)信息沒(méi)有提取出來(lái)，制約了對(duì)地質(zhì)情況的認(rèn)識(shí)，未能對(duì)該區(qū)異常的資源潛力進(jìn)一步評(píng)價(jià)。

采用現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方法和軟件技術(shù)對(duì)該異常進(jìn)行處理和反演解釋?zhuān)詫?duì)引起該異常的磁性礦體的規(guī)模和位置進(jìn)行推斷，并對(duì)其鐵礦資源潛力作出評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該異常的再認(rèn)識(shí)。

1 地質(zhì)與地球物理特征

1.1 研究區(qū)地質(zhì)特征

寧鎮(zhèn)地區(qū)是長(zhǎng)江中下游鐵、銅成礦帶的重要組成部分，西起南京—湖熟斷裂，東至大路—界牌斷裂，北鄰長(zhǎng)江，南至湯山—東昌斷裂，構(gòu)成近EW向條塊狀斷隆，四周為中新生代斷陷，總體表現(xiàn)為凹中隆起的構(gòu)造格局。褶皺構(gòu)造主要形成于印支期，由一系列近EW向平行的復(fù)式褶皺組成，著名的“三背兩向”褶皺構(gòu)造組成了寧鎮(zhèn)地區(qū)褶皺的基本格架。地層具有揚(yáng)子區(qū)沉積類(lèi)型特征。巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在燕山期，表現(xiàn)為大規(guī)模、多期次的巖漿侵入和噴發(fā)活動(dòng)，其中以早白堊世中—酸性巖漿侵入為主，與成礦關(guān)系密切的巖漿巖主要是花崗閃長(zhǎng)斑巖，次為石英閃長(zhǎng)玢巖、二長(zhǎng)花崗巖等，形成了與其有關(guān)的鐵、銅、鉛鋅等多種內(nèi)生金屬礦產(chǎn)(孫國(guó)曦等，2007)。

研究區(qū)位于寧鎮(zhèn)地區(qū)東段的五洲山一帶。處于寶華山—巢鳳山—石頭崗復(fù)背斜的東部，區(qū)內(nèi)主要分布有志留系—二疊系等古生代地層，這些沉積地層北部與高資巖體、南部與石馬巖體接觸。NNW向、NW向及NE向斷裂構(gòu)造發(fā)育。

地表主要出露有志留系、泥盆系、石炭系及二疊系地層，巖性以砂巖、碳酸鹽巖為主，并夾有碎屑巖，其中石炭系黃龍組及船山組、二疊系棲霞組及龍?zhí)督M地層與成礦關(guān)系密切，礦體常產(chǎn)于砂巖與碳酸鹽巖之間的“硅鈣面”上。

五洲山磁鐵礦體受NEE向斷層及花崗閃長(zhǎng)巖與棲霞組灰?guī)r接觸帶所控制，香山—五洲山—牌灣—香山一帶，無(wú)論從構(gòu)造、火成巖的條件看，還是從已知的礦點(diǎn)和磁異?？矗@一地段無(wú)疑是成礦有利地段(圖1)(江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì),1972)。

圖1 鎮(zhèn)江五洲山地區(qū)地質(zhì)、地磁平面圖(據(jù)江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)，1972)1-第四系；2-龍?zhí)督M；3-孤峰組；4-棲霞組；5-船山組；6-黃龍組；7-高驪山組；8-擂鼓臺(tái)組；9-觀山組；10-五通組；11-茅山組；12-墳頭組；13-高家邊組；14-石英閃長(zhǎng)斑巖；15-斑狀石英閃長(zhǎng)巖；16-石英閃長(zhǎng)巖；17-實(shí)測(cè)、推測(cè)地質(zhì)界線；18-正斷層；19-逆斷層；20-平移斷層；21-實(shí)測(cè)、推測(cè)性質(zhì)不明斷層；22-遠(yuǎn)景調(diào)查1∶1萬(wàn)磁異常編號(hào)；23-以往地磁異常編號(hào)；24-以往施工未見(jiàn)礦鉆孔及編號(hào)；25-以往施工見(jiàn)礦鉆孔及編號(hào)；26-圖切剖面及編號(hào)Fig.1 Map showing geology and geomagnetism in the Wuzhoushan area of Zhenjiang(after No.3 Brigade of Jiangsu Bureau of Geology & Mineral Resources, 1972)

1.2 寧鎮(zhèn)地區(qū)巖礦石磁性特征

根據(jù)寧鎮(zhèn)地區(qū)的磁性參數(shù)資料(表1)(江蘇省地質(zhì)局物探隊(duì)，1981)分析，研究區(qū)磁性特征為：磁鐵礦具強(qiáng)磁性，與圍巖差異顯著，稍具規(guī)模即能引起明顯磁異常，因此高精度磁測(cè)能很好地將磁鐵礦圈定出來(lái)；礦化花崗閃長(zhǎng)斑巖、礦化矽卡巖磁性變化大，能夠引起一定的磁異常；閃長(zhǎng)玢巖具中等磁性，由于其規(guī)模較大，也會(huì)引起明顯的磁異常；沉積巖和石英閃長(zhǎng)斑巖無(wú)磁性，非礦化花崗閃長(zhǎng)斑巖呈弱磁性，它們構(gòu)成磁異常的正常場(chǎng)。因此，巖(礦)石磁性特征有如下規(guī)律：磁鐵礦磁性最強(qiáng)，磁鐵礦與圍巖(花崗閃長(zhǎng)斑巖等)有明顯的磁性差異，當(dāng)磁鐵礦體具有一定規(guī)模時(shí)，可形成高磁異常，采用磁法可直接尋找磁鐵礦體。此外，采用磁測(cè)資料可了解隱伏巖體的分布特征，為礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查提供要素。同時(shí)，這些詳實(shí)的磁性資料為定量計(jì)算奠定了良好的基礎(chǔ)。

表1 寧鎮(zhèn)地區(qū)巖(礦)石磁性統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of magnetic properties for rocks and ores in Nanjing-Zhenjiang area

注：表內(nèi)只選取與研究區(qū)相近且有一定磁性的巖礦石磁參數(shù)測(cè)定值，無(wú)磁性的沉積巖和寧鎮(zhèn)西段、中段的巖礦石參數(shù)值未列出

2 數(shù)據(jù)處理方法

2.1 磁異常數(shù)據(jù)處理的目的、內(nèi)容

由于實(shí)測(cè)磁異常是地下由淺至深各類(lèi)磁性地質(zhì)體的綜合疊加效應(yīng)，為了盡可能壓制或消除干擾噪聲，增強(qiáng)有用信息，以提高利用磁異常綜合解決復(fù)雜地質(zhì)問(wèn)題的能力，采用最新計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)磁資料進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而實(shí)現(xiàn)位場(chǎng)的轉(zhuǎn)換或分離。常用的位場(chǎng)分離技術(shù)有不同高度的延拓、滑動(dòng)平均法、趨勢(shì)分析法、插值切割法、垂向二次導(dǎo)數(shù)以及小波多尺度分解等。

實(shí)現(xiàn)同樣的目的可以采用的算法很多，其效果好差也不絕對(duì)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，往往將多種算法都試驗(yàn)1遍，然后根據(jù)所要達(dá)到的目的和所要解決的問(wèn)題，結(jié)合研究區(qū)的已知地質(zhì)條件，選用最合適的算法進(jìn)行處理。研究區(qū)地處中緯度地區(qū)，磁性體受斜磁化影響較重，異常與磁性體對(duì)應(yīng)關(guān)系復(fù)雜，為簡(jiǎn)化異常，往往還需對(duì)實(shí)測(cè)磁異常做化向地磁極的轉(zhuǎn)換處理(侯遵澤等，1997；劉天佑，2007；劉天佑等，2007；滕龍等，2015；張明華等；2015)。

對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)主要進(jìn)行濾波、化極、上延、小波多尺度分解等幾項(xiàng)轉(zhuǎn)換處理，主要目的是濾除人文干擾及淺部極小磁性體干擾，簡(jiǎn)化磁異常與磁性體的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)不同高度的上延和不同尺度的小波分解以了解分析不同深度層次的異常特征。

在對(duì)獲取的磁異常定性解釋的基礎(chǔ)上進(jìn)行定量解釋。首先對(duì)面積性數(shù)據(jù)進(jìn)行三維物性反演，其次對(duì)圖切剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行二度半人機(jī)交互反演等處理，最終達(dá)到推斷磁性地質(zhì)體空間分布特征的目的。數(shù)據(jù)處理的具體內(nèi)容及目的見(jiàn)表2。

表2 重磁異常數(shù)據(jù)處理的目的、內(nèi)容Table 2 Purpose and content of data processing of gravity and magnetic anomalies

2.2 磁異常數(shù)據(jù)處理的原理與方法

在對(duì)ΔT數(shù)據(jù)作預(yù)處理后，采用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局RGIS 2014重磁電數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的重磁模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作。針對(duì)研究區(qū)異常特征和解釋的需要，作了以下處理。

(1) 面積磁異常的數(shù)據(jù)網(wǎng)格采用克里格插值法，網(wǎng)度為20 m×20 m。

(2) 地磁要素主要通過(guò)RGIS 2014軟件調(diào)用IGRF 11模塊計(jì)算，求得區(qū)內(nèi)2011年度地磁要素為：地磁總場(chǎng)T=49 538.7 nT，磁傾角I=48.2°，磁偏角D=-5.3°。

(3) 磁異常化極處理。斜磁化條件下觀測(cè)到的ΔT異常與磁性體的實(shí)際位置有偏移，在中緯度地區(qū)異常中心往往南移，而化極處理后的磁力異常與磁性體的對(duì)應(yīng)關(guān)系較為簡(jiǎn)單、直接，便于解釋。

(4) 小波多尺度分析。小波多尺度分析又稱(chēng)多分辨分析，它將一個(gè)信號(hào)分解為逼近部分和細(xì)節(jié)部分，表示為：

(1)

式(1)中，Ai是逼近部分，Di為細(xì)節(jié)部分。圖2為3層多尺度分析結(jié)構(gòu)圖，其中，S是信號(hào)，A1、A2、A3是逼近部分，D1、D2、D3是細(xì)節(jié)部分。對(duì)于磁測(cè)資料相當(dāng)于式(2)：

ΔT=ΔT三階逼近+ΔT三階細(xì)節(jié)+ΔT二階細(xì)節(jié)+ΔT一階細(xì)節(jié)

(2)

該處理方法采用軟件MAGS 4.0(劉天佑，2012)。

圖2 3層多尺度分析結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structural diagram of three layers of multi-scale analysis

(5) 三維物性(磁化強(qiáng)度)自動(dòng)反演。RGIS 2014三維物性反演模塊采用的反演方法為隨機(jī)子域加權(quán)物性反演，為非線性反演的物性反演方法。這里的子域是指整個(gè)反演模型區(qū)域中的某個(gè)小區(qū)域，它通常包括一定數(shù)量的剖分模型單元(圖3)。該方法主要采用幾何格架分離實(shí)現(xiàn)等效計(jì)算、隨機(jī)子域選擇反演方式降低反演維數(shù)以及格架權(quán)約束異常分離三大技術(shù)，達(dá)到快速反演物性(密度、磁化強(qiáng)度)三維空間分布的目的(姚長(zhǎng)利等，2007；張明華等，2015)。

圖3 反演模型示意圖Fig.3 Sketch map of inversion models, combined model (a) and any model unit (b)

(6) 2.5維磁異常正演擬合。雖然三維反演的磁性體形態(tài)特征較為直觀，但由于三維自動(dòng)反演的物性參數(shù)分布是異常下方磁性體(可能為多個(gè)或多層)的綜合反映，磁化強(qiáng)度與形態(tài)、大小成負(fù)相關(guān)關(guān)系，即磁性越強(qiáng)、規(guī)模越?。淮判栽饺?、規(guī)模越大，對(duì)形體范圍內(nèi)的細(xì)節(jié)變化無(wú)法人為約束，依然存在多解性。因此，在三維反演成果的基礎(chǔ)上，充分利用已有鉆孔、測(cè)井、物性資料作為約束條件，建立初始地質(zhì)地球物理模型開(kāi)展2.5維的人機(jī)交互反演，可以提高解釋成果的準(zhǔn)確性。

針對(duì)已有ZK301、ZK304見(jiàn)礦鉆孔的M1、M2，圖切2條磁異常剖面開(kāi)展2.5維正演擬合。即以ZK301、ZK304孔所見(jiàn)地層、巖漿巖、磁鐵礦深度、厚度以及三維自動(dòng)反演的磁性體頂?shù)装迳疃茸鳛榧s束條件，建立初始地質(zhì)地球物理模型，即輸入有效磁化強(qiáng)度、頂部埋深、水平延伸，設(shè)置地磁場(chǎng)值、地磁傾角、地磁偏角等。然后作人機(jī)交互實(shí)時(shí)正演擬合，根據(jù)正演計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)曲線差異不斷修改模型，直到差異最小(滿(mǎn)意)為止，以達(dá)到推斷磁性體的水平延伸和垂向賦存狀態(tài)的目的(劉天佑，2012；張明華等，2015)。

3 平面磁異常特征分析

DC-19磁異常即原M1—M3異常(圖1)，位于五洲山北坡，是1條近EW向條帶狀磁異常，由500 nT等值線圈閉的范圍，東西長(zhǎng)約2 100 m，南北最寬約380 m，總體表現(xiàn)為近EW向排列的3處高值中心，北側(cè)伴生100 nT以上的負(fù)異常形態(tài)。中部異常(M2)呈似橢圓狀，走向NEE，1 100 nT等值線長(zhǎng)約450 m，寬約240 m,峰值2 500 nT；東部異常(M1)呈似橢圓狀，走向NEE，1 100 nT等值線長(zhǎng)約320 m，寬約90 m,峰值為1 800 nT；西部異常(M3)呈紡錘狀，走向近EW，700 nT等值線長(zhǎng)約350 m，寬約110 m,峰值800 nT左右。地質(zhì)圖上3個(gè)磁異常均處在志留系—二疊系與北側(cè)斑狀石英閃長(zhǎng)巖等接觸部位，且構(gòu)造發(fā)育，具良好的成礦地質(zhì)條件。

圖4為采用研究區(qū)地磁要素進(jìn)行化極處理的前后對(duì)比圖，異常特征變化很大?；瘶O后異常中心明顯北移，由北弱南強(qiáng)變?yōu)楸睆?qiáng)南弱，南緩北陡變?yōu)楸本從隙浮；瘶O異常特征與地表地質(zhì)特征更加吻合，即北側(cè)弱正磁異常反映了屬高資雜巖體的斑狀石英閃長(zhǎng)巖分布，南側(cè)的弱負(fù)異常反映了古生代沉積巖的分布。其接觸部位的強(qiáng)磁異常為矽卡巖及矽卡巖型磁鐵礦的綜合反映，北略緩南陡的異常特征說(shuō)明磁鐵礦體向北陡傾或淺部磁鐵礦體北側(cè)深部有磁鐵礦體存在。

圖4 五洲山磁異常ΔT化極處理前后對(duì)比圖Fig.4 Comparison of magnetic anomalies ΔT before and after reduction-to-the-pole in Wuzhoushan

寬緩的具一定規(guī)模的地磁異常特征表明，其不僅有已查明的淺部磁鐵礦體貢獻(xiàn)，也應(yīng)與一定規(guī)模的深部磁性地質(zhì)體有關(guān)，化極后小波多尺度分解的高階細(xì)節(jié)(圖5)結(jié)果顯示異常中心一定程度地北移，說(shuō)明磁鐵礦體向北延伸較深。

從小波多尺度分解結(jié)果可以看出，在三階、四階細(xì)節(jié)均顯示局部異常為正負(fù)伴生異常，說(shuō)明鐵礦體為下延有限形體。尤其四階細(xì)節(jié)反映場(chǎng)源似深度為320 m，與現(xiàn)有見(jiàn)礦鉆孔ZK301、ZK304見(jiàn)礦深度相比要深得多，但與ZK309孔的測(cè)井資料顯示的在290～340 m左右還存在磁異常體的結(jié)論十分吻合。而五階逼近的異常則為南低北高，反映區(qū)內(nèi)南側(cè)為無(wú)磁性古生代地層，北側(cè)為弱磁性的高資雜巖體的區(qū)域地質(zhì)特征。

另外，根據(jù)以往施工的6個(gè)鉆孔所處位置(圖4b、圖5a)分析，ZK302、ZK307孔均處在化極異常的弱異常區(qū)，ZK306孔處于異常邊緣部位，未見(jiàn)磁鐵礦應(yīng)在情理之中(見(jiàn)巖脈穿插)； ZK301、ZK304孔位置接近化極異常中心，鉆遇磁鐵礦體亦屬正常，但2孔見(jiàn)礦深度不同，ZK301孔在礦體傾向一側(cè)(北側(cè))，距礦頭略遠(yuǎn)，見(jiàn)礦深度較深，多在200 m以深，總厚度較厚；ZK304孔在礦頭附近，見(jiàn)礦深度在40 m左右，總厚度較薄，該孔見(jiàn)礦厚度明顯與異常強(qiáng)度不符；ZK309孔雖處異常中心，但未見(jiàn)礦，很可能是因?yàn)榈V體產(chǎn)狀較陡，鉆孔從礦層之間穿過(guò)、抑或礦體被后期構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)所致。

圖5 五洲山地磁DC-19異常小波多尺度分解等值線Fig.5 Contours of wavelet multi-scale decomposition for the geomagnetic anomaly DC-19 in Wuzhoushan

圖6 五洲山地磁DC-19異常三維反演成果圖Fig.6 Three-dimensional inversion results of the geomagnetic anomaly DC-19 in Wuzhoushan

4 磁異常三維反演解釋

根據(jù)上述分析，為了更好地判斷磁性礦體形態(tài)及空間賦存狀態(tài)，對(duì)DC-19異常采用RGIS重磁數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的三維物性自動(dòng)反演，對(duì)化極后的磁異常進(jìn)行磁化強(qiáng)度反演(圖6)。

從圖6a的切片上可以明顯看出，M2異常的磁化強(qiáng)度最高，近30 A/m；M1次之，約為10 A/m；M3最低，小于10 A/m。

重點(diǎn)研究M2異常，圖6b為針對(duì)M2異常反演磁性礦體放大成像圖，顯示礦體主體(圖中褐色凸起部分)位于鉆孔ZK304、ZK309南側(cè)，形態(tài)呈餅狀，向北陡傾，向下尖滅于高程-200 m左右。同時(shí)還可看出，ZK304孔所見(jiàn)礦層處于礦體外圍，沒(méi)有穿過(guò)主要礦體。

5 磁異常2.5維反演解釋

雖然三維反演的磁性體形態(tài)特征較為直觀，但由于三維自動(dòng)反演的物性參數(shù)分布是異常下方磁性體(可能為多個(gè)或多層)的綜合反映，磁化強(qiáng)度與形態(tài)大小成負(fù)相關(guān)(磁性越強(qiáng)，規(guī)模越??；磁性越弱，規(guī)模越大)，對(duì)形體范圍內(nèi)的細(xì)節(jié)變化無(wú)法人為約束，依然存在多解性。因此，在三維反演成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)M1、M2作圖切剖面P1、P2(圖1)，充分利用已有鉆孔(ZK301、ZK304)、測(cè)井(ZK306、ZK307、ZK309)、物性資料以及三維自動(dòng)反演成果(與P1、P2重疊部分切片)作為約束條件，建立初始地球物理模型，開(kāi)展2.5維人機(jī)交互反演，以進(jìn)一步提高解釋成果的準(zhǔn)確程度。

圖7為穿過(guò)M1異常的P1剖面的2.5維反演剖面成果圖。經(jīng)計(jì)算，以ZK301孔所見(jiàn)礦體不能引起現(xiàn)有磁異常(注意圖中紅色實(shí)線和黑色點(diǎn)畫(huà)線)推斷，現(xiàn)有礦體右下方即剖面的1 750 m、高程-200 m以深部位還應(yīng)有一磁性礦體存在，該礦體規(guī)模大于現(xiàn)有礦體規(guī)模(表2)。另約在剖面的1 400 m處的淺部礦體位于剖面旁側(cè)，可靠程度不高。

圖7 地磁DC-19異常P1剖面2.5維反演成果剖面圖Fig.7 2.5-dimensional inversion results of profile P1 for geomagnetic anomaly DC-19

圖8為穿過(guò)M2異常的P2剖面的2.5維反演剖面成果圖，經(jīng)計(jì)算，ZK304孔所見(jiàn)礦體明顯不能引起現(xiàn)有磁異常(注意圖中紅色實(shí)線和黑色點(diǎn)畫(huà)線)，推斷現(xiàn)有礦體左下方,即剖面的1 540 m、高程-400 m以淺部位還應(yīng)有磁性礦體存在，該礦體規(guī)模遠(yuǎn)大于現(xiàn)有礦體規(guī)模(表3)。另約在剖面的1 900 m處推測(cè)的深部礦體可靠程度較低，推斷為礦化體。

考慮到礦體沿走向、傾向?qū)?huì)逐漸尖滅，礦體形態(tài)可能近似為楔形，以及反演礦化體的磁性強(qiáng)弱等因素，Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體密度采用3.5 t/m3，Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體密度采用4.0 t/m3，體積校正系數(shù)采用0.5(楔形體計(jì)算公式)。V號(hào)磁性體暫定為礦化，不參與資源量計(jì)算(范正國(guó)等， 2006)。最終估算的資源量為646萬(wàn)t。

6 結(jié) 論

(1) 無(wú)論是面上采用的小波多尺度分解結(jié)果的定性分析，還是三維物性的自動(dòng)反演、2.5維剖面形態(tài)物性的綜合反演，都顯示五洲山地區(qū)所見(jiàn)礦體的深部和邊部還存在較大規(guī)模礦體的可能，初步估算資源量超過(guò)11.6萬(wàn)t，說(shuō)明DC-19磁異常具有較好的找礦潛力。若該異常能夠取得找礦突破，則同處高資巖體南接觸帶的磁異常分別還有DC-16、DC-17、DC-18，激電異常JD-12、JD-13(江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院，2013)都屬成礦有利部位，均具有較好的找礦前景，值得進(jìn)一步工作。

圖8 地磁DC-19異常P2剖面2.5維反演成果剖面圖Fig.8 2.5-dimensional inversion result of profile P2 for geomagnetic anomaly DC-19

新推礦體編號(hào)反演磁化強(qiáng)度/(×10-2A/m)截面積/m2模型長(zhǎng)度/m體積/m3密度/(t/m3)礦石儲(chǔ)量/萬(wàn)t校正后資源量/萬(wàn)t備注Ⅰ300022463608084523．5283141Ⅱ3000464330013928753．5488244Ⅲ1100038221806880024275138Ⅳ1500022082806182464247124校正系數(shù)0．5Ⅴ15003249180584879礦化合計(jì)1293646

注：資源量估算公式：磁異常擬合體積法估算資源量=體積校正系數(shù)×物探反演計(jì)算的體積V×礦石密度σ

(2) 通過(guò)對(duì)DC-19磁異常的定性、定量分析與研究，提高了對(duì)該異常的認(rèn)識(shí)。充分說(shuō)明利用計(jì)算技術(shù)(反演計(jì)算軟件)對(duì)以往因受計(jì)算條件限制，簡(jiǎn)單定性認(rèn)定的找礦潛力不大、前景不明等異常，通過(guò)定量計(jì)算，進(jìn)一步深化對(duì)異常的研究，提高認(rèn)識(shí)，重新評(píng)價(jià)異常成為可能。

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Application of fine inversion in the reinterpretation of Wuzhoushan magnetic anomaly in Zhenjiang

ZHANG Zuohong1, WEI Bangshun2, ZHANG Dalian2, ZHANG Han3

(1. Geological Exploration Technology Institute of Jiangsu Province, Nanjing 210049, Jiangsu, China; 2. Geological Survey of Jiangsu Province, Nanjing 210018, Jiangsu, China; 3. Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, Jiangsu, China)

There are multiple magnetic anomalies in the Wuzhoushan area of Zhenjiang in Jinagsu Province. This work analyzed the geological setting and magnetic field characteristics of this area, and utilized modern advanced data processing techniques to conduct two-dimensional multi-scale wavelet decomposition, three-dimensional physical property inversion and 2.5 dimentional profile inversion of the anomaly DC-19. The result shows that there are large-scale magnetite orebodies in the deep and flanking positions of boreholes ZK301 and ZK304, indicating a good potential for prospecting skarn type magnetite ores. It is revealed that fine inversion based on modern advanced computing technologies can further deepen the previous understanding on anomalies and can also reevaluate those anomalies.

geological settings; geomagnetic anomaly features; wavelet decomposition; three-dimensional physical property inversion; 2.5-dimensional inversion; reinterpretation; Zhenjiang in Jiangsu Province

10.3969/j.issn.1674-3636.2016.04.653

2015-11-10；

2015-12-10；編輯：陸李萍

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“鎮(zhèn)江寶華山—巫崗地區(qū)鐵銅礦遠(yuǎn)景調(diào)查”(1212011085433)

張作宏(1963— )，男，高級(jí)工程師，地球物理勘探專(zhuān)業(yè)，長(zhǎng)期從事地球物理勘探工作，E-mail： zzh6396@126.com

P631.2+4

A

1674-3636(2016)04-0653-09