地球物理综合解释技术对深部构造、岩性的识别研究

刘志庆

摘 要：在文章中，对区域地质地球物理概况进行了相应的阐述，其中主要包括两方面的内容，分别是区域地区概述和区域地质单元物性识别，并且分析了重磁电综合解释技术对构造、岩性的识别，这部分包括了三方面的内容，分别是三维Euler构造分析、重磁三维岩性识别和综合剖面解释推断。

关键词：地球物理综合解释技术；深部构造；岩性识别

中图分类号：TD1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）24-0044-02

地球物理方法是多种多样的，不同类型的方法的优势和不足也是有着相应的差异的，同时，也都有着一定的共同之处和不同之处，在多种勘探条件之下对其进行了充分的应用。在此过程中，对于重磁方法的应用是最多的，其本身有着比较多的深部信息，在深部构造和岩性识别方面发挥着重要的作用和功能，在对其进行了相应的应用之后，从中取得了非常突出的成果。

1 区域地球物理概述

在此部分，将相山西部区作为主要的研究对象，对其地质概况和地球物理特征进行相应的概述。

1.1 地质概况

相山铀矿田地处江西省乐安县，是我国的非常重要的火山岩型铀矿产出地，在扬子板块和华夏古陆量大构造单元的交接带，赣杭构造火山岩轴成矿带和赣中南花岗岩轴成矿带的结合部位。面积是104平方千米，在区域中，群山绵延，切割强烈，水系丰富，其成矿的条件是非常良好的，已经探明的矿床在10个以上，分布是相对集中的，并且储量丰富[1]。

（1）地层

在所研究的区域中，主要出露早白垩世火山-侵入杂岩，其次是青白口纪变质岩，同时，还有着比较少的早泥盆纪中细粒黑云母花岗岩、早白垩纪粗斑二长花岗岩以及似斑状微细粒二长花岗岩以及晚白垩世红尘和第四纪河流冲积物、洪积物、砾石和残坡积物出露[2]。其中，上白垩统碎斑熔岩系呈条状大面积分布于研究区西北角以及梅溪到郭岭一带；西南角同富地区则出露青白口系变质岩，还有小部分在清步平南部；打鼓顶组流纹英安岩呈长条状集中分布在研究区东北部以及石里坑地区一带。

（2）构造

在上面的阐述中已经提到了相山火山盆地处于几大构造矿化带的交接处，它的内部的火山构造有着相应的表现，主要表现为中生代多级火山盆地、火山机构和火山构造，其储矿条件极其优越。所研究的区域位于相山铀矿田破火山结构西部，断裂构造以及覆矿位置受到了相山岩浆活动中心的影响。

在所研究的区域中，断裂构造分布范围是比较广泛的，延伸比较长，呈现出NW向或者是NE向展布。在此区域中，有部分断裂已经查明了，主要包括北东邹家山-石洞断裂、湖溪-小陂断裂等。NE向为代表的邹-石断裂由基地断裂发展起来，该断裂邹家山断由数条近平行的北东向断裂组成，延伸的长度超过了10千米，宽度是200-300米，倾向北西，倾角超过了70度，从开采的多种岩石的显微构造现象和矿化特征中能够对其进行相应的观察，从中发现，邹石断裂经历了多期活动，不只是基地断裂而且是盖层断裂，发挥着导控矿的作用。同时，NW向为代表的河元背-小陂-石洞断裂呈现出NNW-SSE向展布，断层产状走向340度，倾向SW，倾角大约是80度，所延长的产度是5千米，断裂两侧角砾岩发育，同时也是主要控矿断裂[3]。

（3）矿产

此地区是中国的铀都，相山铀矿田已经探明的矿床有25个，西部区有10个以上，所占的比例是非常大的。其覆矿围岩所包含的种类是非常多的，主要包括花岗斑岩和流纹英安斑岩等。在研究的区域中，对大量的矿床进行了勘察，很多的矿床勘察的深度在500米左右，有一部分的矿床勘察的深度达到了800米，不过还是非常少的，通过对矿床的勘察，对其深度进行相应的研究和分析，从中发现，勘察的垂深在300米范围中的铀资源数量仅仅是构成一个小型的矿床，当垂深达到了500米的时候，达到中型矿床，勘察的垂深达到了800米，其孔深通常情况下在900米-1000米之內，当铀资源的数量有了几倍的增多之后，就构成了大型矿床，对西部区开采的铀矿进行相应的分析和研究，从中发现，其种类多种多样。在此区域中，其他种类的资源也是比较丰富的，主要包括方铅矿、闪锌矿和黄铜矿等[4]。

1.2 地质单元物性识别

在地球物理和地质的联系之间发挥着重要的作用和功能，能够将两者进行有效的连接，在对物性参数进行了有效的处理和解决之后，可以从中获得可靠性更高的深部信息。对于岩石的物性来说，是并不是后天形成的，而是本身就存在的，在不同的时期发生了不同的构造运动，在此过程中，岩石的密度和磁性等有着比较大的不同，在对相关的物性、参数进行了充分的分析和统计之后，对于多解性的改善和解释的可靠性的提高有着非常重要的作用。

相山西部地区的地质构造有着非常大的复杂性，其岩性的变化是比较大的，同时其构造破碎状况比较严重。热液蚀变叠加对其的影响是比较大的，地质单元的物性差异也是比较大的，需要采取多种有效的措施对所有测定的样本进行地质上的区别。如果没有对其进行有效的解决和处理，必定会影响基于物性特征和探测结果对深部地质单元所做出的判断的客观性[5]。

2 重磁电综合解释技术对构造、岩性的识别

2.1 Euler反褶积构造

在重磁数据处理和解释的过程中，欧拉反褶积方法有着非常重要的作用，是其重要的手段，此种方法有着非常鲜明的优势和特点，主要包括较强的适应性和不需要假设地质模型等。同时，在已经有了比较少的地质约束条件的情况下，需要重视计算机自动化的应用，通过对其的应用，对场源的深度和出现的原因等进行有效的计算。在对这种方法进行了充分的应用之后，实现位场、梯度和场源的联系的建立，同时，当对三者之间的关系进行相应的建立的过程中，对欧拉齐次方程式进行了充分的应用。场源的不同类型的形状表现为齐次程度，从本质上来说，主要是空间中的任意一点到场源位置不同距离的场值的衰减率。通过对欧拉齐次方程式的应用，实现求解的目的，由此对场源体的大致位置和深度进行相应的明确，进一步对所研究的区域中的断层和岩脉等地质构造进行有效的识别。endprint

2.2 重磁三维岩性识别

将物性和既有的地质资料作为重要的依据和参照，对重磁三维物性约束反演结果进行相应的处理，并且对所研究的区域中的不同岩性的分布情况进行有效的识别，对重磁三维物性反演结果处理之后得到相应的高密度三维数据体。

通过对不同的深度密度体分布进行研究和分析，从中发现，在深度有着相应的增加的过程中，高密度体的范围有所减小，与此同时，相应的密度值在整体上进行了一定的减小。

2.3 综合剖面解释推断

（1）对从摇下江到王家边的测线进行相应的推断解释。其测线的长度是7477米，方向接近330度，横穿河元背地区。对相应的地质剖面图进行分析，从中发现，水平距离0-3700米范围中，有着大量的第四系砾石和砂砾石等出露，水平距离3700米到测线末端发育有早白垩系鹅湖岭组碎斑熔岩，其中水平距离3700米到4000米测线上下有白垩系沙洲单元粗斑二长花岗斑岩等侵入，测线中部到尾部已经查明断裂构造发育。

（2）对同富地区到下元测线进行相应的阐述，测线的长度是7016米，方向接近330度，对相应的地质图进行分析和观察，从中发现，水平距离0到3200米范围中出露大量的第四系砾石和砂砾石等，平距3200米到3700米的范围之中有着大量的早白垩系鹅湖岭组过渡相碎斑熔岩出露，水平距离3700米到测线末端范围中則大量出露青白口系变质岩。对所研究的区域中的地质图进行相应的对比和研究，从中发现，从同富地区到下元测线下方不远的距离内发育着大量的早泥盆系焦坪单元花岗岩。

3 结束语

在进行物性统计的过程中，发现部分岩性的差异是比较小的，在反演的结果中要进行准确的识别有着比较大的难度，要对这方面的问题进行相应的掌握和了解，需要在统计的过程中对物性研究进行一定的加强，对不同的物性组合和岩性的对应关系进行更加深入地研究，在一定程度上增加区分度。除此之外，对重磁电资料和地质资料进行充分的应用，以此对相应的地质体进行全面、深入的研究，从而使得从中得到的结果与实际的地质情况的契合度是比较高，对两者之间的偏差进行有效的减小。

参考文献：

[1]严加永，吕庆田，陈向斌，等.基于重磁反演的三维岩性填图试验-安徽庐集矿集区为例[J].岩石学报，2014，30（4）：1041-1053.

[2]陈召曦，梦小红，郭良辉.重磁数据三维物性反演方法进展[J].地球物理学进展，2012，2（27）：503-511.

[3]刘明，杨进，亢俊健，等.CSAMT与地震法在呼包盆地东南部地热勘察中的应用[J].地质科技情报，2015，34（5）：212-218.

[4]祁光，吕庆田，严加永，等.先验地质信息约束下的三维重磁反演建模研究-以安徽泥河铁矿为例[J].地球物理学进展，2012，55（12）：419

4-4206.

[5]姚大为，朱威，王大勇，等.音频大地电磁法在武山外围深部勘察中的应用[J].物探与化探，2015，39（1）：100-103.endprint