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厚覆盖区磁铁矿空-地-井协同勘查技术体系

地质通报 2024年

作者：吴成平于长春张迪硕熊盛青朱裕振侯征高秀鹤中国自然资源航空物探遥感中心自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室山东省煤田地质规划勘察研究院河北地质大学

为满足社会发展对矿产资源需求的不断増长，保障我国战略性矿产资源安全，矿产勘查逐步向深部发展。厚覆盖地区磁铁矿勘查作为深部找矿重要内容，存在以往工作程度低、矿体引起的异常信号弱、找矿难度大等问题，亟待探索形成一套行之有... 详细信息

为满足社会发展对矿产资源需求的不断増长，保障我国战略性矿产资源安全，矿产勘查逐步向深部发展。厚覆盖地区磁铁矿勘查作为深部找矿重要内容，存在以往工作程度低、矿体引起的异常信号弱、找矿难度大等问题，亟待探索形成一套行之有效的勘查技术体系。本文运用空-地-井多维度、多方法勘查手段，采用远景区——航空物探——地面物探及验证孔——空地井联合反演——钻探逐级逼近的多元信息工作方法，使用空-地-井地球物理勘查技术、综合地质找矿信息提取方法、岩性构造填图及靶区圈定、基于多元信息的航空重磁联合反演、三维地质-地球物理建模等关键技术，建立了厚覆盖区磁铁矿空-地-井协同勘查技术体系。该技术体系在山东齐河厚覆盖示范区应用，提升了找矿效果，实现了富铁矿找矿突破。该技术体系发挥了空-地-井协同勘查优势，为厚覆盖区磁铁矿勘查提供了理论和技术支撑，也为厚覆盖区寻找其他类型矿床提供参考。

关键词：厚覆盖区矿产勘查技术体系航空重磁

基于共轭梯度算法的重力梯度数据三维聚焦反演研究

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地球物理学报 2017年第4期60卷 1571-1583页

作者：高秀鹤黄大年吉林大学地球探测科学与技术学院长春130000 国土资源部应用地球物理重点实验室长春130000

重力梯度数据相对于传统重力数据,能够更细致、准确地描述地球浅部构造和研究矿产资源分布等信息.本文采用共轭梯度算法,在加权密度域求解重力梯度数据三维聚焦反演最优化问题,以恢复地下三维密度分布,目标函数包括数据不拟合函数和最... 详细信息

重力梯度数据相对于传统重力数据,能够更细致、准确地描述地球浅部构造和研究矿产资源分布等信息.本文采用共轭梯度算法,在加权密度域求解重力梯度数据三维聚焦反演最优化问题,以恢复地下三维密度分布,目标函数包括数据不拟合函数和最小支撑稳定函数.首先,在推导目标函数对加权密度的一阶导数时,为了得到更合理的计算公式,我们考虑变加权函数中含有密度变量;此外,本文通过密度上下限约束,改善了传统聚焦反演中聚焦因子选取困难的问题.新算法获得的反演结果,对聚焦因子的选择约束较少,相比传统聚焦算法,能够更容易的获得理想结果.将方法应用于理论模型验证其有效性和正确性,并应用本文方法处理文顿盐丘地区的航空全张量重力梯度数据,得到了与已知地质信息匹配的密度分布,表明本文方法具有处理实际数据的能力.

关键词：重力梯度数据共轭梯度聚焦反演聚焦因子

基于阈值约束的协克里金法联合反演重力与重力梯度数据

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地球物理学报 2019年第3期62卷 1037-1045页

作者：高秀鹤曾昭发孙思源于平吉林大学地球探测科学与技术学院长春130000

常规协克里金方法反演重力或重力梯度数据具有抗噪性好、加入先验信息容易等优点,其反演的地下密度分布能够识别异常体中心位置,还原异常体基本形态,但反演图像光滑,分辨率低,这是由于常规方法估计的密度协方差矩阵全局发散、平稳.为了... 详细信息

常规协克里金方法反演重力或重力梯度数据具有抗噪性好、加入先验信息容易等优点,其反演的地下密度分布能够识别异常体中心位置,还原异常体基本形态,但反演图像光滑,分辨率低,这是由于常规方法估计的密度协方差矩阵全局发散、平稳.为了通过协克里金方法获得聚焦的密度分布需要改善密度协方差矩阵的性质.首先,本文推导了理论密度协方差公式,其性质表明,当理论模型聚焦分布时,其密度协方差矩阵是非平稳且聚焦分布的.为了打破常规协方差矩阵全局平稳、发散的特征,本文设置密度阈值处理协方差矩阵,通过不断更新协方差矩阵来迭代实现协克里金反演,最终得到相对聚焦的反演结果.用本文方法处理重力与重力梯度数据恢复两种密度模型,均得到了与正演模型匹配的反演结果;再将方法运用于文顿盐丘的实际测量重力与重力梯度数据,反演结果与已知的地质情况匹配较好.

关键词：协克里金联合反演重力重力梯度阈值

基于局部相关性约束的三维大地电磁数据和重力数据的联合反演

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地球物理学报 2018年第1期61卷 358-367页

作者：殷长春孙思源高秀鹤刘云鹤陈辉吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

为解决地球物理反演中多解性的问题,综合多种地球物理信息的联合反演受到了广泛的关注.本文依据不同地球物理响应可能由相同异常体引起,而不同地球物理分布参数之间存在相关性等特点,提出了一种基于局部Pearson相关系数约束的联合反演方... 详细信息

为解决地球物理反演中多解性的问题,综合多种地球物理信息的联合反演受到了广泛的关注.本文依据不同地球物理响应可能由相同异常体引起,而不同地球物理分布参数之间存在相关性等特点,提出了一种基于局部Pearson相关系数约束的联合反演方法.该方法假设每个局部区域模型参数的分布具有线性相关特性,在拟合不同类型观测数据时,对局部模型参数施加相关性约束,进行联合反演以减少多解性.本文采用交替迭代联合反演流程,改善了同一目标函数下联合反演收敛性和速度问题.基于新的联合反演方法和流程,我们测试了三维大地电磁和重力仿真数据的联合反演.结果表明,本文提出的基于局部相关性约束的联合反演方法,能充分利用大地电磁和重力观测数据信息,有效改善单一地球物理反演收敛性和多解性的问题,反演效果得到明显提升.

关键词：联合反演大地电磁重力 Pearson相关系数相关性约束

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重力梯度数据协克里金三维反演确定岩脉倾向

吉林大学学报（地球科学版） 2017年第2期47卷 589-596页

作者：高秀鹤黄大年孙思源于平吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

采用协克里金法处理重力或重力梯度数据反演地下3D密度时,岩脉倾角的先验信息是否合理决定了反演结果的好坏。为了使协克里金法在先验信息不充足时也能得到理想的反演效果,我们提出角度扫描的方法来获取岩脉倾角信息:在保持其他反演参... 详细信息

采用协克里金法处理重力或重力梯度数据反演地下3D密度时,岩脉倾角的先验信息是否合理决定了反演结果的好坏。为了使协克里金法在先验信息不充足时也能得到理想的反演效果,我们提出角度扫描的方法来获取岩脉倾角信息:在保持其他反演参数不变的前提下,假设模型的倾斜角度未知,每次引入不同角度进行协克里金反演,再根据先验信息剔除不合理密度值,得到密度分布;统计预测数据与测量数据拟合残差的标准差,根据极小值对应的角度估计岩脉的倾角。本文基于4种不同倾斜角度(0°,45°,90°,135°)岩脉模型的重力梯度垂直分量Tzz验证方法有效性,都能够准确地估计出岩脉倾斜角度。这使得协克里金法在岩脉倾角未知的情况下,也能得到较好的反演结果。

关键词：协克里金三维反演重力梯度岩脉模型

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巴楚地区航磁负异常特征分析及找矿意义研究

巴楚地区航磁负异常特征分析及找矿意义研究

第二届全国矿产勘查大会

作者：杨雪田嵩李靖葛藤菲何敬梓李逸川高秀鹤范振宇中国自然资源航空物探遥感中心

巴楚地区处于塔里木盆地中央隆起西北部巴楚隆起区,属于塔里木大火成岩省,该区地表大部分被第四系覆盖,在巴楚县盐场附近有地层和岩体出露。瓦吉里塔格钒钛磁铁矿区坐落于此,磁铁矿体赋存于著名的超基性—碱性杂岩体中。在20世纪五十年...

巴楚地区处于塔里木盆地中央隆起西北部巴楚隆起区,属于塔里木大火成岩省,该区地表大部分被第四系覆盖,在巴楚县盐场附近有地层和岩体出露。瓦吉里塔格钒钛磁铁矿区坐落于此,磁铁矿体赋存于著名的超基性—碱性杂岩体中。在20世纪五十年代,中国自然资源航空物探遥感中心在塔里木盆地地区进行航空磁力测量时首次发现了该异常;后经地面查证,陆续又发现了基性岩体及其中的钒钛磁铁矿,认为该异常由与岩体有关的岩浆型瓦吉尔塔格钒钛磁铁矿及其辉石岩和辉长岩体共同引起的,含矿单斜辉石岩磁化率均值8413.9×10-5SI。研究表明,瓦吉尔塔格铁矿成因类型为岩浆型,估算铁矿石资源量达1亿吨。

关键词：

来源： cnki会议评论

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长白山玄武岩盖层地质构造研究

地球物理学进展 2016年第5期31卷 1991-1997页

作者：乔中坤黄大年周文月高秀鹤吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

长白山火山区经历了漫长的地质演化,多期火山喷发,形成了复杂的地质构造,特别是新生代中期火山活动形成的大面积的玄武岩覆盖层遮盖了它古老的面貌.为了解该区地下详细信息,本文介绍了长白山地区地层及岩性,结合长白山地区布格重力异常... 详细信息

长白山火山区经历了漫长的地质演化,多期火山喷发,形成了复杂的地质构造,特别是新生代中期火山活动形成的大面积的玄武岩覆盖层遮盖了它古老的面貌.为了解该区地下详细信息,本文介绍了长白山地区地层及岩性,结合长白山地区布格重力异常和航空磁异常分析长白山地区重磁特性.本文还根据长白县某地区一条重力,磁法及CSAMT联合物探剖面资料,并结合当地地质资料对测区地质构造进行综合解释.得出测区玄武岩厚度在50-200m,由南向北逐渐变厚,并得出玄武岩盖层下地层分布,圈定了6处断裂构造和2处岩体侵入.

关键词：长白山火山活动玄武岩盖层 CSAMT

基于正弦函数相关性约束的重磁数据联合三维反演方法（英文）

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Applied Geophysics 2019年第4期16卷 519-529,561,562页

作者：高秀鹤熊盛青曾昭发于长春张贵宾孙思源中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 中国地质大学地球物理与信息技术学院北京100029 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130000

基于相关性约束的联合反演方法使用线性相关函数作为结构约束项,而线性相关函数中含有分母,在求解过程中可能出现奇点,从而导致反演计算不稳定。为提高反演计算的稳定性,本文提出改进措施:利用基于正弦函数的相关函数代替常规的线性相... 详细信息

基于相关性约束的联合反演方法使用线性相关函数作为结构约束项,而线性相关函数中含有分母,在求解过程中可能出现奇点,从而导致反演计算不稳定。为提高反演计算的稳定性,本文提出改进措施:利用基于正弦函数的相关函数代替常规的线性相关函数作为联合反演的结构约束项,该结构约束项不含分母,能有效避免出现奇点。设计模型试验,与基于交叉梯度约束的联合反演方法对比,证明了基于正弦函数相关性约束的联合反演方法的有效性;又将本文方法应用于联合反演实际航空重力梯度数据和航磁数据,得到的磁性分布和密度分布具有较强的结构相关性,验证了本文方法具有处理实际数据的能力。

关键词：联合反演重磁数据相关性正弦函数

不同高度重力数据和井中重力数据融合反演研究

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物探与化探 2020年第6期44卷 1361-1367页

作者：高秀鹤熊盛青于长春孙思源中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100029

影响重力三维反演效果的主要因素是观测数据,包括观测数据的质量、数量、位置等。本文使用正则化反演方法研究不同高度及井中观测重力数据对反演结果的影响。首先,不同高度重力数据单独反演,验证反演效果与观测面高度的关系。然后,融合... 详细信息

影响重力三维反演效果的主要因素是观测数据,包括观测数据的质量、数量、位置等。本文使用正则化反演方法研究不同高度及井中观测重力数据对反演结果的影响。首先,不同高度重力数据单独反演,验证反演效果与观测面高度的关系。然后,融合反演不同高度的重力数据,验证数据融合对反演效果的改善作用;基于融合反演的有益效果,当仅有单一平面观测重力数据时,通过延拓技术获得不同高度的延拓数据,融合延拓数据和观测数据,以改善反演效果。最后,将井中重力、井中密度数据加入到反演中,利用其距离目标体更近的优势,进一步提高垂直方向分辨率。

关键词：不同高度井数据重力数据融合反演延拓