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基于先验信息约束的重磁三维交互反演建模技术——以铜陵矿集区为例

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地球物理学报 2015年第12期58卷 4436-4449页

作者：兰学毅杜建国严加永安明万秋郭冬廖梦奇王云云陶龙张启燕张莎莎安徽省勘查技术院合肥230031 安徽省地质调查院合肥230088 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037

三维地质建模是实现深部矿产勘查突破的重要途径,其通过控矿地质体的三维建模,直观刻画控矿要素之间的空间、成因和演化关系,帮助理解成矿系统,开展深部找矿预测.当前三维建模主要采用地质资料构建,在缺少钻孔等已知资料的情况下,难于... 详细信息

三维地质建模是实现深部矿产勘查突破的重要途径,其通过控矿地质体的三维建模,直观刻画控矿要素之间的空间、成因和演化关系,帮助理解成矿系统,开展深部找矿预测.当前三维建模主要采用地质资料构建,在缺少钻孔等已知资料的情况下,难于构建出可靠的三维地质模型.为了克服常规三维地质建模方法可信度低、精度差的缺点,本文将重磁交互反演技术引入到三维地质建模中,提出了基于先验信息约束,通过二度半剖面交互反演、三维物性反演联合修正的三维地质模型方法.采用该方法建立了铜陵矿集区的三维地质模型,并开展了深部找矿预测,取得以下主要认识:1)基于先验信息约束的重磁交互反演建模技术能大幅提高三维地质模型的可信度,是实现地下地质体"透明化"的重要途径;2)铜陵地区重要控矿地层(C-P-T2)主要分布于向斜区和火山岩覆盖区,深部岩浆岩条件优越,深部找矿工作应从传统的背斜隆起区转向向斜区和火山岩覆盖区以及部分凹陷区,这将极大拓展铜陵地区找矿空间;3)铜陵地区传统的五大矿田的侵入岩均具有复合岩体特征,特别是与辉石闪长岩共生的矿产以铁铜矿为主,而与金矿密切相关的侵入岩则多为中酸性岩体,这一推断如果成立,将对铜陵地区找矿突破产生重大影响;4)铜陵地区的推覆构造十分发育,木镇凹陷区的早古生代基底和南陵盆地北西缘的戴公山背斜就是一套区域性推覆构造的产物,三维地质模型还揭示铜陵地区侵入岩具有深、中、浅三重结构,这为铜陵隆起的推覆成因提供了证据,也指示了在铜陵之外再寻找类似铜陵矿集区的良好前景.

关键词：先验信息重磁约束反演三维地质建模铜陵矿集区找矿预测

基于重磁场多尺度边缘检测的地质构造信息识别与提取——以铜陵矿集区为例

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地球物理学报 2015年第12期58卷 4450-4464页

作者：严加永吕庆田陈明春邓震祁光张昆刘振东汪杰刘彦中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 中石化地球物理有限公司云南分公司昆明650233

重磁场是地下地质体密度、磁性分别响应的综合,蕴涵着丰富的地质构造信息,如何将其有效地提取出来是正确认识地下结构的关键环节.本文在总结重磁场构造信息提取研究进展的基础上,将构造信息提取突破口归结为重磁场的边缘增强与检测.通... 详细信息

重磁场是地下地质体密度、磁性分别响应的综合,蕴涵着丰富的地质构造信息,如何将其有效地提取出来是正确认识地下结构的关键环节.本文在总结重磁场构造信息提取研究进展的基础上,将构造信息提取突破口归结为重磁场的边缘增强与检测.通过构建理论模型,对常用的边缘检测方法开展了对比试验,并以长江中下游成矿带中的铜陵矿集区为例,开展了实际资料的处理和研究.获得以下认识和结论:(1)多尺度边缘检测方法较其他方法更能准确提取模型边界,更适合于构造信息识别与提取;(2)在铜陵矿集区识别出18条断裂构造,确定了铜陵隆起的边界,断裂构造的走向主要为北东向,前人所谓"棋盘格式"断裂构造系统并不存在;(3)圈定了岩体的分布范围,在铜陵矿集区北缘,发现了2处隐伏岩体;(4)施家冲、戴家汇岩体周边是寻找矽卡岩型、斑岩型铜金矿的有利地段,铜陵隆起和繁昌火山岩盆地分界断裂两侧是寻找热液型铅锌矿和金矿的重要靶区.

关键词：重磁场多尺度边缘检测构造识别与提取铜陵矿集区

安徽铜陵矿集区中生代侵入岩体年代学研究及其成矿指示意义

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地质学报 2019年第5期93卷 1096-1112页

作者：施珂杜建国万秋陈芳蔡杨曹荆亚吴礼彬王利民谭德兴安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 合肥230001 中国科学技术大学合肥230026

基于前人在铜陵矿集区获得的大量高精度同位素定年数据,本文补充测定了研究程度相对较低的棋子坑、瑶山、荷花塘等11个小型侵入体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,年龄分布在147～131 Ma之间。通过对区内成岩-成矿时代进行系统分析,提出了该区... 详细信息

基于前人在铜陵矿集区获得的大量高精度同位素定年数据,本文补充测定了研究程度相对较低的棋子坑、瑶山、荷花塘等11个小型侵入体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,年龄分布在147～131 Ma之间。通过对区内成岩-成矿时代进行系统分析,提出了该区为一燕山期陆内"瞬时大规模成矿作用"形成的大型矿集区。区内燕山期成矿岩体主要包括花岗闪长岩类、石英(二长)闪长岩类和辉石(二长)闪长岩类等3类中酸性侵入岩,其成岩时代主要集中在152～130Ma之间,其中,花岗闪长岩集中在148～137 Ma、石英(二长)闪长岩在152～130 Ma、辉石(二长)闪长岩在150～134 Ma,区内主要矿床中获得的辉钼矿Re-Os成矿年龄分布在141～137Ma,成岩与成矿时代相差约10Ma以内,且成矿年龄具有自东向西逐渐变新的特征,区内相邻矿田成矿时代相差2Ma左右。铜陵矿集区在141～137 Ma的短时限内三次幕式大规模成矿作用为全球陆内岩浆成矿作用中所罕见。

关键词：铜陵矿集区中酸性侵入岩类成岩-成矿时代瞬时大规模成矿作用

铜陵矿集区侵入岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其深部动力学背景

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中国科学（D辑） 2008年第5期38卷 630-645页

作者：吴淦国张达狄永军臧文拴张祥信宋彪张忠义中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 石家庄经济学院石家庄050031 中国地质科学院地质研究所北京100037

选取铜陵矿集区5个典型的中生代侵入岩体—沙滩脚石英二长斑岩、冬瓜山辉石二长岩、新桥二长岩、凤凰山花岗闪长岩、小铜官山石英二长闪长岩,进行了系统的SHRIMP锆石U-Pb定年,给出了(151.8±2.6)^(142.8±1.8)Ma的年龄值,对该区侵入岩... 详细信息

选取铜陵矿集区5个典型的中生代侵入岩体—沙滩脚石英二长斑岩、冬瓜山辉石二长岩、新桥二长岩、凤凰山花岗闪长岩、小铜官山石英二长闪长岩,进行了系统的SHRIMP锆石U-Pb定年,给出了(151.8±2.6)^(142.8±1.8)Ma的年龄值,对该区侵入岩的形成时代提供了精确约束,表明晚侏罗世末是该区岩浆活动的高峰期.岩浆侵入的总体顺序为石英二长(斑)岩→二长岩→花岗闪长岩→石英二长闪长岩→辉石二长闪长岩→辉长辉绿岩.不同岩性的侵入岩具不同的结晶年龄可能说明了铜陵地区侵入岩经历了深部岩浆的演化过程.这种岩浆的演化过程和该区当时深部地球动力学背景有密切的关系.提出了研究区深部构造和岩浆演化的动力学模型:T3末期,扬子与华北块体完成拼合,铜陵地区进入新的挤压造山运动期,即进入了太平洋动力学体系.J2-J3期间,随着Izanagi板块向欧亚板块之下俯冲,该区受到的北西向挤压作用,形成北东向褶皱,并导致地壳增厚.在地壳下部形成高密度的榴辉岩相岩石,造成深部岩石圈地幔及下地壳拆沉,诱使热的软流圈物质上涌,减压熔融产生的玄武质岩浆发生底侵作用,并引起下地壳受热熔融产生花岗质岩浆.这些岩浆经过不同的作用过程最终沿深大断裂上侵(J3-K1).测年结果表明该区岩石圈地幔和下地壳的拆沉作用至少在晚侏罗世中晚期就已经开始,并造成岩石圈的急剧减薄,中上地壳发生强烈的伸展作用,形成盖层间、基底与盖层间、中下地壳等大量的滑脱构造,构成了岩石圈构造分层或拆离作用.老的岩浆成因继承核(747~823Ma范围内的3个一致年龄)的存在支持铜陵地区在新元古代存在明显的岩浆作用,同时说明中生代侵入岩的形成有较多的新元古代火成岩源岩的参与.

关键词：侵入岩锆石SHRIMP U-Pb年龄地球动力学新元古代铜陵矿集区

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铜陵矿集区成矿流体系统时限的初步厘定

矿床地质 2004年第3期23卷 271-280页

作者：蒙义峰杨竹森曾普胜徐文艺王训成中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 安徽省地勘局三二一地质队安徽铜陵244033

文章在铜陵矿集区成矿流体系统划分的基础上 ,对其中的部分流体系统的流体记录采集了 13件样品 ,分别用Re_Os法 (辉钼矿、黄铁矿 )、Ar_Ar和K_Ar法 (铬云母、闪长岩等 )进行了同位素年龄精确测定 ,结合野外对不同流体记录的产出层位、... 详细信息

文章在铜陵矿集区成矿流体系统划分的基础上 ,对其中的部分流体系统的流体记录采集了 13件样品 ,分别用Re_Os法 (辉钼矿、黄铁矿 )、Ar_Ar和K_Ar法 (铬云母、闪长岩等 )进行了同位素年龄精确测定 ,结合野外对不同流体记录的产出层位、切割交叉关系的研究 ,厘定了铜陵矿集区 4套流体系统的时限。初步界定了矿集区部分流体系统的时间界限 ,为流体系统的划分和成矿流体的研究提供了重要的基础。

关键词：地质学流体系统时限初步厘定铜陵矿集区

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铜陵矿集区矿田构造垂直分带

矿床地质 2004年第2期23卷 206-215页

作者：李进文裴荣富梅燕雄中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

在对铜陵矿集区内矿田构造分类及其控矿特征分析的基础上 ,依据空间分布位置将矿田控矿构造带划分为浅带、中带和深带 3个层次 ,其空间配置为 :浅带“行、列、汇”构造样式、中带岩浆侵入接触构造体系和深带“隆中凹”构造 ,三者在空间... 详细信息

在对铜陵矿集区内矿田构造分类及其控矿特征分析的基础上 ,依据空间分布位置将矿田控矿构造带划分为浅带、中带和深带 3个层次 ,其空间配置为 :浅带“行、列、汇”构造样式、中带岩浆侵入接触构造体系和深带“隆中凹”构造 ,三者在空间上构成了矿田构造的垂直分带。以上覆地层厚度估算矿田各层次控矿构造带的深度大约为 :浅带 0～ 1km ;中带 1～ 3.0km ;深带 >3.0km。三个层次的控矿构造带分别控制了热液脉型、矽卡岩型和层控矽卡岩型等主要矿床类型。浅、中、深控矿构造带在不同的矿田常具有不同的组合形式 ,可以单独出现 ,也可以是两两组合 ,当三者复合产出时则构成完整的矿田构造垂直分带。矿田构造垂直分带的发育程度往往决定矿田的成矿特点 ,是控制成矿系列和“多层楼”

关键词：地质学矿田构造垂直分带分带模式铜陵矿集区

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铜陵矿集区地壳浅表结构的地震层析研究

矿床地质 2004年第3期23卷 383-389页

作者：史大年吕庆田徐明才赵金花中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000

为了给铜陵矿集区成矿理论研究提供更多的地壳浅表结构信息 ,以及试验地震层析成像方法在金属成矿区的应用效果 ,利用高精度反射地震资料中的初至波走时数据 ,对铜陵矿集区地壳浅表结构进行了层析成像试验研究。结果显示 :矿集区浅表地... 详细信息

为了给铜陵矿集区成矿理论研究提供更多的地壳浅表结构信息 ,以及试验地震层析成像方法在金属成矿区的应用效果 ,利用高精度反射地震资料中的初至波走时数据 ,对铜陵矿集区地壳浅表结构进行了层析成像试验研究。结果显示 :矿集区浅表地壳的速度分布存在着丰富的结构变化特征 ,层析结果给出的速度变化特征与地表观察到的地质、构造、岩体和矿体分布存在着良好的对应关系。研究结果表明 ,初至波走时层析成像方法可以为深部隐伏矿床的勘探研究提供丰富的地壳浅表结构信息。笔者认为 ,今后还应考虑同时采用初至波和反射波走时 (甚至波形 )资料进行层析反演的方法 ,来进一步提高较深部 (>5 0 0m)地质目标的分辨能力。

关键词：地球物理地震层析成像地壳浅表结构铜陵矿集区

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铜陵矿集区蚀变-流体填图与成矿流体系统

矿床地质 2004年第3期23卷 261-270页

作者：蒙义峰侯增谦杨竹森曾普胜徐文艺田世洪李红阳王训成姜章平姚孝德中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 石家庄经济学院资源环境与工程系河北石家庄050031 安徽省地勘局三二一地质队安徽铜陵244033

为了详细刻画和深刻理解区域流体系统 ,文章在传统的地质填图方法基础上 ,针对流体活动性状及其地质记录 ,提出了一套区域蚀变_流体填图方法程序 ,并在铜陵地区进行了示范性研究 ,取得了良好效果。这套“蚀变_流体填图”的方法明确了流... 详细信息

为了详细刻画和深刻理解区域流体系统 ,文章在传统的地质填图方法基础上 ,针对流体活动性状及其地质记录 ,提出了一套区域蚀变_流体填图方法程序 ,并在铜陵地区进行了示范性研究 ,取得了良好效果。这套“蚀变_流体填图”的方法明确了流体填图的填图对象 ,填图单位划分理论依据———流体同源性理论 ,制定了流体系统_流体子系统_流体单元三级填图单元划分方案。在铜陵地区建立了与成矿流体有关的 4套流体系统 ,即海西期喷流沉积流体系统、燕山期岩浆流体系统、燕山晚期中低温流体系统和燕山晚期繁昌火山流体系统 ,并划分出 7个流体子系统和 18个流体单元。通过“蚀变_流体填图”掌握了铜陵矿集区成矿流体的空间分布规律 ,阐述了不同流体系统的成矿特征。

关键词：地质学蚀变-流体填图流体系统空间展布成矿特征铜陵矿集区

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铜陵矿集区构造滑脱与分层成矿特征研究

中国科学（D辑） 2003年第4期33卷 300-308页

作者：吴淦国张达臧文拴中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

对铜陵矿集区深部构造及盖层构造变形分析表明构造分层作用是本区乃至长江中下游成矿带岩石圈的一个典型特征,深部构造圈层对浅部构造圈层的控制是通过不同级别的构造分层作用来实现的。铜陵矿集区盖层中发育的多层位、多级别、多种方... 详细信息

对铜陵矿集区深部构造及盖层构造变形分析表明构造分层作用是本区乃至长江中下游成矿带岩石圈的一个典型特征,深部构造圈层对浅部构造圈层的控制是通过不同级别的构造分层作用来实现的。铜陵矿集区盖层中发育的多层位、多级别、多种方向的滑脱构造是构造分层作用在盖层中的具体表现形式。构造滑脱是在印支期“S”状褶皱的基础上发展起来的,在燕山期持续活动,并和东西向及北北东向变形系统复合。构造分层作用对成岩成矿的控制在盖层中有不同的表现形式。不同层间滑脱带容易形成不同成因类型的矿床,同一滑脱层的不同部位成矿特征也不尽相同,这和构造滑动机理、构造复合特征、成矿围岩特性及成矿热液的类型有密切关系。

关键词：铜陵矿集区构造滑脱分层成矿特征构造分层作用构造演化构造-岩浆-成矿作用