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    基于噪聲擾動下重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度的重磁相關(guān)性分析
    ——以相山鈾礦田為例

    2023-11-26 12:59:34王彥國田野鄧居智葛坤朋
    石油地球物理勘探 2023年5期
    關(guān)鍵詞:重磁場源鈾礦

    王彥國,田野,鄧居智,葛坤朋

    (1. 東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境國家重點實驗室,江西南昌,330013;2. 東華理工大學(xué)地球物理與測控技術(shù)學(xué)院,江西南昌,330013)

    0 引言

    基于巖(礦)石的密度、磁化率、電阻率及波阻抗等物性特點,地球物理方法可分為重、磁、電、震等不同勘探方法。由于觀測數(shù)據(jù)體在空間上的局限性,單憑某一種地球物理方法很難準(zhǔn)確推測復(fù)雜的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)[1]。但不同類型的地球物理數(shù)據(jù)間具有互補(bǔ)性,可聯(lián)合多種地球物理數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合解釋,降低多解性,提高解釋的可靠性[2-4]。重力場和磁場均是地下所有場源產(chǎn)生異常的總和,具有嚴(yán)重的體積效應(yīng),多解性明顯。因而,利用重、磁異常進(jìn)行綜合分析與解釋,有助于提高地質(zhì)解釋的準(zhǔn)確性。

    重磁對應(yīng)分析法是重磁聯(lián)合定性解釋的一種常用方法,該方法基于重磁泊松定理,通過研究重力垂向一階導(dǎo)數(shù)和化極磁異常的相關(guān)性開展巖性識別與構(gòu)造劃分[5]。Garland[6]首先提出了重磁對應(yīng)分析方法,應(yīng)用于計算單一地質(zhì)體的磁化強(qiáng)度與剩余密度的比值(泊松比),從而確定場源性質(zhì);Cordell 等[7]結(jié)合重力異常和磁源重力異常振幅譜,估計北極地區(qū)的柯尼希斯貝格比(即剩余磁化強(qiáng)度與感應(yīng)磁化強(qiáng)度之比)及總磁化方向;Chandler等[8]利用滑動窗口實現(xiàn)了多源重磁場的相關(guān)性研究;Chandler 等[9]應(yīng)用滑動窗口下的重磁對應(yīng)分析法對美國明尼蘇達(dá)中東部至佩尼奧克統(tǒng)造山帶前寒武系開展地質(zhì)填圖,取得了較好的應(yīng)用效果。

    劉心鑄[10]將重磁對應(yīng)分析法引入中國,并進(jìn)行了單一和疊加異常體的模型試驗及應(yīng)用分析;黎益仕等[11]以重磁對應(yīng)分析為約束,開展了重磁聯(lián)合反演,獲得了良好的應(yīng)用效果;范正國等[12]分析了重磁對應(yīng)分析法的局限性,提出了自適應(yīng)重磁對應(yīng)分析法,在一定程度上提高了方法的可靠性與實用性;宋景明[13]利用磁源重力異常剔除磁性體引起的重力異常,得到了反映沉積構(gòu)造特征的剩余重力異常;在此基礎(chǔ)上,顏廷杰等[14]利用多尺度窗口滑動線性回歸修正方法將磁場換算為磁源重力異常,得到了純粹由無磁性地質(zhì)體產(chǎn)生的剩余重力異常;王彥國等[15]基于重磁泊松定理推導(dǎo)了總磁化方向的估計方法,并在相山鈾礦田獲得了良好的應(yīng)用效果。一些學(xué)者還在不同地區(qū)開展了重磁對應(yīng)分析法的應(yīng)用,取得了很好的應(yīng)用效果[16-19]。然而,常規(guī)重磁對應(yīng)分析法需要進(jìn)行化極處理,且僅適用于重磁異常高度相關(guān)的情況。此外,該方法易產(chǎn)生虛假信息,嚴(yán)重限制了該方法的實際應(yīng)用[12,18]。鑒于此,本文從重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度的表達(dá)式出發(fā),推導(dǎo)出新形式下的重磁泊松公式。在此基礎(chǔ)上,提出了基于重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度互相關(guān)系數(shù)的重磁相關(guān)性分析方法,并通過噪聲擾動處理消除重磁同源體之外的虛假強(qiáng)相關(guān)信號。由于本方法使用了重力二階導(dǎo)數(shù),很大程度上削弱了區(qū)域重力場的影響;同時,歸一化磁源強(qiáng)度基本不受磁化方向影響。因此,本文方法無需做化極處理,具有較強(qiáng)的適用性和實用性。通過模型試驗驗證了方法的可行性與優(yōu)越性。最后,將該方法應(yīng)用于相山鈾礦田重磁資料處理,獲得了良好的效果。

    1 基本原理

    典型地質(zhì)體的重力異常可表示為[20-21]

    式中:G是萬有引力常數(shù);Δρ為地質(zhì)體與圍巖的密度差;kg是與坐標(biāo)位置無關(guān)但與地質(zhì)體幾何形狀有關(guān)的參數(shù);(x,y,z)和(x0,y0,z0)分別是計算點和場源點坐標(biāo);Ng是重力源構(gòu)造指數(shù),與地質(zhì)體幾何形狀有關(guān)。

    對重力異常g求取z方向的二階導(dǎo)數(shù)

    典型地質(zhì)體的磁場可用歸一化磁源強(qiáng)度統(tǒng)一表示為[22-23]

    式中:μ0是真空中的磁導(dǎo)率;M是磁源磁化強(qiáng)度;kM是與坐標(biāo)無關(guān)但與場源形狀相關(guān)的參數(shù);NM是磁源構(gòu)造指數(shù),與場源形狀有關(guān);λ1、λ2和λ3是磁梯度張量Γ的特征值。

    磁梯度張量Γ[24]可表示為

    式中:U表示磁位;Bx、By、Bz分別表示磁場B的x、y、z三個方向分量,其值可利用波譜關(guān)系由磁異常T換算得到。

    當(dāng)觀測點位于場源上方時,重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度公式可分別簡化為

    從常規(guī)重磁泊松公式可知,對于重磁同源體,其磁異常與重力異常的一階導(dǎo)數(shù)形式一致,因此NM=Ng+1,式(5)可轉(zhuǎn)換為

    上式即為基于重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度的重磁泊松公式。 對于同一場源,記k=為一常數(shù),此參數(shù)僅與場源的幾何形狀相關(guān)。

    依據(jù)式(6),可引入下面的互相關(guān)系數(shù)判斷重磁的同源性

    式中W表示滑動計算窗口的總點數(shù)。上式中包含重力二階導(dǎo)數(shù)和磁場一階導(dǎo)數(shù),可大幅度降低重磁背景場的影響。

    根據(jù)柯西不等式可得

    因此,相關(guān)系數(shù)C取值范圍為[-1,1]。

    同樣,依據(jù)式(6)可以計算包含場源幾何形狀影響因素的重磁泊松比

    直接使用重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度進(jìn)行互相關(guān)計算時,效果并不理想,主要原因是遠(yuǎn)離場源時,歸一化磁源強(qiáng)度太小且窗口內(nèi)數(shù)值變化不明顯,此時窗口內(nèi)各點的Tμ趨于窗口內(nèi)的平均值,則式(7)可寫作

    根據(jù)上式可知,當(dāng)遠(yuǎn)離磁源區(qū)且重力二階垂向?qū)?shù)處于非零值區(qū)域時,系數(shù)C接近±1,即完全正相關(guān)或負(fù)相關(guān),顯然這是不合理的。事實上,常規(guī)重磁分析方法同樣存在這樣的問題[12],目前對此尚未有理想的解決方案。

    為解決這一問題,對重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度添加兩個不相關(guān)的噪聲干擾,然后再進(jìn)行互相關(guān)計算。雖然添加隨機(jī)噪聲會降低數(shù)據(jù)信噪比,但互相關(guān)系數(shù)計算是一個平均化處理過程,可有效削弱噪聲對有效信號的干擾。在接近場源區(qū)內(nèi),場源的有用信號占比更大,互相關(guān)系數(shù)主要取決于重磁異常的相關(guān)性;在遠(yuǎn)離場源處,噪聲占主導(dǎo)地位,且隨機(jī)分布,此時互相關(guān)系數(shù)趨于零。由于歸一化磁源強(qiáng)度具有非負(fù)性,因此互相關(guān)系數(shù)趨于1 時,意味著高密度、強(qiáng)磁性場源的存在;接近-1 時,表明場源具有低密度、強(qiáng)磁性的特點。

    2 模型試驗

    2.1 單一異常體模型試驗

    為了測試方法的可行性與有效性,首先建立一個單一異常體模型,分別模擬重磁完全同源、部分同源及完全不同源三種情況。

    模型包含一個正方體異常體,異常體邊長為2 km,上頂面埋深為1 km,剩余密度為1.0 g/cm3,磁化強(qiáng)度為1 A/m,磁傾角及磁偏角均為45°。圖1為該模型的重力異常與磁異常。

    圖1 單一異常體模型的重力異常(a)和磁異常(b)

    圖2 是該模型的理論重力異常一階垂向?qū)?shù)和理論垂直磁化磁異常,及含10%隨機(jī)干擾的異常,以此數(shù)據(jù)計算常規(guī)重磁對應(yīng)分析法的相關(guān)系數(shù)。需要指出的是,該模型是重磁完全同源,與重磁不同源的差別是僅異常位置發(fā)生偏移,異常形態(tài)是一致的,因此文中不對其進(jìn)行展示。

    圖2 單一異常體模型的重力一階垂向?qū)?shù)(a)及垂直磁化磁異常(b)

    圖3(上)是基于圖2(上)數(shù)據(jù),采用常規(guī)重磁分析法分別對重磁異常同源、部分同源、完全不同源三種情況下計算的系數(shù)C。可以看出,重磁異常完全同源時,C在整個測區(qū)都接近于1,這不利于確定重、磁源的真實位置;當(dāng)重磁異常部分同源和完全不同源時,C在遠(yuǎn)離場源區(qū)存在大面積的正相關(guān)和負(fù)相關(guān),在重力源與磁源質(zhì)心連線上,則存在明顯的負(fù)相關(guān)。這說明無論是重磁同源還是不同源,理論重力一階垂向?qū)?shù)和垂直磁化磁異常的重磁對應(yīng)分析法效果并不理想,均不能較準(zhǔn)確地反映重磁場的相關(guān)性。范正國等[12]對常規(guī)重磁對應(yīng)分析法開展了詳細(xì)的模擬實驗工作,得到了同樣的結(jié)論,這也是該方法未能廣泛應(yīng)用的主要原因。

    圖3 常規(guī)重磁對應(yīng)分析法對無噪數(shù)據(jù)(上)和含噪數(shù)據(jù)(下)計算的互相關(guān)系數(shù)C(窗口大小5×5)

    圖3(下)是基于圖2(下)數(shù)據(jù),分別對重磁異常同源、部分同源、完全不同源三種情況計算的C。可以看出,由于噪聲干擾的引入,C值在遠(yuǎn)離場源區(qū)處于零值上下波動。在重磁完全同源的場源上方接近1,但重磁部分同源及完全不同源時,重磁源質(zhì)心連線上仍存在明顯的負(fù)相關(guān)。這表明,對重、磁場進(jìn)行噪聲擾動有助于提高重磁對應(yīng)分析方法在重磁完全同源時的可靠性,但在其他情況(重磁部分同源及完全不同源)下仍不適用,易得到虛假信息,不利于重磁綜合解釋。

    圖4 是基于圖1 中的重力異常和斜磁化磁異常換算得到的重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度,以及分別添加10%隨機(jī)干擾的結(jié)果。圖5(上)是對圖4(上)數(shù)據(jù)分別計算重磁同源、部分同源及完全不同源時的無噪聲重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度的互相關(guān)系數(shù)C??梢钥闯?,無論重磁是否同源,在重力源內(nèi)外均存在強(qiáng)相關(guān)性,這顯然是不合理的。圖5(下)是基于圖4(下)計算的重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度的互相關(guān)系數(shù)C??梢钥闯觯禾砑釉肼暩蓴_后,C在重磁同源位置上相關(guān)性較強(qiáng),而在重磁場源外則相關(guān)性較弱;當(dāng)重磁完全不同源時,整個測區(qū)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)基本在零值附近,即重磁完全不相關(guān)。顯然,通過添加噪聲擾動可顯著提高方法的有效性與可靠性。相對于常規(guī)重磁對應(yīng)分析法,本文方法能夠更好地反映重磁同源體的真實位置。

    圖4 單一異常體模型的重力二階垂向?qū)?shù)(a)及歸一化磁源強(qiáng)度(b)

    圖5 本文算法基于圖4 無噪數(shù)據(jù)(上)和圖4 含噪數(shù)據(jù)(下)計算的互相關(guān)系數(shù)C(窗口大小5×5)

    2.2 疊加模型試驗

    為了驗證方法對復(fù)雜情況的應(yīng)用效果,構(gòu)建了一個多場源組成的疊加模型,模型參數(shù)見表1。其中正方體與巖脈為重磁同源,棱柱體為部分同源,球體是無磁性的。由于常規(guī)重磁對應(yīng)分析法需要將斜磁化磁異常轉(zhuǎn)換成垂直磁化磁異常,而對于磁化方向不同的多場源,難以進(jìn)行有效的化極處理,因此這里不再進(jìn)行常規(guī)算法的試驗。

    表1 組合模型參數(shù)

    圖6a、圖6b 是組合模型產(chǎn)生的重力異常和磁異常??梢钥闯?,受規(guī)模較大的棱柱體異常的影響,巖脈上方的重力異常表現(xiàn)為等值線同行扭曲;受磁化方向影響,磁異常較復(fù)雜,難以直接識別磁源位置。

    圖6 組合模型重磁異常

    圖6c、圖6d 是無噪聲時重力二階垂向?qū)?shù)及歸一化磁源強(qiáng)度??梢钥闯?,重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)的極值均與自身場源位置對應(yīng)很好。圖6e、圖6f是添加10%隨機(jī)干擾后的重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度。

    圖7a 是利用無噪聲時重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度(圖6c 和圖6d)計算的互相關(guān)系數(shù)??梢钥闯?,在重力場源分布區(qū)內(nèi)存在明顯的相關(guān)性,在場源外也呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)性,尤其值得注意的是,球體本身是無磁性的,但也反映出明顯的負(fù)相關(guān),即表現(xiàn)為負(fù)密度、強(qiáng)磁性的特征,這顯然會給解釋帶來不利影響。圖7b 則是利用噪聲擾動后重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度(圖6e 和圖6f)計算的互相關(guān)系數(shù)??梢钥闯觯ハ嚓P(guān)系數(shù)在正方體上方為明顯的負(fù)相關(guān)(接近-1),在巖脈和棱柱體同源部位表現(xiàn)為強(qiáng)正相關(guān)(接近1),在球體上方則顯示為完全不相關(guān)(接近0),除此之外的區(qū)域,互相關(guān)系數(shù)同樣在零值附近波動。這也再次表明在進(jìn)行重磁相關(guān)性計算時,添加噪聲擾動有助于準(zhǔn)確判斷重磁異常是否同源。

    圖7 本文算法基于疊加模型重磁異常計算的互相關(guān)系數(shù)C(窗口大小5×5)

    3 應(yīng)用實例

    為了檢驗算法對實際資料的應(yīng)用效果,選取了江西相山鈾礦田地區(qū)的地面重、磁數(shù)據(jù)(比例尺1:50000)進(jìn)行測試。江西相山火山盆地是中國第一大、世界第三大火山巖型鈾礦田[25]。

    相山火山盆地位于華夏板塊湘桂贛地塊北東緣樂安—撫州斷隆帶上(圖8)。該區(qū)遭受了揚(yáng)子—加里東期、海西—印支期造山作用,燕山期NEE 向贛杭構(gòu)造火山巖帶西南端與近SN 向贛中南花崗巖帶的交接地帶發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿—成礦作用[26-27]。相山鈾礦田中心區(qū)域出露大面積的下白堊統(tǒng)鵝湖嶺組碎斑熔巖,向外依次分布著條帶狀的下白堊統(tǒng)打鼓頂組流紋英安巖、下白堊統(tǒng)花崗斑巖及青白口系變質(zhì)巖,西北側(cè)還發(fā)育上白堊統(tǒng)的沉積巖。相山地區(qū)鈾礦化主要受斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造、變質(zhì)基底及巖石層間接觸面控制,多控礦因素交匯更有利于富礦的形成[28-31]。因此,推斷有利控礦因素的分布位置對相山地區(qū)鈾礦勘查具有重要的研究意義。

    為方便重、磁異常解釋及其相關(guān)性分析,圖9給出了相山火山盆地主要巖石的密度、磁化率散點分布,其中碎斑熔巖、流紋英安巖、花崗斑巖及變質(zhì)巖樣品分別為822、353、101、75 塊。從圖9 可以看出,碎斑熔巖和花崗斑巖密度均主要為2.60~2.65 g/cm3,均值分別為2.63、2.64 g/cm3,同屬于低密度體;流紋英安巖密度主要為2.65~2.75 g/cm3,均值為2.69 g/cm3,為中—高密度體;變質(zhì)巖密度主要為2.7~2.8 g/cm3,均值為2.76 g/cm3,為高密度體。部分碎斑熔巖巖樣的磁化率為(10~100)×10-6SI,屬于低磁性,但大部分巖樣的磁化率分布在(100~1000)×10-6SI,相當(dāng)于中強(qiáng)磁性;流紋英安巖巖樣磁化率則多數(shù)為(10~100)×10-6SI,部分為(100~1000)×10-6SI,還有少量樣本磁化率大于1000×10-6SI,即流紋英安巖磁性變化較大,弱、中、強(qiáng)磁性樣品均有;花崗斑巖約一半樣品磁化率為(10~100)×10-6SI,另一半為(100~1000)×10-6SI,說明花崗巖表現(xiàn)為弱、中磁性;變質(zhì)巖的磁化率分布較集中,多數(shù)為(20~30)×10-6SI,表現(xiàn)為弱磁性。上述巖石密度、磁化率統(tǒng)計分析結(jié)果表明,碎斑熔巖、中—強(qiáng)度磁性花崗斑巖及中—強(qiáng)磁性流紋英安巖這三類巖石都可看作是重、磁同源體。

    圖9 相山地區(qū)主要巖石密度(上)和磁化率(下)散點分布圖

    圖10 是相山鈾礦田的布格重力異常和總磁力異常圖。布格重力異常整體表現(xiàn)為中心區(qū)域異常低、外圍異常高,這樣的分布特征主要與大面積的低密度碎斑熔巖和高密度變質(zhì)巖有關(guān)。磁異常主要以局部異常為主,正磁異常主要分布在研究區(qū)的南側(cè)與中東側(cè),以SN、NE、NEE 向為主,這些正磁異常在近正北側(cè)都可以尋找到相對應(yīng)的負(fù)磁異常分布。然而,在鄒家山—鄒家一帶,存在大面積的負(fù)磁異常,且這些負(fù)磁異常幅值明顯大于周圍的正異常幅值,表明該區(qū)域的巖石有可能具有與當(dāng)代地磁場方向不一致的剩磁[15]。

    圖10 相山地區(qū)布格重力異常(左)及地面磁異常(右)

    圖11(上)是研究區(qū)觀測面上的重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度??梢钥闯?,地面上的重力二階垂向?qū)?shù)分布凌亂,以小規(guī)模條帶狀異常為主,各個方向異常相互切割嚴(yán)重;地面歸一化磁源強(qiáng)度主要在中西部、中南部及西北部存在明顯的異常,多數(shù)鈾礦點位于異常高—低分界位置。

    圖11(下)是向上延拓500 m 的重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度??梢姶藭r重力導(dǎo)數(shù)及歸一化磁源強(qiáng)度的局部異常規(guī)模較大,走向明顯,均以NS、NE、NEE 向為主。鈾礦點主要位于重力導(dǎo)數(shù)梯度帶(或零值線)附近,及歸一化磁源強(qiáng)度異常高—低分界線位置這些位置往往與斷裂帶或巖性接觸帶關(guān)系密切。

    圖12 是基于添加了10%噪聲擾動下相山地區(qū)重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度計算的互相關(guān)系數(shù)??梢钥闯?,地面上互相關(guān)系數(shù)C(圖12a)僅在牛頭嶺北側(cè)存在一個呈近東西向展布的條帶狀高值區(qū),該區(qū)對應(yīng)大面積出露的流紋英安巖,其他位置基本都在-0.5~0.5,即大部分地區(qū)重磁相關(guān)性并不明顯,這是由于對重力場進(jìn)行了二階導(dǎo)數(shù)計算,因而異常較為凌亂。向上延拓500 m 后的互相關(guān)系數(shù)C(圖12b)的分布反映出多個重磁強(qiáng)相關(guān)區(qū)域:①牛頭嶺北側(cè)、淮頭南側(cè)這兩個正強(qiáng)相關(guān)區(qū)域反映了高密度、強(qiáng)磁性的流紋英安巖具有一定規(guī)模;②云際—堯崗西沿線、芙蓉山西側(cè)、居隆庵西側(cè)存在強(qiáng)正相關(guān)區(qū),推測為碎斑熔巖之下存在一定規(guī)模的流紋英安巖,其中居隆庵地區(qū)的大量鉆孔資料已證實了這一推測[32-33],這為相山地區(qū)在層間接觸面尋找鈾礦提供了參考,尤其相山鈾礦田西部的云際—堯崗西沿線一帶;③牛頭嶺、居隆庵、相山、堯崗北等地區(qū)存在大面積負(fù)強(qiáng)相關(guān)區(qū)域,應(yīng)是低密度、強(qiáng)磁性碎斑熔巖的反映,何家—戴家村一帶存在近東西向的條帶狀負(fù)相關(guān)區(qū)域,應(yīng)與低密度的花崗斑巖有關(guān),不過何家附近的負(fù)相關(guān)性更加顯著,區(qū)域更大,表明這里的花崗斑巖應(yīng)具有較大規(guī)模,而位于相山鈾礦田北部的沙洲礦床產(chǎn)于花崗巖內(nèi)外接觸帶[34-35],因此重磁相關(guān)性分析結(jié)果為沙洲礦床開展深部鈾礦勘查也提供了依據(jù);④云際東、鳳崗南及芙蓉山等區(qū)域的強(qiáng)負(fù)相關(guān)性區(qū)域,可能反映了低密度、強(qiáng)磁性的花崗斑巖分布;⑤幾乎所有的鈾礦點都位于強(qiáng)正相關(guān)與強(qiáng)負(fù)相關(guān)的過渡帶,反映了相山地區(qū)鈾礦點與巖性接觸面關(guān)系密切;⑥牛頭嶺、芙蓉山、相山、堯崗北分布的古火山口處于大面積的強(qiáng)負(fù)相關(guān)區(qū)域,表明這些火山口噴發(fā)的主要物質(zhì)是碎斑熔巖[36],而牛頭嶺北、淮頭南兩地的火山口則以流紋英安巖噴出為主,另外居隆庵東側(cè)大面積的負(fù)強(qiáng)相關(guān)則表明該區(qū)可能還存在一個碎斑熔巖的古火山口。顯然,這些豐富的重磁相關(guān)性信息為相山鈾礦田地質(zhì)研究及鈾礦勘查提供了一定參考依據(jù)。

    圖12 基于10%噪聲擾動下相山地區(qū)重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度的互相關(guān)系數(shù)C 分布(窗口大小3×3)

    4 結(jié)論

    基于重力二階垂向?qū)?shù)與歸一化磁源強(qiáng)度表達(dá)式關(guān)系,本文提出了一種新的重磁相關(guān)分析方法,削弱了背景場與磁化方向的影響。為提高相關(guān)分析結(jié)果的可靠性,本文對重力二階垂向?qū)?shù)和歸一化磁源強(qiáng)度進(jìn)行較強(qiáng)的隨機(jī)噪聲擾動。模型試驗表明,此方法可以有效地識別重磁同源體的位置,且不存在虛假信息;同時,該方法適用于重磁場源位置不同、磁源磁化方向不一致的復(fù)雜環(huán)境。將本文方法應(yīng)用于相山鈾礦田,重磁相關(guān)性分析結(jié)果較好地揭示了鵝湖嶺組碎斑熔巖、打鼓頂組流紋英安巖及花崗斑巖等重磁同源巖石的分布位置及規(guī)模,也反映了不同位置古火山噴出的主要巖石類型,同時揭示了鈾礦與巖性接觸面的密切關(guān)系。這些結(jié)論為研究相山地區(qū)深部鈾礦成礦環(huán)境提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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