金顶铅锌矿地球物理模型及其应用研究
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摘要
西南“三江”地区具备优越的地质成矿条件,是我国有色金属资源集聚区,是国内外矿产勘查研究的前沿和热点之一。由于该区域地质成矿条件复杂,地质、地球物理模型系统性和理论性研究不足,致使此区域的矿产资源与优越的地质成矿条件不相符,因此在此区域选择金顶铅锌矿矿床、矿体地球物理模型进行研究,将为勘查金顶矿床、矿体及相类似的矿床、矿体提供相应的地球物理勘查模式和流程。前人未曾在金顶铅锌矿开展过此项研究,开展此项研究具有理论指导和现实勘查示范效应。
本文以“西南‘三江’中南段铜、铅锌、金多金属矿床成矿规律及综合勘查评价技术研究”课题(2006BAB01A07)的专题“‘三江’成矿带中南段铜金多金属矿床勘查评价技术方法组合研究”项目为依托。基于前人大量地质、勘探及物探资料的基础上,以地质成矿理论为指导,结合区域地质资料,采用相关和相似性原则进行类比、优化,并结合矿体物性特征,构建了金顶铅锌矿容矿构造空间和矿体地球物理模型。再以地球物理勘查理论为技术指导,从地球物理模型入手,把自适应有限元、基于有限元与无限元和矢量有限元应用到地球物理模型数值模拟中,对金顶铅锌矿容矿构造空间模型进行了电阻率数值模拟,矿体地球物理模型进行了直流电阻率法、激发极化法、CSAMT法和重力数值模拟,在数值模拟的基础上,对金顶铅锌矿容矿构造空间和矿体地球物理模型特征进行了剖析,优选了针对金顶铅锌矿勘查的地球物理方法技术,获得了勘查金顶及相类似矿床矿体的地球物理方法模式和思路。
在CSAMT实际勘查工作中,根据矿区地形地质条件及干扰的实际情况,采取了相应的技术手段和措施,保证了CSAMT数据采集质量。通过CSAMT实地勘查、数据处理、反演,定性分析了CSAMT测深曲线和视电阻率拟断面图,揭示了金顶铅锌矿矿床的二维和三维电性结构特征,最后以非线性共轭梯度反演结果作为地质解释依据,在各剖面深部发现了多条构造和铅锌矿体信息。
最终为金顶铅锌矿及类似的矿产资源勘查,提供了方向、思路以及勘查的流程和模式。
最后对全文作了结论性的总结,并指出了研究工作的不足以及后续研究的方向和建议。
The area of "sanjiang" in southwestern China with excellent geological metallogenetic conditions, is the nonferrous metal resource aggregation place in our country, and it has become one of the hottest research area in domestic and international mineral exploration. But due to complexity of the geologic conditions of the area, The systematicness and theories of geological origin, metallogenic mode, geological and geophysical model are lack of research which lead to the area's mineral resources not favorable match the ore-forming geological conditions, so the author select Jinding ore bed to do researches by building geologic and geophysical models, the study provide geophysical basis for study of geological scientists in Jinding Lead-Zinc from the standpoint of geophysics. Because there are no such researches on the Jingding mineral deposit before, the studies not only have important significance to ore bed formation and geophysical research but also have a promotion of geophysical method.
This paper rely on "Southwest'Sanjiang'south section of copper, lead, zinc, gold polymetallic deposit exploration and evaluation of law and Comprehensive Study" project (2006BAB01A07) of the topic "' Sanjiang'south section of copper-gold metallogenic belt polymetallic deposits exploration and evaluation combination of technical methods "project. This paper, based on the combination of the geological mineralization model theory and previous large amounts of geological, geophysical exploration information, we construct geological and geophysical models of Jinding lead-zinc deposits. Numerical simulations of DC, IP, CSAMT and gravity of these Jinding lead-zinc deposits models are proceeded by using self-adaption, vector finite element and finite-infinite element coupling method. Based on these Numerical simulations, the geophysical characteristics of the deposits are analyzed, the geophysical exploration methods and techniques for the deposits are selected, and some prospecting thinking and mode for such deposits are achieved.
In the field data acquisition work of CSAMT geophysical exploration, according to the geology and topography conditions and interference distribution of the mine area, we take a number of corresponding technical methods and measures to guarantee the data quality. The two-dimensional and three-dimensional electrical structure characteristic of Jinding lead-zinc deposits are revealed by data processing, analysis, inversion and interpretation. Several kinds of inversion results by different methods are contrasted and the NLCG (Nonlinear Conjugate Gradient) results are chose as the final geologic interpretation base, a number of structure and lead-zinc ore body information are discovered in deep part of different section.
At last, we provide a thinking direction, a mode and procedure of minerals prospecting of Jinding lead-zinc and the similar deposits.
At the last part of this paper, the author makes a summary of the whole thesis and point out the deficiencies and suggestions for the further research.
本文以“西南‘三江’中南段铜、铅锌、金多金属矿床成矿规律及综合勘查评价技术研究”课题(2006BAB01A07)的专题“‘三江’成矿带中南段铜金多金属矿床勘查评价技术方法组合研究”项目为依托。基于前人大量地质、勘探及物探资料的基础上,以地质成矿理论为指导,结合区域地质资料,采用相关和相似性原则进行类比、优化,并结合矿体物性特征,构建了金顶铅锌矿容矿构造空间和矿体地球物理模型。再以地球物理勘查理论为技术指导,从地球物理模型入手,把自适应有限元、基于有限元与无限元和矢量有限元应用到地球物理模型数值模拟中,对金顶铅锌矿容矿构造空间模型进行了电阻率数值模拟,矿体地球物理模型进行了直流电阻率法、激发极化法、CSAMT法和重力数值模拟,在数值模拟的基础上,对金顶铅锌矿容矿构造空间和矿体地球物理模型特征进行了剖析,优选了针对金顶铅锌矿勘查的地球物理方法技术,获得了勘查金顶及相类似矿床矿体的地球物理方法模式和思路。
在CSAMT实际勘查工作中,根据矿区地形地质条件及干扰的实际情况,采取了相应的技术手段和措施,保证了CSAMT数据采集质量。通过CSAMT实地勘查、数据处理、反演,定性分析了CSAMT测深曲线和视电阻率拟断面图,揭示了金顶铅锌矿矿床的二维和三维电性结构特征,最后以非线性共轭梯度反演结果作为地质解释依据,在各剖面深部发现了多条构造和铅锌矿体信息。
最终为金顶铅锌矿及类似的矿产资源勘查,提供了方向、思路以及勘查的流程和模式。
最后对全文作了结论性的总结,并指出了研究工作的不足以及后续研究的方向和建议。
The area of "sanjiang" in southwestern China with excellent geological metallogenetic conditions, is the nonferrous metal resource aggregation place in our country, and it has become one of the hottest research area in domestic and international mineral exploration. But due to complexity of the geologic conditions of the area, The systematicness and theories of geological origin, metallogenic mode, geological and geophysical model are lack of research which lead to the area's mineral resources not favorable match the ore-forming geological conditions, so the author select Jinding ore bed to do researches by building geologic and geophysical models, the study provide geophysical basis for study of geological scientists in Jinding Lead-Zinc from the standpoint of geophysics. Because there are no such researches on the Jingding mineral deposit before, the studies not only have important significance to ore bed formation and geophysical research but also have a promotion of geophysical method.
This paper rely on "Southwest'Sanjiang'south section of copper, lead, zinc, gold polymetallic deposit exploration and evaluation of law and Comprehensive Study" project (2006BAB01A07) of the topic "' Sanjiang'south section of copper-gold metallogenic belt polymetallic deposits exploration and evaluation combination of technical methods "project. This paper, based on the combination of the geological mineralization model theory and previous large amounts of geological, geophysical exploration information, we construct geological and geophysical models of Jinding lead-zinc deposits. Numerical simulations of DC, IP, CSAMT and gravity of these Jinding lead-zinc deposits models are proceeded by using self-adaption, vector finite element and finite-infinite element coupling method. Based on these Numerical simulations, the geophysical characteristics of the deposits are analyzed, the geophysical exploration methods and techniques for the deposits are selected, and some prospecting thinking and mode for such deposits are achieved.
In the field data acquisition work of CSAMT geophysical exploration, according to the geology and topography conditions and interference distribution of the mine area, we take a number of corresponding technical methods and measures to guarantee the data quality. The two-dimensional and three-dimensional electrical structure characteristic of Jinding lead-zinc deposits are revealed by data processing, analysis, inversion and interpretation. Several kinds of inversion results by different methods are contrasted and the NLCG (Nonlinear Conjugate Gradient) results are chose as the final geologic interpretation base, a number of structure and lead-zinc ore body information are discovered in deep part of different section.
At last, we provide a thinking direction, a mode and procedure of minerals prospecting of Jinding lead-zinc and the similar deposits.
At the last part of this paper, the author makes a summary of the whole thesis and point out the deficiencies and suggestions for the further research.
引文
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