基于重磁反演的三維巖性填圖試驗
——以安徽廬樅礦集區為例*

嚴加永 呂慶田 陳向斌 祁光 劉彥 郭冬 陳應軍

中國地質科學院礦產資源研究所，國土資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 100037

1 引言

資源短缺已經成為我國經濟社會發展的瓶頸制約，拓展深部資源勘查空間，挖掘深部資源潛力已經成為我國資源可持續發展的戰略選擇。開展大型礦集區深部精細結構探測研究，實現礦集區5km以內“透明化”，發現深部礦產、揭示成礦規律，已成為很多發達國家重大科學計劃的重要組成部分，是實現資源可持續發展的主要途徑(呂慶田等，2010)。要實現礦集區“透明化”，需要有覆蓋面廣、精度高的數據，同時，還需要有針對性的數據處理、反演和可視化方法。雖然反射地震、天然地震及大地電磁具有較大的探測深度和相對較高的垂向分辨率，但受其施工成本的影響，現階段在金屬礦礦集區探測中仍主要以二維剖面探測為主(呂慶田等，2014；高銳等，2010)，無法開展大面積的三維面積性探測，因此，獲得的結果也只能是建立礦集區的“骨架”，不能實現真正意義上的“透明化”。而重力和磁力由于數據采集成本相對較低，完全可以實現高密度的數據全覆蓋，目前，除西藏和青海的局部地區，大比例尺航磁和地面重力已經覆蓋了我國大部分地區，同時，重磁的三維反演技術已經逐步成熟，對重磁數據進行有效的反演計算，通過磁化率、密度與巖性之間的對應關系，從反演結果反推巖性，實現三維巖性填圖，無疑是現階段實現礦集區“透明化”最有可能成功的途徑。

長期以來，重磁綜合解釋是用來刻畫、識別地下目標體有效方法之一。最初，人們僅對重力和磁力異常圖進行直接的對比，進行平面上的定性分析，解釋不同重磁異常組合可能對應的地質單元實現“地表地質填圖”。除了直接對異常圖進行解釋，還有研究者從重力和磁力之間對應關系入手，開展提取更多信息用于巖性識別的研究。Kanasewich and Agarwal (1970)在波數域實現了求取磁化率與密度比值的方法，并用實例驗證了該比值在巖性識別方面的效果。Dransfieldetal. (1994)通過泊松方程直接實現了重磁異常梯度的對應關系求解，Price and Dransfield (1995)將這種方法用于視巖性填圖，取得了一定效果。鑒于重磁測量技術的發展，現在已經可以直接測量重磁的梯度，高精度的梯度數據為巖性識別帶來了方便(Bragaetal., 2009; Martinezetal., 2011)。除了直接利用重磁數據計算視磁化率和視密度圖，通過反演獲取磁化率和密度研究巖性分布特征是當前重磁技術發展的重要反向。Lane and Guillen (2005)探索了用反演所得的磁化率和密度作為輔助信息進行巖性分類識別的方法，Williams and Dipple (2007)以先驗地質信息為參考模型，進行三維物性反演，獲得了密度和磁化率三維模型，結合鉆孔資料，探索了礦化蝕變填圖方法，Richard and Simon (2011*Richard C and Simon VDW. 2011. Mapping the footprint of ore deposits in 3D using geophysical data. AusGeo News, March 2011, Issue No.101：http://www.ga.gov.au/ausgeonews/ausgeonews201103/mapping.jsp)將該方法發展到流體蝕變蝕變中，在澳大利亞Cobar礦區開展了重磁三維反演，根據蝕變與密度、磁化率的關系，成功的刻畫了黃鐵礦化、硅化、絹英巖化等與斑巖銅礦關系密切蝕變的三維分布特征。Kowalczyketal. (2010)用重磁三維反演獲得了區域磁化率和密度差模型，根據密度和磁化率的散點圖，確定了巖性與物性之間的對應關系，用該模型區分識別了不同巖性單元的分布。

本研究以帶先驗信息約束的重磁三維反演入手，結合密度、磁性與巖性之間的關系，提出了具體的技術流程，以安徽省廬樅礦集區為例開展了三維巖性填圖試驗，成功刻畫了礦集區主要巖性的三維分布特征，說明該方法在礦集區“透明化”和深部找礦中具有良好的應用前景。

2 理論與方法

基于重磁三維反演的巖性填圖以物性為基礎，以重磁的三維反演為核心，為提高反演精度，減少反演的的多解性，必須進行帶先驗信息約束的反演。本試驗按“先驗信息收集→形成參考模型→約束反演→物性與巖性關系→巖性識別”的思路開展重磁三維約束反演的填圖試驗研究，采用的技術流程如圖1所示，每一個環節的細節分述如下。

2.1 先驗信息

先驗信息形式多樣、種類繁多，在收集信息時主要選擇有物性信息或有可能轉換為物性信息的資料，而在實際地球物理探測過程中，收集的到先驗信息往往是有限且分布不均勻的，因此，先驗信息的收集多為稀疏先驗信息，這些信息可分為兩類：一類是直接獲取物性的資料，如測井、地面物性標本、鉆孔標本等；另一類是需要通過某種轉換才能獲取到物性的資料，包括地質填圖、反演得到的地震波速度等資料，由于本次工作研究對象是礦集區尺度的，主要以地表地質圖為參考對象，將地表地質轉換為密度和磁化率，構建對應的參考模型。

圖1 基于先驗信息約束下重磁三維反演的巖性填圖流程Fig.1 Flow chart of lithologic mapping based on prior information constrained 3D gravity and magnetic inversion

2.2 帶約束的重磁三維反演

重磁三維反演算法已經相對比較成熟，可以選擇的余地很大，本次試驗采用加拿大大不列顛哥倫比亞大學開發的物性反演軟件UBC Mag3D和Grav3D，軟件的核心算法基于Li and Oldenburg (1996, 1998)提出的重磁反演算法，該軟件提供了開展先驗信息約束的接口，可以方便開展帶先驗約束反演(Williams, 2008)。

約束反演以先驗模型為反演的初始條件，在稀疏限定物性平均值、邊界、模型平滑因子的前提下，對有確定物性資料網格單元，固定其密度或磁化率，在反演迭代過程中保持不變，對可以取得物性上下邊界的網格單元，在迭代過程中限制反演物性不超過上下邊界，對無確定物性和上下邊界的網格單元，通過離其最近的具有確定物性的網格單元外推其物性邊界，限制反演迭代過程中的物性變化的范圍，同時，根據先驗信息，對可能存在斷層等物性突變的網格單元，降低其平滑系數，從而實現帶先驗地質信息約束的重磁三維反演，獲取密度和磁化率的三維反演模型。

2.3 物性-巖性關系分析

物性是連接地球物理與地質的紐帶和橋梁，細致的物性研究是區分巖性的關鍵步驟。通過密度和磁化率散點圖，分析不同巖性對應的磁化率和密度組合特征和邏輯關系，可據此來判斷和識別巖性。

2.4 巖性填圖

在物性-巖性分析的基礎上，找出密度、磁化率與巖性的對應關系，對約束反演所獲得的密度模型和磁化率模型進行邏輯拓撲運算(交集、并集等)，判斷不同巖性所屬的網格單元，并通過切片、等位面的方式進行顯示，確定不同巖性的三維空間形態和相互關系，從而達到巖性填圖的目的。

3 廬樅礦集區地質概況

廬樅礦集區是廬江-樅陽礦集區的簡稱(圖2)，位于大別-蘇魯超高壓碰撞造山帶前陸縮短帶，揚子板塊北緣，郯廬斷裂帶南段(董樹文等，2010)，是我國東部重要的中生代鐵、金、硫和銅多金屬資源基地-長江中下游成礦帶中部的以鐵、硫(銅)礦為主的大型礦集區(常印佛等，1991)。廬樅礦集區主體為廬樅火山巖盆地，該盆地屬于繼承式的中生代陸相盆地，火山巖出露面積約800km2，廬樅盆地出露的沉積地層主要為中侏羅統羅嶺組陸相碎屑沉積巖，與火山巖系不整合接觸?；鹕綆r由老至新分為龍門院組、磚橋組、雙廟組和浮山組，自盆地邊緣至盆地中心依次出露,空間上大致呈同心環狀分布，各組之間均為噴發不整合接觸(周濤發等，2011)。近年來，廬樅礦集區的研究和礦產勘查現狀多集中在火山巖、巖漿巖、年代學、礦床地質和對深部背景的研究，取得了巨大進展(周濤發等，2008，2010；范裕等，2008；董樹文等，2009)。但是從全面認識成礦的動力學過程和時空規律的角度，從深部找礦的需求角度，還存在很多科學問題亟待解決，如上地殼精細結構及對成礦的控制作用，特別主要地質體(火山巖、巖漿巖體特別是正長巖)空間形態；這些問題迫切要求了解礦集區深部巖性分布，為預測新的成礦有利地段提供有力信息。

圖2 廬樅礦集區及周邊地質圖Fig.2 Geological map of Lu-Zong ore concentration district and it’s adjacent area

4 物性-巖性關系研究

根據廬樅礦集區巖礦石物性資料(中國地質科學院礦產資源研究所，2013*中國地質科學院礦產資源研究所. 2013.《廬樅礦集區立體探測技術與深部成礦預測示范》項目研究報告)，結合以往廬樅地區的物性工作(張季生等，2010)，統計了主要巖石類型的密度和磁化率，做出密度與磁化率的交叉圖(圖3)，據圖分析可以發現，不同巖性對應的不同的密度和磁化率組合：

(1)高磁高密度對應的巖性為磁鐵礦、輝長巖、輝綠巖及透輝石巖；

(2)次高磁次高密度對應的巖性為為偏中性的閃長巖、閃長玢巖；

(3)弱磁低密度對應的巖性為正長巖、A型花崗巖、二長巖等偏酸性巖石；

(4)低磁高密度對應的巖性為灰巖等高密度的沉積巖；

(5)低磁低密度對應的巖性為紅層、破碎帶、及密度較低的砂巖、頁巖等沉積巖；

圖3 廬樅礦集區巖(礦)石磁化率與密度對應關系圖Fig.3 Cross plot of rock’s density and susceptibility relationship in Lu-Zong ore concentration area

這些規律為利用重磁三維反演結果識別巖性，開展巖性填圖奠定了基礎。

5 稀疏先驗信息約束的重磁3D反演

由于研究區范圍較大，東西寬80km，南北長79km，可以借鑒的先驗地質信息主要為地表地質圖，因此，本次重磁三維反演的方法是將地表地質圖中的巖性單元轉換為物性單元，將物性賦予三維反演剖分網格對應的網格單元，建立參考模型，邊界模型和平滑權重模型，由這三個模型進行約束反演，獲取密度差和磁化率的三維分布模型。

5.1 重磁數據預處理

重力數據采用安徽地調院提供的1:5萬地面布格重力數據，布格異常是莫霍面起伏及地殼內密度不均勻體的綜合反映，根據研究深度和目的的不同，需要開展區域場和剩余場的分離工作，提取所關注的深度內目標體的重力響應，再進行三維反演工作。事實上，位場分離是一個出現很早但一直沒有徹底解決的問題(李春峰等，2009)，幾十年來人們一直在不斷探求，提出了許多方法，包括趨勢分析、插值切割、匹配濾波、解析延拓、圓周平均、垂向二階導數等(劉彥等，2012)，這些方法由于數學原理不同應用前提不同，因而都具有針對性和選擇性，如何正確合理的使用好這些方法對于重力數據的處理尤為關鍵(侯遵澤和楊文采，2011)。本研究對比了高通濾波(濾波波長為15km)、匹配濾波、三階趨勢和上延1.5km作為區域場后求取的剩余異常(圖4)，與地表地質圖對比，高通濾波求取的剩余異常與實際地質情況吻合度較高，將此剩余異常作為重力反演數據。

磁力反演采用1:50000航磁數據，為提取10km以淺信息，本研究對比了高通濾波(波濾波長為10km)、匹配濾波、三階趨勢和上延2km作為區域場后求取的剩余異常(圖5)，與地表地質圖對比，高通濾波、匹配濾波和上延2km作為背景的剩余航磁異常形態類似，特別是高通濾波求取的剩余異常與實際地質情況吻合度較高，將此剩余異常作為航磁反演數據。

圖5 采用不同方法求取的剩余航磁異常及地質圖對比(a)-航磁異常；(b)-高通濾波剩余航磁異常(波長10km)；(c)-匹配濾波剩余航磁異常；(d)-三階趨勢剩余航磁異常；(e)-上延2km作為區域場后求取的剩余航磁異常；(f)-廬樅區域地質圖, 圖例同圖2Fig.5 Residual aeromagnetic anomaly calculated by different methods(a)-aeromagnetic anomaly; (b)-residual aeromagnetic anomaly by high pass filtering (the wavelength is 10km); (c)-residual aeromagnetic anomaly by matched filtering; (d)-residual aeromagnetic anomaly by three order trend; (e)-residual aeromagnetic anomaly by aeromagnetic anomaly substract its upward 1.5km (as regional field); (f)-Lu-Zong regional geological map, legends same as Fig.2

5.2 反演區域及網格剖分

以重力和磁力數據范圍為反演范圍，為便于開展拓撲運算，重力和磁力反演用同一網格剖分文件。研究區網格剖分：水平方向網格大小為500m，垂向大小遵循從淺到深逐步增大的原則，網格垂向從50m逐步增加到100、250和500m。為減少邊部效應，網格向四周擴邊3500m。按此規則，廬樅礦集區地下劃分為155(南北向)×155(東西向)×35(垂向)=840875個矩形網格單元，將研究區下半空間完整充填。

5.3 先驗信息及約束條件

研究區范圍較大，可以用來進行約束反演的地質信息主要為區域地質圖。首先根據物性資料，將地質圖簡化，然后將地質單元轉換為物性單元，并將對應的磁化率和密度賦予5.2中建立的網格，建立參考模型，該模型的作用是控制反演過程，使反演所得模型盡可能接近參模型，以達到約束的目的。同時，根據地表地質圖反映的地質信息構建權重模型，對應有巖石露頭出露的區域，賦予較大的權重，反之給予較小的權重，權重的目的也是控制反演結果往參考模型上靠，與參考模型一起，起到約束的作用。重力參考模型和磁力參考模型如圖6所示，權重在有先驗信息的地方設置為5，無先驗信息的地方設置為1。

圖6 重力反演的參考模型(a)和磁力反演參考模型(b)Fig.6 References model of 3D inversion for gravity (a) and for magnetic (b)

圖7 航磁三維反演結果(a)和重力三維反演結果(b)Fig.7 Perspective view of 3D inversion model for aeromagnetic inversion (a) and gravity inversion (b)

5.4 反演參數及結果

以5.3中建立的參考模型和權重模型作為約束條件，開展了重力和磁力的三維物性反演。通過多次迭代，重力反演擬合差為2006.4，磁力反演擬合差為5560，即達到了收斂要求，又滿足了研究精度，反演獲得的廬樅礦集區密度差和磁化率的三維數據體如圖7所示。

6 巖性填圖及結果分析

根據巖性與物性關系，對反演所得的磁化率和密度差三維數據體進行邏輯拓撲運算，對滿足某種邏輯關系的網格體單元(cell)賦予對應的巖性編碼，實現巖性填圖。

如對高磁高重的超基性及鐵磁性巖石識別的運算表達式如下：

mafic=if(((grav>=0.400)&(mag>=0.04)), 520, 0)

圖8 lz09-02線反演結果、巖性填圖垂向切片對比圖(a)-密度差切片；(b)-磁化率切片；(c)-巖性填圖切片：1-超基性巖體、鐵磁性巖石；2-火山巖、中性巖體；3-酸性巖體、A型花崗巖、正長巖；4-高密度地層，灰巖；5-紅層、泥巖、第四系、第三系沉積；6-未能識別的巖性；(d)-地表地質Fig.8 The vertical slice map of inversion results, lithologic mapping and geology (a)-density contrast slice; (b)-susceptibility slice; (c)-lithologic mapping section: 1-ultrabasic rocks, ferromagnetic rocks; 2-volcano rock, intermediate rock; 3-acid rock mass, A-type granite, syenite; 4-high density formation, limestone; 5-red layer, mudstone, Quaternary and Tertiary sedimentary; 6-unidentify lithology; (d)-surface geology

式中：mafic表示超基性及鐵磁性巖石的數據體，grav表示反演所得的密度差，mag表示反演所得的磁化率。該表達式表示當密度差大于等于0.4g/cm3且磁化率大于0.04SI時，給mafic這個數據體返回表示超基性及鐵磁性巖石代碼520，如果不滿足，則返回數值0。完成邏輯運算后，得到mafic這個數據體，其中數值等于520的部分為超基性及鐵磁性巖石。對每種巖性組合進行類似的邏輯判斷，最后將各巖性代碼的三維數據體相加，即可獲得了代表不同巖性的三維數據體，采用不同顏色表示不同的巖性，從而實現三維巖性填圖。需要說明的是，受反演方法的限制，反演出來的密度與磁化率往往比實測的小，為解決此問題，我們采用反演結果與已知剖面對比，確定二者的差值，然后將此差值加到反演結果中，即可通過上式進行巖性識別與填圖。

為分析巖性識別效果，沿著圖1中所示的地震測線進行了垂向切片，以lz09-02線為例與地表地質進行對比。圖8a是從反演所得密度差模型中獲取的密度差垂向切片，反映了地下密度體的分布，高密度反映了中基性巖體、老變質巖及灰巖等巖性，低密度體主要反映了酸性巖體，背景密度區無法識別出具體巖性。圖8b是從反演所得磁化率模型中獲取的磁化率垂向切片，反映了地下磁性體的分布，高磁性體反映了中基性巖體和磁性基底，對無磁性的灰巖、紅層等無法區分識別。由此可見，單一的磁化率或者密度差只能識別某些特征某些的巖性，很難準確識別出具體的巖性。通過磁化率和密度差的邏輯運算，獲得了巖性模型(圖8c)，圖8c中可以比較清楚的識別出不同物性組合對應的巖性分布，不但與地表出露地質情況(圖8d)對比，巖性填圖反映的宏觀巖性與地表地質分布基本一致，而且還反映了深部巖性的變化，彌補了地表地質填圖的不足。自西向東，水平距0～12000m為地表多為毛坦廠組(K1m)火山巖，深部出現兩個大的酸性巖體，結合地表出露的巖脈，推測為花崗斑巖。再往東的沙溪巖體得到了很好刻畫，其巖性為閃長雜巖，形態向北西傾斜，指示巖體字北西方向侵入，巖漿的形成與運移可能與郯廬斷裂有關。沙溪往東地表為第四系覆蓋，巖性填圖結果顯示為酸性巖體，推測為隱伏的正長巖或花崗巖。在39000m處進入廬樅火山巖盆地，盆地中間的藍色部分推測主要為閃長玢巖或閃長巖，紅色部分為正長巖，從圖中可以看出正長巖分布較為廣泛。黃梅尖東側的藍色部分為古生代-中生代灰巖地層，黃梅尖巖體與灰巖接觸部位可能是尋找夕卡巖型礦床的有利地段。從70000m處到測線東段，地表均為第四系覆蓋，巖性填圖結果推測在74000m下方可能存在隱伏的酸性巖體。

為研究不同深度巖性分布情況，對巖性填圖數據體進行了不同海拔標高的水平切片(圖9)，從海拔0m的水平切片來看，巖性填圖結果與地表地質圖基本一致：廬樅盆地主體部位大面積分布火山巖、正長巖和酸性巖體，外圍楊家橋和廬江縣城東部識別出了元古代地層的分布，樂橋周邊反映出了砂巖的分布。結合主要巖性三維顯示(圖10)和不同深度的水平切片，對廬樅礦集區深部巖性填圖結果分析如下。

圖9 巖性填圖結果不同深度水平切片圖(a)-海拔高度0m；(b)-海拔高度-500m；(c)-海拔高度-1000m；(d)-海拔高度-2000m. 1-酸性巖體，A型花崗巖、正長巖；2-中性巖體，火山巖；3-超基性巖體、鐵磁性巖石；4-高密度地層，灰巖；5-紅層、老變質巖、泥巖、第四系、第三系沉積；6-未能識別的巖性；7-地名；8-礦床Fig.9 different depth plan slices of lithologic mapping results(a) 0m; (b) -500m; (c) -1000m; (d) -2000m. 1-acidic rock: A-type granite, syenite; 2-intermediate rock, volcanic rock; 3-ultrabasicrocks, ferromagnetism; 4-high density formation, limestone; 5-red layer, old metamorphic rock, mudstone, Quaternary and Tertiary sedimentary; 6-unidentify lithology; 7-place names; 8-deposits

圖10 主要巖性的三維分布特征(a)-高磁高密度(超基性、鐵磁性地質體)；(b)-中磁中密度(閃長巖、玢巖類)；(c)-弱磁弱密度(偏酸性巖體：正長巖、花崗巖類)；(d)-高重低磁地質體(灰巖類)Fig.10 The 3D distribution of the main lithology in Luzong ore concentrated district(a)-high susceptibility and high density (ultrabasic, ferromagnetic geologic body); (b)-middle susceptibility and middle density (diorite, diorite porphyrite type); (c)-low susceptibility and low density (acidic rock: syenite, granite); (d)-low susceptibility and high density (limestone)

6.1 高磁高密度巖性分布范圍有限，為超基性巖和磁鐵礦的反映

高磁高密度組合的巖性在本區主要對應為超基性巖或鐵磁性物質，其分布范圍有限，僅在三處地方出現(圖9)。塘串河附近出現的高磁高密度體為超基性巖，為一長軸方向北東東的橢球體，在2500m深的水平切片上已經沒有顯示，推測其底板埋深小于2500m；羅河鎮北東方向的高磁高密度體位羅河鐵礦的反映，其頂端埋深約400～500m，底板埋深在2500m深度水平切片上仍有局部顯示，說明該礦體埋深有可能至2500m，2013年在羅河鐵礦外圍西側和南側的小包莊施工的鉆孔在孔深1590～1735m處發現可視厚度為145m、品位TFe38%的全鐵(夏可義和方懿,2013*夏可義,方懿.2013年08月12日，《中國礦業報》：A03版)，也證明了羅河深部具有良好的前景。另外一處高磁高密度體位于羅嶺東北，地表出露以正長巖為主的羅嶺巖體，附近有高谷嶺磁鐵礦，地表脈狀磁鐵礦發育，因此，推測該高磁高密度為磁鐵礦的可能性較大，在2000m深度的水平切片上已經沒有顯示，說明其主體埋深較小。

6.2 廬樅盆地中廣泛分布酸性巖體和正長巖體，在盆地東側第四系下推測存在一條隱伏的酸性巖帶

從水平切片(圖9)和三維顯示(圖10c)可以看出，研究區酸性巖體廣泛分布。外圍的銅陵、北淮陽等地預測出的酸性巖體與地表情況十分吻合，在廬樅盆地內部反映了正長巖和A型花崗巖的分布，如黃梅尖、大缸窯等巖體都得到了很好的反映。隨著深度的增加，一些巖體在深部有連為一體的跡象，如黃梅尖-陽家墩-小嶺深部逐漸相連，此外，羅嶺-大缸窯等巖體也逐漸連為一體。巖性填圖發現廬樅盆地深部存在大面積分布正長巖和A型花崗巖，結合廬樅異常驗證科學鉆深部鈾礦化的發現，指示了盆地深部存在巨大找鈾潛力，更重要的是打開了廬樅礦集區深部找鈾的“窗口”，為深部尋找與A型花崗巖有關的鈾礦指明了方向。

在盆地東側湯溝向北東和南西出現一條低密度弱磁性的巖性帶，推測可能為隱伏的酸性巖體，該帶地表為較厚的第四系覆蓋，周邊局部有灰巖出露，結合銅陵礦集區成礦模式，該隱伏巖漿巖帶如真實存在，則有可能成為尋找長江中下游第二類礦集區即“銅陵式”(呂慶田等，2007)銅、鐵礦的有利地段。

6.3 閃長巖雜巖分布沙溪等地，閃長玢巖類在廬樅盆地內分布較為廣泛

從水平切片(圖9)和三維顯示(圖10b)可以看出，研究區中等磁性中等密度組合的巖性分布也較為廣泛，該類巖性主要包括淺部火山巖、閃長巖及閃長玢巖。該類巖性沙溪附近為石英閃長雜巖體的反映，從形態來看，該巖體應為從北西側侵入形成，即巖漿沿著圍巖中的軟弱地段自西向東侵位，由于巖漿分異，在不同地段形成了不同類型的巖枝，沿著巖漿通道，萃取了金屬元素，在有利地段富集成礦，如在鳳臺山附近的志留系地層中形成了含礦的石英閃長斑巖，從而形成了沙溪斑巖銅礦。在廬樅盆地內部，該類巖性組合在淺部為火山巖的表現，深部為閃長玢巖類的反映。巖羅河往北至泥河、礬山東一帶，可能反映了閃長玢巖的隆起，在該隆起帶上分布了廬樅礦集區最大的幾個鐵礦床，如羅河、泥河等大型鐵礦。

6.4 灰巖類主要分布在盆地東、北和南側

高密度低磁性物性組合對應的巖性在本區主要反映的是灰巖分布，主要分布在廬樅盆地的東、北和南西部位(圖10d)。盆地東側出現中生代以前的灰巖，這以研究區東南角銅陵地區出露的灰巖巖性基本一致。

7 結論與展望

(1)基于重磁三維反演的巖性填圖試驗表明，廬樅盆地主體部位大面積分布正長巖和中酸性巖體，形態復雜，呈北東向展布，多以巖床、巖瘤等形態產出，巖體多位于深部斷裂構造處，說明其受深部隱伏斷裂控制，巖體在深部有連成一體的趨勢。廣泛分布的正長巖和A型花崗巖，結合廬樅科學鉆探在深部正長巖中發現的鈾礦化，指示了廬樅礦集區具有良好的鈾礦找礦前景。

(2)在精細的物性與巖性之間關系研究的基礎上，采用帶約束的重磁三維反演，反推地下巖性的三維分布特征，是現階段實現巖性填圖和礦集區“透明化”的有效途徑。

(3)由于重磁對垂向分辨率的先天不足，對垂向地質結構分辨能力較差，在增加垂向的先驗信息約束前提下，才能有效提高垂向分辨率。

(4)本次試驗某些巖性的物性差異較小，無法通過反演結果來識別，要解決當前基于重磁三維反演巖性填圖的不足，一方面需要提供反演精度、減少反演多解性，另一方面需要加強物性的系統測量和研究，全面了解不同巖性、不同蝕變對應的磁化率和物性組合關系。

(5)隨著約束反演、聚類反演等方法的出現和完善，三維反演精度將進一步提高，輔以系統的物性研究，基于重磁三維反演的巖性填圖技術將在從礦集區到礦床不同尺度地質工作中發揮更大作用。

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