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基于重磁数据的冈底斯成矿带深部结构分析与成矿预测

胡斌  
【摘要】:冈底斯成矿带形成于印度大陆和欧亚大陆碰撞的背景下,具有复杂的构造-岩浆-成矿过程,一直以来都是地学界的热点研究地区。多年来,地质学家对冈底斯成矿带的深部结构、地球动力学背景及区域成矿进行了深入的研究,极大地促进了人们对冈底斯成矿带的地质认识。作为该区仅有的两个覆盖面积全的地球物理资料,重磁数据对解释整体构造框架、圈定侵入岩体水平位置、描绘深部三维物性结构具有重要作用,并可为区域成矿远景区划分提供依据。为了从重磁数据中提取更多可靠的有效信息,本文首先研究了结合功率谱分析的二维经验模态分解位场分离方法,并通过模型试验验证了该方法对叠加异常分离的有效性;接着针对影响位场边界识别效果的各个因素,探讨各边界识别方法的应用效果,获得最佳的边界识别方法组合;最后针对重磁反演垂向分辨率低的问题,本文提出了一种合理的基于先验信息约束的重磁三维反演流程。将上述研究的方法应用到研究区重磁数据的处理、反演和解释中,得到如下主要结果:(1)研究区布格重力异常和化极磁异常均可分为由浅到深的3个等效层场源产生的异常组合;且深部重磁场以南北分区、东西分块为特征,南北以约31°N为界,东西以约88°E和93°~95°E为界;深部重力异常解释的低密度体与MT反演结果以及地震接收函数结果综合解释的低速高导体基本吻合;(2)将位场综合边界识别方法应用于重磁异常边界识别,并结合地质资料圈定了基性、超基性(混杂)岩体和中、酸性岩体的分布情况,推断了主要断裂构造;(3)重磁三维反演结果显示研究区局部剩余密度主要由沉积层凹陷、结晶基底的起伏和岩浆岩的侵入等作用引起,强磁性体在南冈底斯带广泛连续分布。通过分析上述结果认为:由于印度板块不均匀地向北推进,使喜马拉雅地体、冈底斯地体的深部物质属性在东西方向上存在显著的差异;青藏高原南部区域中下地壳的低密度体东西向是不连续的;班公湖-怒江洋壳在北冈底斯西部约84°E~88°E的范围内先后存在向北和向南俯冲的可能。最后通过综合分析上述成果与矿点分布的关系,总结重磁成矿要素,划分了21个成矿远景区。


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