红格铁矿三维反演与地质建模

何敬梓，范正国，黄旭钊，葛藤菲，杨 荣

(1. 国土资源航空物探遥感中心，北京 100083; 2. 四川省地质调查院，四川成都 610083)



红格铁矿三维反演与地质建模

何敬梓1，范正国1，黄旭钊1，葛藤菲1，杨 荣2

(1. 国土资源航空物探遥感中心，北京 100083; 2. 四川省地质调查院，四川成都 610083)

四川红格钒钛磁铁矿是我国重要的岩浆岩型铁矿石产出基地。在过去几十年中，对红格地区进行了不同程度的勘探，积累了大量地质、物化探资料。但是，这些工作比较分散，不同单位不同时期用多种方法开展了多种比例尺的地质、物化探工作，资料零散的分布于不同单位，没有进行过系统的梳理及研究。本文对红格矿区进行有地质约束的三维磁异常反演，建立了三维地质模型，并实现了三维可视化。分析所建三维地质模型，从宏观上推测了红格铁矿的成矿控矿规律及岩浆运移通道，微观上预测了红格矿区矿体空间位置、形态及控矿、容矿、含矿地质体的分布规律。另外，结合地质模型还进行了找矿潜力评价，分析了矿区外围和深部的找矿前景。

三维反演 三维地质建模 红格 攀西 铁矿

He Jing-zi,Fan Zheng-guo,Huang Xu-zhao,Ge Teng-fei,Yang Rong.Three-dimensional inversionof magnetic data and geological modeling for the Hongge iron deposit[J].Geology and Exploration,2015,51(6):1049-1058.

铁矿资源是矿产资源的重要组成之一，在人类发展过程中占据及其重要的地位，是国家经济、国防与社会发展的重要物质基础。磁法勘探对铁矿资源的勘探开发做出了突出的贡献，据统计约80%以上的磁铁矿都是通过磁测提供线索发现或扩大的(培慧等，1993；管志宁等，2005)。在实际生产中，为了充分利用物探、地质资料，进行三维反演地质建模已经逐渐成为一种趋势和必要手段(刘天佑等，2006)。本文利用地面磁测、地质、钻孔等资料进行了有约束的三维磁法反演建立了地下三维地质模型。在前人研究的基础上，结合所建地质模型及地质资料，总结了红格矿区矿体空间位置、形态及控矿、容矿、含矿地质体的分布规律，进行了成矿预测，完善了起伏地形下磁法建立三维地下地质模型的技术流程(周国信等，1981；卢记仁等，1987；钟玉芳等，1999；武斌等，2010，2012)。

1 地质概况

1.1 区域地质

红格矿区位于扬子陆块与松潘-甘孜活动带的西南结合部，西邻三江造山带，属康滇地轴中段的中轴偏东部位。区域上新构造运动强烈，地质构造复杂，各地层出露较齐全(武斌，2010，2012)。由于受到区内南北向断裂影响，地层主要为南北向展布。区域内的火山岩和侵入岩均较发育，火山岩主要是基性的二叠纪峨眉山玄武岩；侵入岩则由于后期的风化、剥蚀等作用，地表出露分布较为广泛，从碱性岩类、酸性岩类、基性岩类到超基性岩类均有发育，其中以酸性侵入岩类最为发育，与钒钛铁磁铁矿成矿有关的为基性、超基性岩类。区域内断裂的活动导致形成了独特的山谷地貌、第四纪断陷盆地，也造成了局部地段地层倒置及其两侧次级断裂的广泛发育。在断裂带内可见数米到数十米宽度由挤压而造成的破碎带。区域内几条对控矿作用明显，长期活动的南北向主干断裂带，加上区域东西向基底褶皱，构成了攀西地区构造的基本特征。

1.2 矿床地质

红格钒钛磁铁矿矿区图1是红格含矿岩体的一部分，其地层出露较为简单，但分布较零乱，并且出露不全(图1)。出露地层主要有第四系(Q)、第三系昔格达组(N2x)、二叠系峨眉山玄武岩(P2β)、震旦系灯影组(Zbdn)。其中二叠系峨眉山玄武岩(P2β)主要分布在矿区东北部大黑山一带，经过风化、剥蚀之后，在矿区的残留规模相对较小，年龄应该为260Ma或者稍大。其内穿插有大小不同、产状不规则的正长岩脉、花岗岩脉及辉绿岩脉。西侧靠近含矿岩体处常有含矿岩体的俘虏体，它的次火山相即具辉绿结构的玄武岩(辉绿辉长岩)岩枝、岩脉贯入含矿岩体或矿层中。震旦系灯影组(Zbdn)分布在工作区南部中干沟、昔格达一带，上部为灰白色、灰色薄层至中厚层大理岩夹长英砂岩；下部为灰至灰白色白云质灰岩、结晶灰岩夹大理岩、石英砂岩，多构成含矿岩体底板或含矿岩体侵入于大理岩之中。在湾子田、中干沟地段灯影组地层有可能构成含矿岩体顶板。

研究区内岩浆岩按照形成时期分类主要有晋宁期岩浆岩、海西期岩浆岩、印支期岩浆岩、燕山期岩浆岩。晋宁期岩浆岩主要是出露于中干沟以西地段的石英闪长岩，形成于晋宁中期，岩体走向北西，向南西倾斜，灰白色，粒状结构，片麻状构造。海西早期形成含钒钛磁铁矿层状基性-超基性岩体，岩体侵位于震旦系上统灯影组地层之中，灯影组地层在各矿区多构成含矿岩堆的底板并发生角砾化。岩体中侵入有辉绿辉长岩、花岗岩、正长岩、辉绿玢岩。海西晚期主要形成呈脉状产出的碱性正长岩和呈岩墙状产出的正长岩两类岩浆岩(同位素年龄2.63 亿年)，侵入于上述含钒钛磁铁矿层状基性-超基性岩体、峨眉山玄武岩及震旦纪以前的老地层中。印支期岩浆岩为分布在研究区东南部的矮郎河花岗岩体，花岗岩体侵位于玄武岩，伏于白果湾组地层之下，同时又被后期的辉绿玢岩侵入。燕山期岩浆活动不强烈，区内仅发育一些细小的辉绿岩脉、花岗斑岩脉。这些岩脉侵入于矮郎河花岗岩及其它的老岩体。

红格矿区被安宁河断裂与昔格达断裂所夹，岩体产出位置及分布规律受昔格达断裂控制，南北向压扭性断裂多次活动，使红格矿区经历了不同时期、规模、性质的构造发育。成矿前南北向压扭性断裂与东西向基底褶皱共同控制生成多字形构造体系，总体上呈斜列式展布。震旦系地层节理、裂隙发育，该构造体系控制了后期贯入灯影组的含矿岩体的岩浆房形态和展布规律。成矿后由于构造叠加改造，特别是是海西期的南北向断裂和印支期的帚状构造，破坏了含矿岩体，把原来是完整的大岩体分割成了现在的大小不等、岩相带不全、剥蚀程度不同的岩体(块)群(傅敏军，2012；赵伟2013)。

1.3 矿体特征

红格矿区含矿岩体可分为三个岩相带，辉长岩岩相带、辉石岩岩相带和橄辉岩岩相带。根据岩相带内矿体的产状、结构、矿化程度等特征，又可划分为六个含矿层，即辉长岩岩相带中含矿层(ν2)、辉长岩岩相带下含矿层(ν3)、辉石岩岩相带上含矿层(φ1)、辉石岩岩相带中下含矿层(φ2+3)、橄辉岩岩相带上含矿层(σφ1)和橄辉岩岩相带下含矿层(σφ2)(卢记仁等，1987；钟玉芳等，1999)。

红格钒钛磁铁矿床形成时，由于多期次的断裂发育和岩浆活动，使含矿岩浆涌入岩浆通道，进入岩浆房，每次大的岩浆活动，就有可能形成一个堆积旋回。每个旋回在合适的温度、压力、氧逸度等条件下，岩浆发生重力分异和结晶分异，分别堆积于韵律层的不同部位，即形成自上而下岩石基性程度和含矿性逐渐增高的韵律式变化。

总之，红格含矿岩体岩石类型，自上而下由基性-超基性岩组成，且岩性呈逐渐过渡关系。而各岩石类型之间，由于岩性和含矿性的过渡，一般界线清楚，因而显示出明显的韵律式变化。

2 三维反演建模

2.1 三维反演地质建模流程

目前，三维反演地质建模技术在国内外已有应用。澳大利亚Yilgarn东Norseman-Ailuna地区进行了2.5D重力模拟，对36条E-W向剖面进行重力模拟，最后将所有剖面完成后导入到GOCAD软件中显示其工区的3D岩性分布。瑞典Uppsala大学在Skellefte矿集区内进行了重磁震联合反演建模研究，最终建立了Skellefte成矿带西部Kristineberg矿集区的3D地质-地球物理模型(Malehmi Aetal，2006，2009)。Williams and Dipple在西澳的南Agnew-Wiluna绿岩带和Leinster镍矿床以先验地质信息为参考模型，进行三维物性反演，获得了密度和磁化率三维模型，结合钻孔资料，探索了矿化蚀变填图方法(Williams，2008，2009)。范正国等根据钻孔、电测深、地震和航磁资料确定浅部地质构造信息，根据航磁和重力正演拟合结果确定深部地质构造信息，完成了由8条剖面组成的北京地区构造立体透视推断图(范正国等，2007)。毛先成等以福建省尤溪县丁家山铅锌矿床为实例，通过计算研究区所建三维体元模型总磁场异常并且与实测异常对比分析，来检验隐伏矿体立体定量预测结果的正确性，实现了立体地质预测与物探方法在定量层面上的结合(单文法等，2011)。王功文等在栾川钼多金属矿区，开展了基于地质(岩性地层及其物性特征、地质体产状数据及稀疏剖面)与重磁正反演集成技术组合的三维地质模型建模研究(王功文等，2011)。吕庆田等在安徽庐枞地区开展了先验地质信息约束的三维重磁建模研究，通过重磁数据反演建立了庐枞矿集区的三维地质模型(祁光等，2012，2014)。

图1 红格钒钛磁铁矿区地质图(据四川地矿局106队修改，2010)Fig.1 Geologic map of thevanadium-titanium magnetite deposit in the Hongge area(modified from 106 Geological Brigade of Sichuan Bureau of Geology and Mineral Resources,2010)1-第四系；2-震旦系灯影组；3-第三系昔格达组；4-二叠系峨眉山玄武岩；5-正长岩；6-花岗岩；7-辉绿岩；8-辉长岩；9-辉长岩含矿带中含矿层；10-辉长岩含矿带下含矿层；11-辉石岩含矿带上含矿层；12-辉石岩含矿带中下含矿层；13-橄辉岩；14-逆断 层；15-正断层；16-滑动断层；17-断裂带；18-推断断层；19-实测断层1-Quaternary;2-Sinian Dengying Fm;3-Tertiary Xigeda Fm;4-Permian Emeishan basalt;5-syenite;6-granite;7-diabase;8-gabbro;9-middle ledge in gabbro;10-lower ledge in gabbro;11-upper ledge in pyroxenite;12-lower ledge in pyroxenite;13-josefite;14-reverse fault;15-normal fault;16-slide fault;17-fault zone;18-inferred fault;19-measured fault

本文进行三维反演地质建模的整体思路是参照三维物性反演的结果，结合矿区地表地质、钻孔资料及地质剖面资料建立一系列的2.5D剖面地质模型，最后将其拼合成3D地质模型。其流程如下图所示(图2)。

2.2 反演数据准备

2.2.1 测区反演数据

野外实测数据的质量会直接影响到反演结果的可靠性，本文所用高精度地面磁测资料、物性资料及地质资料均由四川省地质调查院提供，具有极高的可信度。进行反演前对原始数据进行了插值、圆滑、网格化、低纬度化极、上延及裁剪处理，由于矿区范围较小，未进行磁异常分离。最终得到大小为3km×4km，网格间距为20m的化极上延25m网格数据作为形态反演的原始数据，大小为3km×4km，网格间距为20m的上延25m数据作为物性反演的原始数据(图3，4)。

2.2.2 测区物性特征

物性是连接地球物理与地质的纽带，真实准确的第一手物性资料是地球物理反演解释的基础。正是由于地下岩石的磁化率、密度不均匀，才导致地表地球物理场出现异常。对岩石物性的测量研究分析为地球物理结果解释提供了重要约束。本次研究利用了前人的物性资料，并且添加新近钻孔的岩芯测量资料。

由表1可见，钒钛磁铁矿矿石的磁性最强。次强磁性的岩(矿)石有辉绿辉长岩、辉长石、辉石岩、橄辉岩等。中强磁性的岩石有玄武岩、受混染的正长岩、闪长岩、少量的浮土。研究区第四系(N2x)、第三系昔格达组(P2β)以及震旦系灯影组(Zbdn)地层磁性都比较弱，对反演结果影响较小。

2.3 三维物性反演建模

三维物性反演主要是将研究区地下半空间剖分成规则的网格单元，通过一定的反演方法确定各离散单元的物性值，由物性的分布来确定场源的实际分布。随着计算机性能的提高和反演算法的改善，目前物性反演已逐渐成为国内外重磁反演的主要发展方向(姚长利等，2002，2003，2007；陈召曦等，2012)。

本文使用UBC-GIF软件对红格矿区进行了磁法三维物性反演，软件的核心算法是有Lietal., (1996，1998)提出的。软件能够方便的将不同阶段勘探所得的地质信息以参考模型的方式添加到反演进程中去，从而约束反演，使反演结果在吻合真实地下地质信息的同时能够拟合实际观测数据，反演相对灵活，结果相对可靠。软件中线性反演的基本思路是通过公式Gm=dobs求取m，式中G是核函数，dobs是观测数据。若用M个矩形单元格组成地下三维半空间，观测数据为N维向量，则核函数G即为N×M矩阵。一般情况下，M远大于N，导致核函数G不可逆，反演问题就演变成一个使模型函数与观测数据的拟合差最小化的最优化问题。

图2 三维反演地质建模研究工作流程Fig.2 Workflow of 3D inversion and geological modeling

图3 原始地磁数据Fig.3 Raw geomagnetic data

图4 化极地磁数据Fig.4 Geomagnetic data reduced to the pole

由于钻孔深度大多都在1500m以内，考虑到实际地质情况，及反演目的，故而设计反演深度为2000m。设计剖分网格核心区域包含60×80×42个单元格，每个单元格的尺寸为50m×50m×50m，边部扩充后的总单元格为70×90×47，扩充的网格单元大小为200m×200m×100m。

表1 岩石样本磁参数统计表Table 1 Statistics of rock samples’ magnetic parameters

将搜集到的地表物性资料、地质资料以及钻孔资料等信息，添加到参考模型去约束三维物性反演，反演结果如下图5，6：

图5 红格矿区三维物性反演结果切片图Fig.5 Slice view of 3D physical property inversion in Hongge mining area

图6 红格矿区三维物性反演矿体空间分布图(susceptibility>0.35SI)Fig.6 Spatial distribution of ore bodies for 3D physical property inversion in Hongge mining area(susceptibility>0.35SI)

2.4 三维形态反演建模

本文建模区域是红格南北矿区3km×4km的范围，垂向上范围是自高程500m处到地表，建模区域基本包含了矿区所有矿体的赋存空间。拟定建模剖面30条，其中北矿区建模剖面15条，剖面方位角是55°，剖面长度不等；南矿区建模剖面15条，剖面方位角是90°，剖面长度为3km。

在对建模区域地表地质、地质资料(断裂分布、成矿规律、岩体大致形态走向等)、钻孔及岩芯资料等系统梳理的基础上，整理出研究区域地层岩体的划分、推断地层岩体界面、岩矿体空间形态位置、主要断裂的分布等建模必备要素，参考勘探地质剖面以及三维物性反演结果，建立初始模型。根据搜集整理得到的岩石物性范围及常见值，给所建模型各岩性赋值，通过MODELVISION软件进行反演。下图7为L55线的剖面反演结果(由于参照大量详实的地质资料，岩层及断裂划分较为细致)。

最终将30条建模剖面进行拼合，分别采用MODELVISION(图8)和ENCOM PA(图9，10)软件对结果进行三维可视化，依据物性与岩性有相应的对应关系，就可以把地球物理模型转化为地质模型。在软件中，可以任意旋转3D地质模型，分析其个地质单元的空间形态和展布规律、岩矿体的空间赋存位置大小等。

进行三维物性反演时，仅将少量准确的钻孔资料及地表地质资料作为参考模型约束反演并且地下网格剖分有限；而三维形态反演则是将已知的所有地质资料及操作者自己的理解全部添加到反演进程中去。故而，本文默认为三维物性反演结果作为参考，三维形态反演结果更加可靠。

3 建模结果分析解释

岩浆活动及断裂发育对红格矿区的成矿有至关重要的作用，岩体的形态大小分布情况对认识成矿规律极为重要，但由于矿区断裂的多期发育，使岩体破碎较为严重，在三维模型中也只能从大体上去观察其形态大小分布情况。

从三维模型中可以看到红格南北矿区钒钛磁铁矿埋深都相对较浅且集中，互相之间在东部连通，其中南矿区矿体相对在深部有较大延伸。矿体整体上呈近南北走向，在南北矿区经结晶分异和熔离作用得到堆积。整体上看，南北矿区呈“哑铃”状，是由两个不完整岩盆构成，盆内岩体主要是层状的基性-超基性岩体，矿区边部有零星的小矿体。含矿岩体呈层状有韵律式结构特征，从上到下分别为辉长岩相带、辉石岩相带、橄辉岩相带，其中辉石岩相带矿化最好，辉长岩相带次之，矿体明显主要集中在各岩相带的中部或者下部。正长岩侵入到含矿岩体，形成一系列的竖直正长岩脉，东部也有零星辉绿岩穿插于岩体。

由图6,9,10建模结果显示，矿区地势东北较高，西南较低，最高处高程约2200m，最低处约1400m，在矿区浅部即有矿体分布，矿区适合露天开采。在高程1600m左右时南北矿区矿体已连接起来，更是验证了南北矿区两个不完整岩盆拥有相同的岩浆来源，几乎在相同的时刻成矿。在高程1300m左右，北矿区基本上不再有矿体。在高程700m左右，南矿区矿体也急剧减小，更深部未发现矿体的存在。

图7 红格南矿区L55线2.5D反演剖面图Fig.7 2.5D inversion profile of line 55 in Hongge mining area

图8 红格矿区三维形态反演建模结果Fig.8 Result of 3D morphological inversion in Hongge mining area

图9 红格矿区三维地质模型切片图Fig.9 Slice view of 3D geologic model in Hongge mining area

图10 红格矿区矿体模型侧视图Fig.10 Side view of ore body model in Hongge mining area

4 红格铁矿找矿潜力分析

结合两种反演建模结果，全面透视分析地下地质模型体的三维形态及空间展布，可以很好的了解研究区地层、岩体、矿体、断裂等地质要素之间的关系，对研究矿区有利成矿地质条件和控矿因素具有重要指导意义。

区域上的深大断裂为深部基性-超基性岩浆活动提供了通道，能够控制产出岩浆岩的分布，即间接控制赋存于基性-超基性岩中的铁矿的产出。而节理、裂隙发育的震旦系灯影组灰岩、大理岩则直接控制了铁矿的产出。由于矿床的成矿物质是来自于深部的上地幔玄武岩，而在红格矿区深部只有很厚的东西向起伏变质褶皱基底，并没有一个能够让幔源物质运移上来的通道，所以推测成矿物质是从别的区域深部涌出之后沿着一定的通道，近似水平运移到红格地区的。即，外来的岩浆沿构造薄弱位置的断裂侵位于震旦系灯影组灰岩中，多次脉动式贯入的含矿岩浆，在结晶分异和熔离作用下，形成韵律式结构的层状岩体。

推测外来的岩浆为幔源物质沿着深断裂涌上来，而红格附近最近的两条断裂带分别是西部的昔格达断裂带和东部的安宁河断裂带。其中昔格达断裂带是一种向左平移的逆冲推覆构造断裂带，北宽南窄，断层面向西陡倾，这些因素很大成程度上否定了幔源物质自其深部而来的推测。对于红格东部的安宁河断裂带则是长期活动性质复杂的区域性复活型断裂带，南北走向，向西倾。另外，红格岩体形态不对称，近安宁河断裂西的岩体底盘深、厚，岩相带发育较全，西部相反，甚至残缺，故可能岩浆通道在岩体东侧(安宁河断裂)。

对深部找矿启示：从三维模型中可以明显看到其底部为深厚的震旦系灯影组灰岩大理岩，不再有容矿的基性超基性岩体的大量存在，所以推测深部高程700m以下存在新矿体的可能性很小。

对外围找矿启示：由于其成矿物质可能来自于东部的安宁河断裂，向西运移到红格地区，故而在运移的过程中也有可能侵入到通道中部分断裂内，形成类似于红格矿区的矿床。红格矿区含矿岩体形成时代与峨眉山玄武岩的喷发时期大致是同一时期，在三维模型中可见在矿区东北部有透镜状矿体存在，推测矿区外围玄武岩中也可能存在其他成因的矿体，建议扩大勘察范围，打钻验证。

另外，由上图(图9，10)可知矿区所建模型的东北部，有矿体存在于玄武岩中，但是矿体形态较小，而且较为分散。由于建模范围较小，无法得知矿区东北部大范围玄武岩中是否有大规模的矿体存在。目前玄武岩中矿体的成因未知，还没有系统的成矿理论指导在玄武岩中找矿。

通过分析所建三维模型以及收集的地质资料可以做出以下预测：(1)红格矿区岩浆岩可能来自安宁河断裂带；(2)红格矿区深部存在新矿体的可能性很小；(3)红格矿区东部可能存在类似的矿床；(4)红格矿区东北部玄武岩中可能存在可供开采矿体。

5 结果及讨论

本文系统地总结了红格矿区各时期不同单位所做工作，结合新测钻孔岩芯资料，统计出了矿区岩石物性值。以地面磁测数据为基础结合地表地质资料及钻孔资料分别进行了三维物性反演和三维形态反演，并建立了红格矿区的三维地质模型。结合个人对矿区的认识及所建三维模型，宏观上分析了红格矿区地磁异常形成机制，微观上分析了红格矿区矿体空间位置、形态及控矿、容矿、含矿地质体的分布规律。两种反演地质建模结果相互印证，对比分析所建模型，总结了研究区的矿体、地层、断层等地质要素的相互关系，及其构造特征及控矿规律，以进行成矿预测，帮助矿区进行矿产勘探开发。

Chen Zhao-xi,Meng Xiao-hong,Guo Liang-hui.2012.Review of 3D property inversion of gravity and magnetic data[J].Progress in Geophysics,27(2): 0503-0511(in Chinese with English abstract)

Fan Zheng-guo,Fang Ying-yao,Wang Mao-ji,Qiao Chun-gui, Song Zheng-fen.2007.The application of aerogeophysical techniques to 1:250000 regional geological mapping[J].Geophysical & Geochemical Exploration,31(6): 504-509(in Chinese with English abstract)

Fu Min-jun.2012.Analysis on geological characteristics and ore-controlling factors of vanadium titano-magnetite deposits in Hongge,Pan-Xi[D].Chengdu: Chengdu University of Technology: 8-50(in Chinese with English abstract)

Guan Zhi-ning.2005.Geomagnetic field and magnetic exploration[M].Beijing: Geological Publishing House: 123-140(in Chinese)

Li YG,Oldenburg DW.1996.3-D inversion of magnetic data[J].Geophysics,61: 394-408

Li YG,Oldenburg DW.1998.3-D inversion of gravity data[J].Geophysics,63(1): 109-119

Liu Tian-you,Liu Da-wei,Zhan Ying-lin,Zhang Xiao-liang.2006.The application of new magnetic data processing methods to the potentiality exploration in crisis mines[J].Geophysical & Geochemical Exploration,30(5): 377-381(in Chinese with English abstract)

Lu Ji-ren， Zhang Guang-di,Zheng Cheng-xin， Gu Guang-xian, Liu Yu-shu, Huang Yu-neng.1987.Magmatic types and genesis of the layered ultrabasic in the Panzhihua-Xichang area[J].Mineral Deposits,6(2): 1-15(in Chinese with English abstract)

Malehmi A,Tryggvason A,Juhlin C,Rodriguez-Tablante J, Weihed P.2006.Seismic imaging and potential field modeling to delineate structures hosting VHMS deposits in the Skellefte Ore District,Northern Sweden[J].Tectonophysics,426: 319-334

Malehmir A,Thunthed,Tryggvason A.2009.The Paleoproterozoic Kristineberg mining area,northernSweden: Results from integrated 3D geophysical and geological modelling,and implication for targeting ore deposits[J].Geophysics,74(1): 9-22

Qi Guang,Lu Qing-tian,Yan Jia-yong,Wu Ming-an, Liu Yan.2012.Geologic constrained 3D gravity and magnetic modeling of Nihe deposit-A case study[J].Chinese J.Geophys,55(12): 4194-4206(in Chinese with English abstract)

Qi Guang,Lu Qing-tian,Yan Jia-yong,Wu Ming-an,Deng Zhen,Guo Dong, Shao Lu-Seng,Chen Ying-jun, Liang Feng,Zhang Shu.2014.3D geological modeling of Luzong ore district based on priori information constrained[J].Acta Geologica Sinica,88(4): 466-477(in Chinese with English abstract)

Shan Wen-fa.2011.Research on the stereoscopic quantitative prognosis and magnetic forward model of Dingjiashan lead and zinc mine in Youxicounty of Fujian Province[D].Chang’shan: Central South University: 5-42(in Chinese with English abstract)

Wang Gong-wen,Zhang Shou-ting,Yan Chang-hai,Song Yao-wu,Chen Tian-Zhen,Li Dong, Ma Zhen-bo.2011.3D geological modeling based on geological and gravity-magnetic data integration in the Luanchan molybdenum polymetallic deposit[J].Earth Science-Journal of China University of Geosciences,36(2): 360-366(in Chinese with English abstract)

Williams NC.2008,Geologically-constrained UBC-GIF gravity and magnetic inversions with examples from the Agnew-Wiluna greenstone belt,Western Australia[D].University of British

Williams NC.2009,Mass and magnetic properties for 3D geological and geophysical modelling of the southern Agnew-Wiluna Greenstone Belt and Leinster nickel deposits,Western Australia[J].AJES,56: 1111-1142

Wu Bin,Cao Jun-xing,Qiang Yu.2010.The prediction of a large-size iron deposit at the bottom of Hongge lopolith based on magnetic anomaly characteristics[J].Geophysical & Geochemical Exploration,34(6): 795-799(in Chinese with English abstract)

Wu Bin,Cao Jun-xing,Tang yu-qiang,Zou Jun,Yu zhou.2012.Geological features of the vanadium-titanium magnetite deposit in the Hongge area and its geophysical prospecting[J].Geology and Exploration,48(1): 140-147(in Chinese with English abstract)

Yao Chang-li,Hao Tian-yao,Guan Zhi-ning,Zhang Yu-wen.2003.High speed computation and effective storage in 3D-gravity and magnetic inversion based on genetic algorithms[J].Chinese J.Geophys,46(2): 252-258(in Chinese with English abstract)

Yao Chang-li,Hao Tian-yao,Guan Zhi-ning.2002.Restrictions in gravity and magnetic inversions and technical strategy of 3D properties inversion[J].Geophysical & Geochemical Exploration,26(4): 253-256(in Chinese with English abstract)

Yao Pei-hui,Wang ke-nan,Du chun-lin,Lin Zhen-tai,Song Xiong.1993.Chinese iron ore[M].Beijing: Metallurgical Industry Publishing House: 1-20(in Chinese with English abstract)

Zhao Wei.2013.Geological and geochemical characteristics of vanadium titano-magnetite deposits inHongge,Sichuan[D].Chengdu: Chengdu University of Technology: 10-35(in Chinese with English abstract)

Yao Chang-li,Zheng Yuan-man,Zhang Yu-wen.2007.3D gravity and magnetic inversion for physical properties using stochastic subspaces[J].Chinese J.Geophys,50(5):1576-1583(in Chinese with English abstract)

Zhong Yu-fang,Cen Kuang,Ma Fang.1999.Charateristics of rhythms of the layered basic-ultrabasic rock bodies in panxi region and study on the rhythms with fractal theory[J].Geological Science and Technology Information,18(1): 33-38(in Chinese with English abstract)

Zhou Guo-xin,Luo Yao-nan.1981.Study on metallogentic regularities and predicted of Panzhihua-Xichang area[M].Beijing: Geological Publishing House: 62-64(in Chinese with English abstract)

[附中文参考文献]

陈召曦,孟小红,郭良辉.2012.重磁数据三维物性反演方法进展[J].地球物理学进展,27(2): 0503-0511

范正国,方迎尧,王懋基,乔春贵，宋正范.2007.航空物探技术在1:25万区域地质调查中的应用[J].物探与化探,31(6): 504-509

傅敏军.2012.攀西红格钒钛磁铁矿矿床地质特征及控矿因素分析[D].成都: 成都理工大学: 8-50

管志宁.2005.地磁场与磁力勘探[M].北京: 地质出版社: 257-298

刘天佑,刘大伟,詹应林,张效良.2006.磁测资料处理新方法及在危机矿山挖矿潜应用[J].物探与化探,30(5): 377-381

卢记仁,张光弟,张承信,顾光先，刘玉书，黄与能.1987.攀西层状基性超基性岩体岩浆类型及成因[J].矿床地质,6(2): 1-15

祁 光,吕庆田,严加永,吴明安，刘 亮.2012.先验信息约束下的三维重磁反演建模研究—以安徽泥河铁矿为例[J].地球理物理学报,55(12): 4194-4206

祁 光,吕庆田,严加永,吴明安，邓 震，郭 冬，邵陆森，陈应军，梁 锋，张 舒.2014.基于先验信息约束的三维地质建模: 以庐枞矿集区为例[J].地质学报,88(4): 466-477

单文法.2011.福建尤溪县丁家山铅锌矿立体定量预测与磁法正演模型研究[D].长沙: 中南大学:5-42

王功文,张寿庭,燕长海,宋要武，陈天振，李 冬，马振波.2011.基于地质与重磁数据集成的栾川钼多金属矿区三维地质建模[J].地球科学-中国地质大学学报,36(2): 360-366

武 斌,曹俊兴,强 羽.2010.根据磁异常特征预测红格岩盆底部大型铁矿[J].物探与化探,34(6): 795-799

武 斌,曹俊兴,唐玉强,邹 俊,余 舟.2012.红格地区钒钛磁铁矿地质特征及地球物理找矿的探讨[J].地质与勘探,48(1): 140-147

姚培慧,王可南,杜春林,林镇泰，宋 雄.1993.中国铁矿志[M].北京: 冶金工业出版社: 1-20

姚长利,郝天珧,管志宁,张聿文.2003.重磁遗传算法三维反演中高速计算及有效存储方法技术.地球物理学报,46(2): 252-258

姚长利,郝天珧,管志宁.2002.重磁反演约束条件及三维反演技术策略[J].物探与化探,26(4): 253-256

姚长利,郑元满,张聿文.2007.重磁异常三维物性反演随机子域法方法技术.地球物理学报,50(5):1576-1583

赵 伟.2013.四川省红格钒钛磁铁矿床地质地球化学特征[D].成都: 成都理工大学: 10-35

钟玉芳,岑 况,马 芳.攀西层状基性-超基性岩体的韵律特征及分形研究[J].地质科技情报,1999,18(1): 33-38

周国信,骆跃南.1981.攀枝花-西昌地区钒钛磁铁矿成矿规律与预测研究[M].北京:地质出版社:62-64

Three-dimensional Inversionof Magnetic Data and Geological Modeling in the Hongge Iron Deposit

HE Jing-zi1,FAN Zheng-guo1,HUANG Xu-zhao1,GE Teng-fei1,YANG Rong2

(1.ChinaAeroGeophysicalSurvey&RemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083;2.GeologicalSurveyofSichuanProvince,Chengdu,Sichuan610083)

The Hongge vanadium-titanium magnetite deposit is one of significant iron ore outputs in our country.In the last few decades,exploration of varied degrees have been conducted in this area,accumulating a large number of geological,geophysical and geochemical data.However,these surveys are relatively scattered,with data collected in different institutions at different times,using a variety of methods on various scales.These data have not been processed in a systematic way.In this paper,geological constraint is adopted to perform three-dimensional inversion of magnetic data and a 3D geological model is constructed for the Hongge mine area,And 3D visualization is realized.By the analysis of the 3D geological model,the laws of mineralization and ore controlling and metallogenic magma migration pathways are inferred,and the spatial positions and morphology of ore bodies,as well as regularities of ore control,ore capacity and the distribution of ore-bearing bodies are predicted for the study area.Moreover,in combination with the geological models,prospecting potential of this mine is evaluated and the ore-search prospect of the perimeter and deep subsurface of this area is also analyzed.

3D inversion,geological modeling,Hongge,Panxi,iron ore

2015-09-21；

2015-11-20；[责任编辑]郝情情。

国家“973”计划课题(编号 2012CB416805)资助。

何敬梓(1990年-)，男，2015年毕业于中国地质大学(北京)，获硕士学位，助理工程师，现从事地球物理处理解释研究工作。E-mail: hejingzi90@126.com。

P318

A

0495-5331(2015)06-1049-10