Question

成矿区（带）地球物理模型建立方法

Answer 1

按照实际研究的目的可分为矿田、矿床地球物理模型，以及区域性地球物理模型（如区域性岩石层序地球物理模型）。根据建模时所使用的物探方法，将地质-磁性模型、地质-密度模型、地质-地电模型等等均作为地质-地球物理模型的组成部分。就地质-地球物理模型本身而言，它包括了两部分：①以地质模型为基础的岩矿物性空间分布模型（物性参数模型）；②各类物性参数模型演算或归纳的地球物理场以及以实测地球物理参数为基础而建立的各种地球物理模型。

地质-地球物理模型的研究内容，除了地质内容（如区域地质背景、成矿地质环境等）外，还应包括一些特定的内容：①研究目标及其周围地质介质的物理性质以及上半空间地球物理的分布特征，不同地质剥蚀截面，不同覆盖状况下的演绎结果等。所需要的定量参数包括物性参数和几何参数，即岩矿石的物理性质，如磁化率、磁化强度（感磁和剩磁）、密度、导电性、极化率、弹性波传播速度等等。②研究目标的形状、产状和埋藏深度等。③疏松沉积层、覆盖层、下伏地层的厚度及其起伏情况等。

建立成矿区（带）地球物理模型的一般方法步骤（图4-16）如下：

（1）广泛地收集建模所需的资料并对其进行筛选，在已知的矿床上广泛大量地收集与建模有关的资料，取得有代表性的地质、物性和地球化学剖面以及反映不同剥蚀程度的剖面，特别是构成物性剖面的数据应通过高精度物性测量技术采集。此外，还应对资料进行质量评估，筛选掉质量不符合要求的资料。

图4-15 长江中下游构造-地层-岩浆岩-成矿演化模式

（2）建立地质模型。地质模型是在成矿模型或成矿规律分析的基础上，根据控矿因素、矿化作用的时-空分布特征编绘的研究地段（或剖面）内由探测对象（矿床、矿田、矿集区）及其地质背景组成的二维断面或三维块段，它是建立地质-地球物理模型的基础。

（3）建立地球物理参数模型。地球物理参数模型，即物性模型，它包括两类特征参数，即地质模型中各地质体或探测目标物和干扰体及相应地质背景的物理性质参数（其中应尽可能地引入一些特殊的物性参数）和几何参数。构制物性模型的一般方法有两种：①当建模区具备钻孔物性资料时，可根据勘探剖面的钻孔岩心物性的实测数据或采用原位参数测井的数据，通过聚类分析、数据圆滑统计方法，再经整理绘制成实际的物性模型；②当物性资料不完备时，可根据地质模型，结合地面物探资料（包括高精度的物性测定资料），或者借助于相邻地区或类似地区的物性参数模型，推断、演绎出相应的物性模型。

图4-16 成矿区（带）地球物理模型建立流程图

（4）演算、模拟和归纳地球物理场。根据物性模型，选择相应的地球物理场的数值计算和物理模拟实验方法，计算成模拟地球物理场（含某些干扰场）；或根据一些剖面，特别是典型剖面的实际资料，总结归纳出对应于地质模型的地球物理场。

（5）地球物理场的演绎。为了使所建立的模型适应性较广，应该结合建模区的实际情况，计算或推演出几种可能形成的现代剥蚀面和可能出现的覆盖情况下地球物理场的分布变化以及含二次标志的地球物理场。

（6）在上述基础上，建立起成矿区（带）的地球物理模型或地质-地球物理模型。