《Journal of Applied Geophysics》：Delineating structural features and estimating source depths in the Ngoc Linh complex, central Vietnam, using magnetic data
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越南中部的Kontum地块是Indochina地块最大的基底杂岩体，是理解东南亚地壳演化与构造拼合的关键地质档案。该地块长期被认为是前寒武纪（Archean）陆壳的碎片，但近年研究在该地块中记录了早古生代及早—中三叠世岩石。在东南亚古地理重建中，Kontum地
越南中部的Kontum地块是Indochina地块最大的基底杂岩体，是理解东南亚地壳演化与构造拼合的关键地质档案。该地块长期被认为是前寒武纪（Archean）陆壳的碎片，但近年研究在该地块中记录了早古生代及早—中三叠世岩石。在东南亚古地理重建中，Kontum地块被视为从Gondwana裂离并随后构成Indochina地块核部的碎片，因此保存了从前寒武纪到中生代的地壳演化记录，以及与东南亚构造拼合相关的多期岩浆、变质和构造事件证据，并赋存多种变质岩和岩浆岩及重要矿产资源。Kontum地块分为Ngoc Linh、Kannak和Kham Duc三个杂岩体，其中Ngoc Linh杂岩体位于中部且规模最大，具有复杂的构造-变质历史，西部以麻粒岩相岩石为主、东部以角闪岩相岩石为主，是研究Kontum地块地壳演化与构造改造的重要地质域。尽管已有大量针对Ngoc Linh杂岩体地表构造的地质研究，但其地下构造格架仍知之甚少；迄今仅有少量地球物理研究涉及该杂岩体，且多在较大空间尺度上开展，并非针对该杂岩体详细地下构造格架设计，导致该杂岩体内地质构造的几何形态、分布及浅部延伸范围缺乏地球物理约束。磁法数据因磁异常主要反映下伏岩石磁化强度的横向变化而可有效刻画地下地质构造，基于位场数据导数的边界确定技术可用于圈定这些构造的水平位置。本研究对Ngoc Linh杂岩体航空磁法数据采用向上-向下延拓（UDC）滤波和归化到赤道（RTE）变换以提高数据质量与异常定位，随后评估并应用解析信号（AS）、总水平梯度（THG）、theta图（TM）、改进倾斜角总水平梯度（THGNTilt）、增强水平梯度（EHGA）和幂律方法（PBTHG）等多种边界增强技术以圈定构造边界，同时采用倾斜深度法估算场源深度，全部数据处理与计算均使用MATLAB完成。综合解释为Ngoc Linh杂岩体浅部构造格架及其在Kontum地块中的构造意义提供了新认识。
研究背景方面，越南中部的Kontum地块是Indochina地块最大的基底杂岩体，是理解东南亚地壳演化与构造拼合的关键地质档案。该地块长期被认为是前寒武纪（Archean）陆壳的碎片，但近年研究记录了早古生代及早—中三叠世岩石。在东南亚古地理重建中，Kontum地块被视为从Gondwana裂离并随后构成Indochina地块核部的碎片，保存了从前寒武纪到中生代的地壳演化记录及多期岩浆、变质和构造事件证据，并赋存重要矿产资源。Kontum地块分为Ngoc Linh、Kannak和Kham Duc三个杂岩体，Ngoc Linh杂岩体位于中部且规模最大，具有复杂的构造-变质历史，西部以麻粒岩相岩石为主、东部以角闪岩相岩石为主，是研究Kontum地块地壳演化与构造改造的重要地质域。然而，尽管已有大量针对Ngoc Linh杂岩体地表构造的地质研究，其地下构造格架仍知之甚少。迄今仅有少量地球物理研究涉及该杂岩体：Yang等（2015）利用28个地震台站数据确定Indochina地块岩石圈结构；Wu等（2022）利用38个台站地震数据与环境噪声层析成像构建Indochina地块下方地壳剪切速度模型；Liu等（2023）对WGM2012模型卫星重力数据应用增强技术确定Indochina半岛多期构造边界；Prasad等（2025）利用Sandwell等（2014）模型卫星重力数据填绘越南中部大陆边缘及邻区构造特征与Moho结构。这些研究虽为区域地壳与构造格架提供了宝贵约束，但空间尺度较大，并非针对Ngoc Linh杂岩体详细地下构造格架设计，导致该杂岩体内地质构造的几何形态、分布及浅部延伸范围缺乏地球物理约束。磁法数据因磁异常主要反映下伏岩石磁化强度的横向变化而可有效刻画地下地质构造，基于位场数据导数的边界确定技术可用于圈定构造水平位置，近年来已广泛应用于重磁异常解释。为此，研究人员开展本研究，对Ngoc Linh杂岩体航空磁法数据进行处理与解释，以刻画其浅部构造格架并估算场源深度。研究得出，Ngoc Linh杂岩体构造格架以E-W向线理为主，解释的构造边界与独立的倾斜深度解一致，多数磁源位于约0.5–2.7 km的浅部，揭示了该杂岩体复杂的浅部地下构造格架。本研究为Ngoc Linh杂岩体地下结构提供了新的地球物理约束，并为越南中部未来野外验证、磁化率测量及地质-地球物理综合研究提供了框架。
技术方法方面，本研究使用越南地质与矿产部（DGMV）于1997—2001年在Kontum地区采集的航空磁法数据（测线间距0.5 km），总磁强度（TMI）图以0.4 km间距网格化。数据处理采用向上-向下延拓（UDC）滤波压制高频噪声并增强浅部特征，采用归化到赤道（RTE）变换（倾角16.03°、偏角?0.46°）改善低纬地区异常定位；应用解析信号（AS）、总水平梯度（THG）、theta图（TM）、改进倾斜角总水平梯度（THGNTilt）、增强水平梯度（EHGA）和幂律方法（PBTHG）等边界增强技术圈定构造边界，并采用倾斜深度法估算场源深度，全部计算在MATLAB中完成。
研究结果方面，模型试验中，研究人员构建由两个磁化强度为1 A/m棱柱体组成的合成磁模型，在赤道处计算磁异常并加入标准差为1 nT的高斯噪声，随后采用Δz为5倍网格间距（0.25 km）的UDC滤波去噪。无噪声数据中所有方法均能圈定两棱柱体边界，但AS与THG响应较宽，TM、EHGA与PBTHG边界更清晰且定位更好，THGNTilt产生极细边界响应但引入虚假特征；加入噪声后各方法性能不同程度下降，AS与THG结果稳定但圈定其他边界能力有限，TM与THGNTilt对噪声高度敏感并产生大量虚假边界，EHGA与PBTHG仍保留主要构造特征；应用UDC滤波后所有增强技术响应显著改善，EHGA与PBTHG仍提供最准确的源边界圈定并有效压制虚假响应，表明UDC滤波可显著提高噪声环境下磁边界检测的可靠性。Ngoc Linh杂岩体磁法数据应用方面，采用Δz为5倍网格间距的UDC滤波获得去噪磁异常图，功率谱分析显示去噪数据在波数约大于0.15 km?1处与原始数据分离，表明UDC滤波主要衰减高频成分而低频地质信号基本保留；去噪数据径向平均功率谱揭示三段线性段，估计平均深度约4.7 km、2.7 km与1.6 km，分别解释为深、中、浅部磁源组合，其中平均深度1.6 km的最浅源组合与Ngoc Linh杂岩体近地表构造边界圈定最为相关。去噪数据经RTE变换后磁异常对称分布于场源之上，便于地质解释与构造分析。AS方法直接应用于磁异常数据，其他增强技术基于RTE数据计算以减少倾斜磁化畸变；AS有效识别磁源存在但响应为宽极大值，构造边界确切位置不清晰；THG图突出强磁梯度带与主要构造边界但响应较宽且受异常幅值影响；TM与THGNTilt提供更平衡的异常表示并产生更锐利响应，但大量相互连接的边界使地质解释更困难；EHGA与PBTHG图产生更清晰连续的边界响应并压制虚假特征，其中PBTHG提供最锐利的构造边界圈定，最适合研究区后续构造解释。倾斜深度法深度估算显示场源深度介于0.13与4.9 km之间，平均深度1.67 km，解的集中指示最可能深度范围，分散解可能与方法不确定性或局部地质复杂性有关。讨论部分表明，UDC去噪与RTE处理后EHGA与PBTHG对Ngoc Linh杂岩体提供最稳健结果，PBTHG给出最锐利连续的边界图案；从PBTHG图提取的构造格架以E-W向线理为主，倾斜深度估算表明多数磁源位于浅部地壳层次（主要0.5–2.7 km），功率谱推断的约1.6 km浅源深度与倾斜深度法估算总体一致，支持解释的浅部构造可靠性；与地质图对比显示主导磁趋势与区域E-W向构造格架大致平行，尤其与杂岩体北缘Tra Bong剪切带和南部Ba To断裂系统平行，若干内部磁边界与早三叠世混合岩基底、变质域及年轻花岗岩体接触带空间相关；由于磁异常受源几何与磁化强度对比共同控制，单条线理被解释为源边界与构造域而非无地质证据直接归属断层。边界检测与倾斜深度估算的整合提高了解释构造格架的置信度，PBTHG主要线理与倾斜深度解指示浅部磁源的区域空间一致；0.5–2.7 km深度范围表明探测源主要为上地壳特征，处于0.4 km网格航空磁法数据预期分辨率范围内；PBTHG线理被解释为浅部岩性接触与变形带边界，但其作为特定断层的分类需直接地质验证。不确定性方面，磁法解释本质非唯一，RTE处理减少低纬环境异常偶极特征但不能消除剩磁或三维源复杂性影响，研究区RTE变换似乎更有效增强E-W向构造特征，因此填绘线理应视为具地质意义的磁边界而非自动确认的断层；解释不确定性可直接从数据行为评估，仅对连续、被多种增强方法重现且与填图地质或深度解一致的线理赋予地质意义，不用于推断断层类型或运动学；空间分辨率受测线间距、网格间距与滤波序列限制，UDC滤波改善信噪比但平滑可能衰减极短波长异常，因此解释强调被多种滤波重现且与倾斜深度解兼容的边界，0.4 km网格数据中仅一个网格单元或极短不连续响应代表的结构低于可靠填图尺度而不单独解释；深度估算应解释为磁源边界的近似深度而非填图地质接触的精确深度，倾斜深度法假设简化源几何，在Ngoc Linh杂岩体变质岩、混合岩、侵入体与断层重叠处预期存在局部偏差，直方图显示多数值介于0.5–2.7 km、最高集中在约1–1.5 km，深部估算较少，主导浅部解沿主要PBTHG线理形成连贯序列，因此使用中心空间连贯群体表征杂岩体浅部构造层次；这些局限不削弱主要结论但界定了解释的适当尺度。地质与构造意义方面，综合磁法解释为Ngoc Linh杂岩体浅部构造架构与构造演化提供新约束，玫瑰图提供优势构造方向的直接证据，最大频率扇区集中于E-W向而N-S向扇区线理明显较少，构造图显示北部、中部与南部存在大量横向连续的E-W与ENE-WSW向边界，该构造图案与越南中部区域构造格架一致，E-W向磁组构可能记录继承自幼古生代演化的基底不连续面并随后在二叠纪—三叠纪碰撞、高级变质与Indosinian变形中复活或叠加，部分线理可能代表复合构造带而非单一事件产物；磁线理不应简单解释为单个断层，其地质相关性由若干图幅尺度观察支持，主导E-W向线理与Tra Bong剪切带及区域Ba To断裂系统大致平行，若干线理沿填图花岗岩体边缘及西部麻粒岩相组合与东部角闪岩-片麻岩域过渡带分布，相关倾斜深度解主要集中于0.5–2.7 km，支持最连续线理解释为岩性接触、侵入体边缘或复活变形带边界；磁法结果将地表地质格架延伸至浅部地下并为重建Ngoc Linh杂岩体内部架构提供依据，西部麻粒岩相岩石与东部角闪岩、片麻岩组合的岩性差异为PBTHG检测的磁边界提供合理地质来源，最强磁梯度预期出现在磁矿物含量、蚀变历史或变质演化不同的岩石并置处，麻粒岩相岩石、角闪岩、片麻岩、混合岩与侵入体可因铁磁矿物含量与蚀变历史产生不同磁化率，因此PBTHG边界可能标记构造地层单元接触、混合岩与片麻岩组合内部接触、侵入体边缘或分隔不同变质级域的断层边界，浅部倾斜深度估算支持该解释；浅源深度与磁组构为Ngoc Linh杂岩体上地壳架构的构造控制提供信息，E-W至ENE-WSW主导格架与Tra Bong剪切带和Ba To断裂系统大致平行，表明内部磁组构遵循区域构造纹理，E-W向构造纹理可能反映经历反复变质、变形、岩浆作用与复活的长期基底域；既有研究记录了Kontum地块二叠纪—三叠纪超高温变质、复杂基底演化与变质叠加、三叠纪岩浆作用及高级变质事件，磁法结果补充这些研究，显示这些地质过程可能表现为浅部构造与岩性不连续，并为在直接地质暴露有限区域追踪这些不连续提供地球物理框架；主导E-W向磁边界可能代表继承的岩性或构造不连续面并随后在后期构造热事件中复活或叠加，当前上地壳架构可能保留较老构造纹理要素同时反映后期改造；地壳尺度上Ngoc Linh磁组构可能代表Indochina地块内更广泛构造架构的上地壳表现，本研究结果衔接区域观测与局部地质填图；本研究解释有两方面意义：Ngoc Linh杂岩体应视为构造非均质地壳块体，浅部磁边界记录岩性接触与构造复活的叠加；E-W向线理可能作为继承薄弱带影响后期变形并可能控制变质域与岩浆域分布，尽管当前磁法数据不能唯一确定各边界年龄或运动学，PBTHG边界检测与倾斜深度分析的整合为选择野外验证、构造填图、磁化率测量及未来综合地球物理研究目标提供了稳健框架。结论部分译文：本研究利用航空磁法数据调查了越南中部Kontum地块关键基底域Ngoc Linh杂岩体的浅部构造格架。由磁法数据增强得到的构造图揭示Ngoc Linh杂岩体以E-W向磁线理为主。识别出的线理被解释为与上地壳内磁化强度对比有关的浅部构造与岩性边界。倾斜深度分析支持该解释，表明多数磁源位于约0.5–2.7 km深度。检测边界与倾斜深度解之间的一致性提高了对填绘特征代表真实地下不连续而非处理假象的置信度。填绘磁边界与杂岩体已知地质架构显示出合理关系，包括西部域麻粒岩相岩石、东部域角闪岩至片麻岩组合、混合岩单元及主要断层限定的构造地层域之间的差异。结果表明Ngoc Linh杂岩体上地壳在构造上分段，继承的E-W向带可能影响Kontum地块与Indochina地块构造演化期间的后期变形、变质与岩浆侵位。本研究为Ngoc Linh杂岩体地下结构提供了新的地球物理约束，并为越南中部未来野外验证、磁化率测量及地质-地球物理综合研究提供了框架。
