招平斷裂帶中段深部結(jié)構(gòu)構(gòu)造
——來(lái)自地震剖面的證據(jù)

單偉,于學(xué)峰,李洪奎,郭寶奎,耿科,李大鵬,禚傳源

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國(guó)土資源部金礦成礦過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

膠西北隆起區(qū)中生代位于華北板塊東南緣，西鄰郯廬斷裂帶，東南側(cè)為膠南造山帶(大別-蘇魯造山帶東段)。該地區(qū)是我國(guó)著名的中生代金礦集區(qū)，區(qū)域賦存的中生代內(nèi)生金礦床具有明顯的巖性—構(gòu)造控礦特征，諸多大型—超大型金礦床均以中生代花崗巖體周邊區(qū)域性構(gòu)造為控礦、賦礦要素。招平斷裂帶是膠東礦集區(qū)內(nèi)“S”形斷裂中最大的一條，也是膠東地區(qū)3條主要構(gòu)造成礦帶之一。隨著該礦帶深部找礦的開(kāi)展，斷裂帶深部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征成為研究者和勘探者關(guān)注的對(duì)象。

針對(duì)膠東地區(qū)及相關(guān)地區(qū)的中生代地質(zhì)過(guò)程研究成果眾多，研究?jī)?nèi)容涵蓋了大地構(gòu)造背景[1-4]、動(dòng)力學(xué)機(jī)制[5]、巖漿過(guò)程[6-8]、構(gòu)造體系[5，9，10]、成礦作用[11-14]和成礦物質(zhì)來(lái)源[15]等眾多方面。與金成礦密切相關(guān)的中生代花崗巖體是研究的重點(diǎn)之一。針對(duì)玲瓏花崗巖基的就位隆升過(guò)程，早期的研究多認(rèn)為玲瓏巖體為類(lèi)似于氣球膨脹式的穹窿侵位機(jī)制[16-17]。近年針對(duì)華北克拉通減薄的研究提出了膠東地區(qū)中生代侵入的玲瓏花崗巖、郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖的變質(zhì)核雜巖隆升模式[4,18]。林少澤等[19]基于地表運(yùn)動(dòng)學(xué)觀察和應(yīng)變測(cè)量，提出玲瓏巖基為沿著傾向相背的2條大型脆性正斷層( 招平斷裂帶與焦家斷裂帶) 以地壘構(gòu)造形式發(fā)生隆升而最終出露地表。

構(gòu)造的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征反映著構(gòu)造形成環(huán)境和形成過(guò)程，針對(duì)玲瓏巖基周邊的深大控礦構(gòu)造的研究有助于理解膠東地區(qū)中生代巖漿、構(gòu)造發(fā)育過(guò)程，有助于認(rèn)識(shí)區(qū)域構(gòu)造體制形成機(jī)制和演化規(guī)律，也有助于了解區(qū)域構(gòu)造演化的地球動(dòng)力學(xué)成因，為揭示中國(guó)東部中生代的地球動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程以及構(gòu)造和成礦響應(yīng)研究增加素材。

該次工作選擇招平斷裂帶中段大尹格莊礦區(qū)開(kāi)展反射地震測(cè)量，以反射地震測(cè)量方法揭示了招平斷裂帶中段深部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。同時(shí)，地震測(cè)量獲得的深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息也對(duì)深入了解膠東金成礦的背景和過(guò)程具有重要的意義。

1 地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)建造與構(gòu)造

膠東是華北克拉通太古宙基底典型出露區(qū)之一，基底變質(zhì)巖系主要有：新太古代TTG花崗巖系(棲霞和十八盤(pán)片麻巖套),呈包體賦存其內(nèi)的唐家莊巖群、膠東巖群等表殼巖以及官地洼、馬連莊序列等；古元古代荊山群、粉子山群和新元古代震旦紀(jì)蓬萊群。

晚中生代以來(lái)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。近十幾年來(lái)的研究表明，該區(qū)可分為4個(gè)巖漿活動(dòng)期[7,20]。

(1)晚侏羅世 (150～160Ma),形成以玲瓏-灤家河型巖體為代表的黑云母花崗巖系列；包括玲瓏、灤家河、磁山、昆崳山、鵲山、文登等花崗巖基。是由黑云母二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖等組成的復(fù)式花崗巖基，出露面積約 3100km2，呈NNE向展布的卵園型。根據(jù)成分和結(jié)構(gòu)的差異，將該巖基由南向北分為崔召、云山、郭家店、畢郭、玲瓏等巖體。玲瓏巖基的鋯石 SHRIMP U-Pb年齡為 160～153Ma[21-23]。

(2)早白堊世早期 (135～125Ma)，以郭家?guī)X巖體為典型。主要是花崗閃長(zhǎng)巖巖株呈串珠狀、近EW 向分布于玲瓏花崗巖基北部地區(qū)，巖體以含鉀長(zhǎng)石斑晶構(gòu)成似斑狀結(jié)構(gòu)和含不等量的角閃石而區(qū)別于玲瓏巖體。郭家?guī)X巖體的鋯石SHRIMP U-Pb年齡130～126Ma[24-25]。

(3)早白堊世中晚期 (125～105Ma)[24],以嶗山巖體、偉德山巖體、艾山巖體為特征,艾山巖體出露于蓬萊南部，部分穿入郭家?guī)X巖體，巖性主要為似斑狀二長(zhǎng)花崗巖類(lèi)。艾山巖體的黑云母 K-Ar 年齡為 115 Ma[26]，鋯石 SHRIMP U-Pb 年齡為 116 Ma[27]。該階段對(duì)應(yīng)于中國(guó)東部巖石圈大規(guī)模的減薄時(shí)期的高峰期。

(4)晚白堊世—古新世基性—超基性火山巖。膠東地區(qū)地史演化漫長(zhǎng)，存在多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)復(fù)合疊加，構(gòu)造形跡復(fù)雜[28]。褶皺構(gòu)造和韌性剪切帶主要發(fā)育于基底變質(zhì)巖系中。發(fā)育于變質(zhì)基底構(gòu)造層的褶皺構(gòu)造,按變形面性質(zhì)、單體形態(tài)和群體組合特征大致可分5期:一、二期為深—中深構(gòu)造相的橫彎褶皺作用形成固態(tài)流變的相似褶皺，為露頭尺度的褶皺構(gòu)造,規(guī)模甚小，發(fā)育于太古宙唐家莊巖群、膠東巖群變質(zhì)地層和深成變質(zhì)雜巖中；第三期褶皺是在EW向壓應(yīng)力制約下的以古元古代荊山群、粉子山群變質(zhì)地層的成分層或片理面以及第一、二期褶皺構(gòu)造的軸面及太古宙片麻巖條帶、片麻理等為變形面的褶皺構(gòu)造，為中構(gòu)造相形變；第四、五期褶皺為SN向壓應(yīng)力下形成的較為開(kāi)闊的縱彎褶皺，為中淺構(gòu)造相形變。以上大型褶皺軸向呈近E—W向延伸。

斷裂構(gòu)造主要形成于中新生代以來(lái)中至淺表構(gòu)造相環(huán)境下，以NNE向和NE向斷裂構(gòu)造為主導(dǎo)，期間夾有NW向和EW向斷裂。招平斷裂帶是區(qū)域內(nèi)發(fā)育的NNE向主要控礦斷裂帶之一。

1.2 招平斷裂帶

招平斷裂帶位于玲瓏花崗巖基(雜巖體)東側(cè)，呈NE向延伸，是膠西北礦集區(qū)的主要控礦構(gòu)造之一。斷裂帶基本沿玲瓏巖基與前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的膠東雜巖、荊山群接觸帶延伸。斷裂帶北起龍口市田家鄉(xiāng)顏家溝，走向SW，延至招遠(yuǎn)市城區(qū)后折向南偏西，經(jīng)道頭、新村、夏甸、萊西張格莊，南抵平度市城東麻蘭，全長(zhǎng)百余千米(圖1)。斷裂帶主斷面傾向SE，傾角 31°～45°左右。根據(jù)其走向的不同可把整個(gè)斷裂帶劃分為3段。

北段又稱(chēng)破頭青斷裂，位于招遠(yuǎn)市城區(qū)的NE部，經(jīng)前花園、臺(tái)上村延至九曲村附近。該段斷裂沿灤家河巖體與玲瓏巖體的接觸面延伸，走向?yàn)镹E 50°～70°，傾向SE，傾角 40°左右，分別控制了水旺莊、東風(fēng)、臺(tái)上和嶺南等大型、特大型金礦床。

中段位于招遠(yuǎn)市城區(qū)以南，從趙家庵經(jīng)道頭延伸到曹家洼南部。斷裂總體走向?yàn)镹E10°～20°，傾向SEE，傾角 30°～ 50°，寬 30～60m。主斷裂面沿玲瓏巖基郭家店花崗巖體與膠東雜巖接觸界面展布。南端馬連莊-梁郭斷裂(NW向)將招平斷裂錯(cuò)斷約1km，故將其作為招平斷裂中段與南段的分界。該段斷裂帶控制了大尹格莊特大型金礦床。該段是該次研究工作的主要區(qū)段。

南段北起勾山水庫(kù)，經(jīng)留仙莊、芝下、萊西市張格莊，一直延伸到平度市境內(nèi)。斷裂總體走向NE45°，傾向SE，傾角45°。主干斷裂下盤(pán)均為玲瓏花崗巖，上盤(pán)為荊山群祿格莊組。該段斷裂帶控制了夏甸和姜家窯大型金礦床，下盤(pán)次級(jí)斷裂帶控制了舊店金礦。

1—白堊紀(jì)青山群、王氏群；2—新元古代蓬萊群；3—古遠(yuǎn)古代粉子山群；4—新太古代膠東雜巖；5—早白堊世艾山巖體；6—早白堊世郭家?guī)X期巖體；7—晚侏羅世玲瓏期玲瓏巖體；8—晚侏羅世玲瓏期郭家店巖體；9—晚侏羅世玲瓏期云山巖體；10—晚侏羅世玲瓏期崔召巖體；11—晚侏羅世花崗巖；12—斷裂及脆性正斷層圖1 膠東西北部區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)1∶25萬(wàn)煙臺(tái)幅、青島幅地質(zhì)圖修編)

招平斷裂帶是長(zhǎng)期構(gòu)造活動(dòng)的結(jié)果，結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)較復(fù)雜，地表構(gòu)造形跡顯示總體上以左行扭動(dòng)為主，發(fā)育有連續(xù)穩(wěn)定的主裂面，兩側(cè)發(fā)育有寬大的構(gòu)造巖帶。由主斷裂面向西(斷裂下盤(pán))玲瓏花崗巖一側(cè)，構(gòu)造巖依次出現(xiàn)糜棱巖、長(zhǎng)英質(zhì)碎斑巖、碎粒巖、構(gòu)造角礫巖等；主斷面向東，斷裂上盤(pán)的變質(zhì)巖一側(cè)，依次出現(xiàn)糜棱巖、泥化碎裂變質(zhì)巖等。以上特征顯示：招平斷裂帶經(jīng)歷了多期活動(dòng)，早期屬發(fā)生在地殼深層次的韌性剪切，形成各種糜棱巖；后期疊加脆性變形。

該次工作區(qū)位于招平斷裂帶中段大尹格莊地區(qū)，區(qū)域上主要發(fā)育NNE及NW向的斷裂構(gòu)造(圖2)。以招平斷裂帶為分劃，研究區(qū)東西兩側(cè)具有明顯的組分、構(gòu)造差異。

1—第四系；2—燕山晚期脈巖；3—晚侏羅世筆架山單元偉晶不等粒花崗巖；4—晚侏羅世郭家店單元中粗粒二長(zhǎng)花崗巖；5—晚侏羅世崔召單元中粒含云母二長(zhǎng)花崗巖；6—荊山群祿格莊組高鋁片巖；7—新太古代棲霞序列新莊單元條帶狀英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖；8—新太古代棲霞序列回龍夼單元細(xì)粒英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖；9—斷裂；10—地震剖面位置；11—CSAMT剖面位置圖2 地震剖面位置附近地質(zhì)圖(據(jù)1∶5萬(wàn)道頭幅修改)

招平斷裂帶西部為巖漿巖出露區(qū)，主要為晚侏羅世玲瓏序列崔召單元中粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖和郭家店單元中粗粒二長(zhǎng)花崗巖，少量筆架山單元偉晶不等?；◢弾r。在巖體內(nèi)部分布有密集的NE向延伸的早白堊世巖脈。

斷裂帶東部主要為新太古代棲霞序列新莊單元和回龍夼單元，主要為細(xì)粒含角閃黑云英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，發(fā)育有由片理面顯示的軸向近EW向的復(fù)式褶皺。

古元古代晚期形成的荊山群祿格莊組,主要由高鋁片巖組成，變質(zhì)程度達(dá)高角閃巖相—麻粒巖相，具孔茲巖系性質(zhì)。

2 地震數(shù)據(jù)獲取和處理

2.1 地震剖面布設(shè)

地震測(cè)線基本垂直招平斷裂，測(cè)線方向100°；測(cè)線西起招遠(yuǎn)盛家溝，東到山前蘭家東，測(cè)線總長(zhǎng)10km；為了確定合理的施工參數(shù)，在測(cè)線上布設(shè)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。野外施工由山東省煤田地質(zhì)局物測(cè)隊(duì)完成。

2.2 數(shù)據(jù)采集

該次地震數(shù)據(jù)采集采用了大井深、大藥量、大排列、高覆蓋的方法。施工中采用如下工作參數(shù)：

采用復(fù)合觀測(cè)系統(tǒng)。第一種觀測(cè)系統(tǒng)，接收道數(shù)200道，道距20m，炮距40m，覆蓋次數(shù)50次；第二種觀測(cè)系統(tǒng)，接收道數(shù)200道，道距20m，炮距200m，覆蓋次數(shù)10次；綜合累計(jì)覆蓋次數(shù)為60次。實(shí)際施工時(shí)2種觀測(cè)系統(tǒng)采用的接收排列是一致的，可以同時(shí)完成施工，達(dá)到疊合的效果。

激發(fā)井深16m，激發(fā)藥量6kg，記錄長(zhǎng)度6s，采樣率1ms。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的初步處理由山東省煤田地質(zhì)局信息處理中心進(jìn)行，數(shù)據(jù)處理主要圍繞振幅處理、靜校正、反褶積、剩余靜校正和偏移等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行。資料處理堅(jiān)持把提高信噪比放在首位，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高分辨率。在處理過(guò)程中，除做好資料處理的基本工作外，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)突出波形、波組特征、努力提高反射波品質(zhì)和保持相對(duì)振幅。處理過(guò)程中，除精細(xì)做好常規(guī)處理的測(cè)試和試驗(yàn)外，采取了疊前去噪處理、靜校正方法處理、振幅補(bǔ)償及一致性處理等技術(shù)手段。重點(diǎn)是：做好靜校正處理；有效壓制面波等強(qiáng)干擾，又對(duì)有效波無(wú)損；保護(hù)淺層反射，做好切除工作；突出波形、波組特征，使反射波與主要地質(zhì)體界面有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于該區(qū)表層條件差，導(dǎo)致頻譜的穩(wěn)定性偏差，處理中對(duì)有效波進(jìn)行了譜整形。速度分析、動(dòng)校正和剩余靜校正處理在信噪比較高的情況下要求進(jìn)行多次迭代。同時(shí)，進(jìn)行保持相對(duì)振幅處理，盡量不加或少加修飾性處理。經(jīng)過(guò)以上處理過(guò)程，獲得時(shí)間疊加剖面1條(圖3)。

圖3 時(shí)間疊加剖面圖

由于該區(qū)域地質(zhì)體主要為中生代巖漿巖和前寒武變質(zhì)巖，地史演化過(guò)程漫長(zhǎng)且變形復(fù)雜，根據(jù)時(shí)間疊加剖面反映的信息，該次研究針對(duì)淺部的精細(xì)構(gòu)造，委托中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院深部探測(cè)中心對(duì)該地震測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了進(jìn)一步處理，獲得了疊前偏移剖面1條(圖4)。地質(zhì)解釋工作是在以上數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上展開(kāi)的。

圖4 疊前偏移剖面圖

3 結(jié)果和解釋

3.1 解釋原則

該次工作中，對(duì)于地震剖面解釋以地表地質(zhì)觀察為依據(jù)，結(jié)合地震剖面特征確立了以下的解釋原則：

(1)該區(qū)為侵入巖、變質(zhì)巖區(qū)，地質(zhì)體往往呈不規(guī)則形狀產(chǎn)出，由于地質(zhì)體地質(zhì)演化史存在較大差異，不同地質(zhì)體之間的波阻抗差異明顯，可形成較強(qiáng)的地震反射波。綜合判斷區(qū)內(nèi)地震反射機(jī)制主要來(lái)源于4個(gè)方面：斷裂面，侵入巖體、變質(zhì)巖及兩者間的接觸界面。

(2)根據(jù)地表地質(zhì)體分布結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，該區(qū)域的地震記錄總體應(yīng)存在左右分帶、分塊的特征。

(3)中生代侵入巖與圍巖的接觸帶可為巖性破碎帶(角礫巖)、韌性、脆性斷裂等，存在明顯的物性界面，可產(chǎn)生顯著的波阻抗差異。

(4)巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造較均一，組分變化不大，應(yīng)設(shè)定為地震波傳播的均一體；但局部可見(jiàn)膠東巖群捕擄體，可產(chǎn)生波阻抗差異。

(5)新太古代膠東巖群，由于經(jīng)歷多期巖漿、構(gòu)造活動(dòng)事件，巖石破碎強(qiáng)烈，組分復(fù)雜多變，雖局部具有層狀結(jié)構(gòu)，但整體應(yīng)不具有成層性特征，應(yīng)視為多組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造混雜體。

(6)斷裂帶內(nèi)部多數(shù)構(gòu)造巖發(fā)育，與斷裂頂、底界面圍巖存在較大的物性差異。應(yīng)為顯著的地震波反射界面，但是由于斷裂面形態(tài)變化明顯，反映反射界面的同相軸的連續(xù)性可存在變化。

3.2 地震波組特征

3.2.1 斷面反射波(波組)(圖5-a)

斷面反射波是該區(qū)的主要反射波，在斷裂面上，由于斷距的變化(裂隙大小不均)以及裂隙充填物的變化不均，加上由于斷面蝕變嚴(yán)重，斷層兩盤(pán)之間的物性有差別，可以形成能量較強(qiáng)的反射波。但由于斷裂裂隙大小的變化，往往導(dǎo)致斷面反射波連續(xù)性較差，能量不均，而且經(jīng)常發(fā)生相變，不利于斷面反射波的連續(xù)追蹤，這也是斷面反射波的一個(gè)顯著特征。

3.2.2 侵入巖體接觸帶反射波(圖5-b)

由多個(gè)相位組成的向上彎曲的弧形反射波組。侵入巖體內(nèi)部不同時(shí)期的侵入界面或巖體之間的界面，由于侵入年代以及物質(zhì)成分的差異，在侵入巖體內(nèi)部也有可能形成一定的反射，但反射波組連續(xù)性較差，能量弱。由于巖體的受力方向和運(yùn)動(dòng)特征，多表現(xiàn)為向上的弧線形,此種組構(gòu)與蘇魯?shù)貐^(qū)的深反射剖面的弧形反射類(lèi)似，該類(lèi)弧形反射與膠東地區(qū)出露的燕山期花崗侵入體相對(duì)應(yīng)[29]。楊文采[28]認(rèn)為這種拱弧構(gòu)造，可能是巖漿向上侵位的通道不通暢時(shí)幔源巖漿由下向上逐步分異的產(chǎn)物。

3.2.3 層狀反射波(圖5-c)

招平斷裂帶大尹格莊段下盤(pán)中見(jiàn)有近水平的連續(xù)反射波，其波組形態(tài)類(lèi)似于沉積地層，推測(cè)為巖體內(nèi)殘留的棲霞片麻巖套，由于形成時(shí)代不同，變質(zhì)、壓實(shí)程度有差異，地質(zhì)界面之間也可以形成連續(xù)的反射波。

圖5 反射界面特征

3.2.4 侵入巖反射波特征

在地震剖面左側(cè)的侵入巖體的地震反射特征顯示為：弧形反射波組下方的面積不等的“透明狀”反射區(qū)，內(nèi)部無(wú)反射或反射稀疏、不連續(xù)，可見(jiàn)截?cái)嘞噜彽臉?gòu)造反射波組的同相軸。

3.2.5 變質(zhì)巖反射波組

主要位于剖面右側(cè)的變質(zhì)巖系，反射結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同相軸傾向、振幅、相位多變，反映了變質(zhì)巖體內(nèi)部復(fù)雜的組分和構(gòu)造特征。

3.3 地震剖面地質(zhì)解釋

剖面垂直招平斷裂帶自西向東布設(shè)，走向100°，起點(diǎn)位于招平斷裂帶西偏北，剖面全長(zhǎng)10km(圖2，圖6)。根據(jù)地表地質(zhì)特征標(biāo)定，NNE走向的招平斷裂帶(F1a)位于11405點(diǎn)處，NNE向的宋家河斷裂(F1b)(豐儀-樂(lè)園斷裂南段)位于11860點(diǎn)處。招平斷裂帶和宋家河斷裂深部延伸特征明顯，斷裂形態(tài)呈鏟式，深部產(chǎn)狀逐漸變緩。斷裂面由4組反射波組組成，反射波振幅大，頻率較低，同向軸較連續(xù)，同時(shí)存在相位的跳轉(zhuǎn)，以上反射波特征反映了斷裂帶內(nèi)構(gòu)造巖發(fā)育，斷裂與圍巖間存在較大的物性差異，斷裂面形態(tài)不穩(wěn)定，這說(shuō)明通過(guò)反射地震手段可以較好地探測(cè)該區(qū)域的深部構(gòu)造特征。

1—郭家店巖體；2—推測(cè)崔召巖體；3—推測(cè)郭家?guī)X巖體；4—第1期伸展斷裂及運(yùn)動(dòng)方向；5—第2期斷裂及運(yùn)動(dòng)方向；6—第3期左旋走滑斷裂及運(yùn)動(dòng)方向；7—地質(zhì)體隆升及沉降方向；8—推測(cè)巖性界面；9—屬性不清地質(zhì)體圖6 地震剖面解釋與地質(zhì)模型

以招平斷裂帶為界，剖面反射波組特征可大致分為2個(gè)部分，招平斷裂帶西側(cè)地質(zhì)體反射波組少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；東側(cè)反射波組多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這與地表招平斷裂帶以西為中生代侵入巖，以東為新太古代變質(zhì)巖的分布特征相一致。

招平斷裂帶西側(cè)侵入巖分布區(qū)，自上而下識(shí)別2組向上凸起的弧形反射界面(B1,B2)，將該區(qū)域大致分為3個(gè)區(qū)域。根據(jù)地表地質(zhì)觀測(cè)，推測(cè)弧形反射界面為侵入巖就位時(shí)形成的接觸面，類(lèi)似拱弧構(gòu)造[29]。B1,B2界面的存在預(yù)示可能存在2期或3期巖漿活動(dòng)，根據(jù)界面限定范圍內(nèi)的波組特征，結(jié)合地表出露的巖漿巖類(lèi)型及空間分布關(guān)系，2期巖漿活動(dòng)可能為崔召巖體—片麻狀中粒二長(zhǎng)花崗巖，其地震波組構(gòu)特征為低頻低振幅，近于“透明”狀態(tài)。B2界面之下的巖體則具有多解性，其波組特征類(lèi)似郭家店巖體，但也可能相當(dāng)于區(qū)域內(nèi)的玲瓏期筆架山巖體或郭家?guī)X期南天門(mén)巖體，該區(qū)域鉆探鉆遇有郭家?guī)X期斑狀花崗閃長(zhǎng)巖。另在15840～18040點(diǎn)間，900～1000ms間，存在近于水平的類(lèi)似沉積地層的強(qiáng)反射波組(B3)，反射波同相軸連續(xù)性好，振幅強(qiáng)，主要有2個(gè)相位組成，結(jié)合地表地質(zhì)體觀察推測(cè)為巖體內(nèi)的變質(zhì)巖殘留體或是層狀侵入體。

招平斷裂帶東側(cè)新太古代變質(zhì)巖分布區(qū)，地震反射波頻率、相位、振幅多變，波組結(jié)構(gòu)變化大，反映了該區(qū)域地質(zhì)體組成復(fù)雜，構(gòu)造復(fù)雜，改造強(qiáng)烈，這一特征與新太古代變質(zhì)巖經(jīng)歷長(zhǎng)期的地質(zhì)演化過(guò)程相對(duì)應(yīng)。

研究區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，地震剖面顯示3組斷裂特征：第一組是以招平斷裂帶(F1a)、宋家河斷裂(F1b)為主的傾向SE的鏟式斷裂。第二組為傾向NW的反向斷裂F2a～F2d，該組斷裂在地表出露區(qū)為第四系覆蓋區(qū)，該組斷裂在鄰近的電法剖面C—D測(cè)線中亦有顯示(圖2，圖7)。這2組斷裂交叉將地質(zhì)體分割呈“菱形”塊體。第三組為近直立的F3斷裂組，該組斷裂在地表出露與宋家河斷裂疊加，區(qū)域上斷裂左行走滑錯(cuò)斷畢郭巖體，地震剖面顯示斷裂兩側(cè)地震波組特征差異明顯。

圖7 C—D測(cè)線CSAMT視電阻率剖面(剖面位置見(jiàn)圖2)

根據(jù)斷裂的穿插、切割關(guān)系，推斷招平斷裂帶形成時(shí)代最早。招平斷裂帶為玲瓏期雜巖體與新太古代變質(zhì)巖的接觸帶，界面反射波特征明顯。深部顯示反射波同向軸被NW向反傾的F2斷裂組所錯(cuò)斷， F2斷裂延伸切割玲瓏雜巖體。臨近該地段穿過(guò)招平斷裂帶的CSAMT剖面(圖2，圖7)顯示傾向W的低阻異常，后期構(gòu)造改造了招平斷裂帶并掩蓋了招平斷裂帶的電性特征。招平斷裂帶深部斷裂面存在分支復(fù)合現(xiàn)象，從而形成由2組斷裂面夾持的透鏡狀構(gòu)造巖片。

宋家河斷裂(F1b)為測(cè)線內(nèi)規(guī)模與招平斷裂帶近似的大型鏟狀斷裂，斷裂界面反射波顯著，斷層深部形態(tài)顯著變緩，在深部存在與招平斷裂匯入同一構(gòu)造滑脫帶的可能。根據(jù)構(gòu)造形態(tài)和形成機(jī)制推測(cè)，宋家河斷裂與招平斷裂帶為靠近花崗巖隆升巖基的同一伸展機(jī)制下形成的大型鏟式斷裂，其形成與招平斷裂帶可能同期或稍晚。

F3斷裂為左旋走滑斷裂，由一系列斷裂組成，形成花狀構(gòu)造，斷裂兩側(cè)地震波組特征差異明顯，東側(cè)地震波組構(gòu)復(fù)雜。斷裂束與B3界面交切形成的構(gòu)造特征，顯示F3為負(fù)花狀構(gòu)造(圖6b)。

4 討論

地震剖面所反映的構(gòu)造特征，應(yīng)為該區(qū)域地質(zhì)體形成以來(lái)所有構(gòu)造形跡的綜合體，但由于地質(zhì)改造和分辨率的限制，所能識(shí)別的構(gòu)造是以后期的主構(gòu)造特征為主。構(gòu)造的形成與大地構(gòu)造環(huán)境以及具體構(gòu)造演化過(guò)程密切相關(guān)，隸屬華北板塊的膠東地塊，中生代大地構(gòu)造背景發(fā)生了重大的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折[30-34]，經(jīng)歷了克拉通破壞以及巖石圈減薄過(guò)程，是該區(qū)域構(gòu)造發(fā)育的主要大地構(gòu)造背景。

區(qū)域研究成果顯示，構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換和克拉通的破壞，在深部表現(xiàn)為巖石圈的減薄和地幔、巖漿的上涌，在地殼淺部表現(xiàn)為一系列代表強(qiáng)烈伸展活動(dòng)的變質(zhì)核雜巖的形成和斷陷盆地的廣泛發(fā)育。郯廬斷裂帶這一時(shí)期存在左旋走滑以及巨型的伸展,在其內(nèi)部與兩側(cè)控制發(fā)育了一系列地塹式與半地塹式斷陷盆地[30]。區(qū)域構(gòu)造形跡由發(fā)育近NWW—SEE斷褶帶，轉(zhuǎn)變?yōu)镹E、NNE向延伸的伸展構(gòu)造廣泛發(fā)育。斷陷盆地出現(xiàn)的高峰期在145～115Ma 之間，變質(zhì)核雜巖的形成時(shí)代集中在130～120Ma[33,35-36]。

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造演化歷史悠久，筆者認(rèn)為中生代以前形成的構(gòu)造形跡，由于變質(zhì)改造作用，多為地震方法難以識(shí)別的小尺度構(gòu)造?，F(xiàn)今能觀測(cè)的深部斷裂構(gòu)造，應(yīng)主要與中生代以來(lái)的大地構(gòu)造背景及巖漿—構(gòu)造事件相關(guān)。研究區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造的形成應(yīng)與玲瓏期以來(lái)的巖漿構(gòu)造活動(dòng)相關(guān)。 晚侏羅世的玲瓏花崗巖體的大地構(gòu)造背景有2種不同的認(rèn)識(shí):一種觀點(diǎn)認(rèn)為，中晚侏羅世玲瓏—灤家河期花崗巖體是在區(qū)域擠壓構(gòu)造應(yīng)力作用下侵入的，是同構(gòu)造造山時(shí)期的巖漿作用[7,9]，萬(wàn)天豐[37]提出在燕山期(205～135Ma)， NWW—SEE向水平擠壓、縮短和NNE—SSW向伸展區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下，起源于地殼內(nèi)部的巖漿沿著走向NNE—NE的低角度逆掩斷層貫入，在地表形成出露面積較大的面(席)狀分布的巖體。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，晚侏羅世花崗巖是在拉張環(huán)境中侵入的[18,33]，許文良等[38]提出中、晚侏羅世(155～160Ma)花崗質(zhì)巖漿作用形成于造山期后的伸展環(huán)境,代表了中生代巖石圈減薄的繼續(xù)和發(fā)展。

在就位機(jī)制上，萬(wàn)天豐等[16-17]認(rèn)為玲瓏巖基具有3個(gè)巖漿活動(dòng)中心, 其面理在平面上都構(gòu)成大致橢圓形的分布, 表明其在地表附近可能具有較弱的、類(lèi)似于氣球膨脹式的穹窿侵位或張性巖墻擴(kuò)展式為其主要的侵位機(jī)制。

Nicolas等[18]通過(guò)對(duì)玲瓏巖體東側(cè)招平斷裂帶和郭家?guī)X巖體北側(cè)斷裂帶的應(yīng)變測(cè)量，提出玲瓏巖體具有變質(zhì)核雜巖的構(gòu)造樣式，玲瓏變質(zhì)核雜巖由主韌性拆離帶(招平斷裂帶)，下盤(pán)的混合巖化花崗巖和上盤(pán)的新太古代、古元古代變質(zhì)巖組成，這種構(gòu)造樣式被認(rèn)為是伸展背景下地殼強(qiáng)烈伸展的產(chǎn)物。

林少澤等[19]通過(guò)野外構(gòu)造觀察，綜合主干正斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)觀測(cè)、擦痕應(yīng)力場(chǎng)反演、巖體變形分析、巖脈與石英脈展布方位等多個(gè)方面研究，認(rèn)為玲瓏巖基為早白堊世的伸展穹窿構(gòu)造，是 NW—SE 向區(qū)域性伸展的結(jié)果。晚侏羅世侵位的玲瓏巖基沿著傾向相背的2條大型脆性正斷層( 招平斷裂帶與焦家斷裂帶) 以地壘構(gòu)造形式發(fā)生隆升而最終出露地表，并非變質(zhì)核雜巖型伸展構(gòu)造。

與地表地質(zhì)特征研究相對(duì)比，地震剖面顯示玲瓏巖基內(nèi)有多期巖漿活動(dòng)，不同期次的巖體與圍巖呈侵入接觸或斷層接觸。以玲瓏巖體與圍巖接觸面為主要構(gòu)造面的NNE和NE向延伸的鏟式斷裂構(gòu)造樣式與玲瓏巖體就位后的多期巖漿侵入關(guān)系密切，顯示了巖漿侵入、隆升伸展構(gòu)造環(huán)境。

根據(jù)構(gòu)造交切關(guān)系判斷，玲瓏巖體就位后，該區(qū)域產(chǎn)生了3期斷裂系統(tǒng)。

第一期為以招平斷裂帶(F1a)和宋家河斷裂(F1b)為組合的鏟式斷裂，斷裂上陡下緩，傾向SE，底部似匯入統(tǒng)一的構(gòu)造滑脫帶，其形成與底部的巖漿侵入可能存在耦合性，顯示了伸展斷裂樣式。斷裂帶地表露頭顯示的構(gòu)造屬性特征一致，為正斷層。從構(gòu)造樣式、形成機(jī)制角度分析，宋家河斷裂的形成應(yīng)與招平斷裂為同期構(gòu)造或稍晚于招平斷裂，為玲瓏巖體隆升過(guò)程中沿邊界斷裂形成的一系列階梯狀鏟式斷裂之一，招平斷裂帶東側(cè)的新太古代變質(zhì)巖就是由于該組斷裂伸展下凹得以保存。

第二期為NW向反傾伸展斷裂F2a至F2d的形成，該期斷裂錯(cuò)斷了先期的招平斷裂和巖體接觸界面，被錯(cuò)斷的界面顯示了沿?cái)嗔衙婺鏇_的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，但位移量不明顯。對(duì)于該期斷裂的斷層性質(zhì)缺少資料需進(jìn)行進(jìn)一步確定。

第三期的斷裂構(gòu)造為F3左行走滑斷裂組，NE向延伸，顯示負(fù)花狀構(gòu)造特征，也表明了該區(qū)域?yàn)樯煺弓h(huán)境。F3斷裂區(qū)域上錯(cuò)斷了玲瓏期的畢郭巖體，但其與F1，F(xiàn)2期構(gòu)造的交切關(guān)系不明確，有待于進(jìn)一步的確定。

5 結(jié)論

(1)沿100°方向布設(shè)地震剖面較好地揭示了招平斷裂帶中段深部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，剖面顯示招平斷裂帶兩側(cè)地質(zhì)體結(jié)構(gòu)構(gòu)造有明顯的塊體差異，東側(cè)為前寒武變質(zhì)巖分布區(qū)，深部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變；西側(cè)為玲瓏花崗巖分布區(qū)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。巖體與上太古界圍巖呈斷層或侵入接觸關(guān)系。

(2)玲瓏巖基內(nèi)部識(shí)別有多個(gè)弧形界面，推測(cè)為巖漿侵入形成，類(lèi)似“拱弧構(gòu)造”。由此推測(cè)存在2～3期的巖漿活動(dòng)。

(3)剖面顯示了3期構(gòu)造組合樣式，地震剖面揭示的地質(zhì)體結(jié)構(gòu)特征顯示膠東地區(qū)中生代玲瓏花崗巖侵位隆升過(guò)程中以發(fā)育伸展構(gòu)造為主。

致謝:工作的完成得到了眾多的幫助，感謝中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院的呂慶田研究員和劉振東博士后幫助完成了數(shù)據(jù)的后期處理工作；同時(shí)感謝招金集團(tuán)副總經(jīng)理時(shí)文革和史啟發(fā)工程師對(duì)于工作的開(kāi)展提供了眾多方便。該次工作的數(shù)據(jù)采集是由山東省煤田地質(zhì)局物測(cè)隊(duì)完成的，在地質(zhì)解譯上筆者曾與田思清高工多次探討，在此一并感謝。

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