地質(zhì)填圖中重力成果的有效應(yīng)用

李敏敏，甘之翔

（新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830001）

實(shí)測(cè)重力場(chǎng)值是地質(zhì)體縱、橫向重力場(chǎng)變化的迭加反映，能客觀真實(shí)的反映不同構(gòu)造單元及各種地質(zhì)體的邊界，對(duì)地質(zhì)填圖工作起指導(dǎo)意義，用重力資料劃分地質(zhì)構(gòu)造、圈定斷裂，地質(zhì)效果顯著。

1 劃分?jǐn)嗔褬?gòu)造

斷裂構(gòu)造有明顯走向,重力梯級(jí)帶等直線發(fā)生同向扭曲或疏密變化，往往反應(yīng)一條斷裂被另一條斷裂錯(cuò)斷或兩條斷裂匯合；局部重力異常呈串珠狀分布或具有明顯走向的局部異常，往往反映沿?cái)嗔延星秩塍w存在；具有明顯走向的重力高、重力低局部異常交界或兩側(cè)重力場(chǎng)特征有明顯的差異的分界線；重力異常不同方向的水平一階導(dǎo)數(shù)圖中的串狀異常帶。依據(jù)以上原則，結(jié)合重力場(chǎng)及變化特征，現(xiàn)舉例如下。

1.1 F-23斷裂（秦大漢斷裂）

東準(zhǔn)噶爾地區(qū)是一條規(guī)模較大的北西向斷裂，為一壓性并具右行扭動(dòng)的壓扭性斷裂。普查區(qū)僅為其東南段一部分，出露長(zhǎng)約8.5km，走向315°，在布格重力45°、90°方向?qū)?shù)顯示的構(gòu)造特征線較為清晰，為極為明顯的呈條帶狀異常的峰值軸線，斷裂主體位于布格重力高異常區(qū)中，等值線分布密集，多處發(fā)生同形扭曲，斷裂兩側(cè)重力場(chǎng)分布截然不同，以東為延北西向排列緊密的布格重力梯級(jí)帶，以西為并未圈閉的布格重力高，等值線分布寬緩，其軸線向西南有所偏移，由此推斷該斷裂切割較深且為向西南的傾向。

1.2 F-6斷裂（正格勒德斷裂）

該斷裂延伸于普查區(qū)西北部喀拉科孜巴斯陶侏羅紀(jì)盆地北東側(cè)，為控制侏羅紀(jì)喀拉科孜巴斯陶盆地北界的重要斷裂，影像特征清楚，沿線有線狀洼地、破碎帶和斷層陡坎存在，斷裂屬壓扭性，其北側(cè)扭張性雁行狀排列有脈巖群反映其右行扭動(dòng)特征，出露長(zhǎng)約6.5km，走向332°，在布格重力45°、90°方向?qū)?shù)顯示的構(gòu)造特征線較為清晰，在垂向二階導(dǎo)數(shù)中同樣顯示較為明顯，該斷裂位于布格重力梯級(jí)帶中，兩側(cè)重力場(chǎng)分布截然不同，西側(cè)為布格重力低異常區(qū)，等值線延北西向緊密排列，東側(cè)為布格重力高異常區(qū)，等值線分布較為混亂，多處形成同形扭曲，剩余重力場(chǎng)表現(xiàn)為呈串珠狀，且長(zhǎng)軸走向?yàn)楸蔽飨虻氖Ｓ嘀亓Φ彤惓５倪叢?，其軸線向東南有所偏移，由此推斷該斷裂切割較深且為向東南的傾向。

1.3 F-13斷裂（斯列吾森喬克斷裂）

F-13斷裂位于普查區(qū)西北部，走向143°~146°，長(zhǎng)約10.4km，呈北北西向展布，北端一直延伸至鄰幅，南端與F-8斷裂交匯，在布格重力45°、90°方向?qū)?shù)顯示的構(gòu)造特征線較為清晰，為較為明顯的呈條帶狀異常的峰值軸線，但在垂向二階導(dǎo)數(shù)中同樣顯示不明顯，斷裂主體位于布格重力中高異常帶中，呈條帶狀北西向展布，等值線為中間寬緩、兩側(cè)緊密的分布特征，但斷裂北段特征線不明顯，局部重力場(chǎng)表現(xiàn)為斷裂東西兩側(cè)分別各發(fā)育一剩余重力高異常，編號(hào)為G2016-9與G2016-21，剩余重力高異?？拷鼣嗔岩粋?cè)等值線分布較為密集，且多處發(fā)生同形扭曲，該斷裂控巖特征明顯，北段為上石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組與頂志留－下泥盆統(tǒng)紅柳溝組的分界線，南段為下二疊統(tǒng)卡拉崗組1段與頂志留－下泥盆統(tǒng)紅柳溝組的分界線，控制下二疊統(tǒng)卡拉崗組火山巖；在布格重力上延500m水平方向?qū)?shù)（45°）異常圖上，也存在較為明顯的條帶狀異常，其軸線向東北有所偏移，由此推斷該斷裂切割較深且為向東北的傾向。

1.4 F-17斷裂

斷裂位于普查區(qū)東北部，走向116°~123°，長(zhǎng)約8.1km，呈北北西向展布，在布格重力45°、90°方向?qū)?shù)及垂向二階導(dǎo)數(shù)中顯示的構(gòu)造特征線較為清晰，斷裂主體位于布格重力中高異常帶中，兩側(cè)等值線分布截然不同，南北兩側(cè)等值線分布較為寬緩，中部等值線呈北西向展布，且分布較為緊密，對(duì)應(yīng)局部重力場(chǎng)表現(xiàn)為延斷裂兩側(cè)形成多個(gè)大小不一的圈閉的剩余重力低異常，等值線分布稀疏，該斷裂為上泥盆統(tǒng)克安庫(kù)都克組與中泥盆統(tǒng)烏魯蘇巴斯陶組的分界線，局部被第四系覆蓋；其軸線幾乎沒(méi)有偏移，由此推斷該斷裂切割較淺且產(chǎn)狀近于直立。

1.5 F-20斷裂（干柴溝斷裂）

F-20斷裂普查區(qū)東北部，走向232°~236°，長(zhǎng)約8.2km，呈北北西向展布，向東一直延伸至圖幅外，在布格重力0°、135°方向?qū)?shù)及垂向二階導(dǎo)數(shù)中顯示的構(gòu)造特征線較為清晰，斷裂主體位于布格重力中高異常帶中，斷裂兩側(cè)局部形成多個(gè)圈閉的布格重力異常，等值線密集分布，向北東向多處發(fā)生同形扭曲，對(duì)應(yīng)局部重力場(chǎng)表現(xiàn)為斷裂南段等值線向東發(fā)生同形扭曲，使之對(duì)應(yīng)的剩余重力低異常發(fā)生橫向錯(cuò)動(dòng)，且F17、F18斷裂南端均被此斷裂切割，發(fā)生位移。F-20斷裂中段橫穿G2016-7號(hào)異常，并形成兩個(gè)各自圈閉的剩余重力高異常，斷裂北段等值線延伸方向改變，由北西向轉(zhuǎn)變?yōu)楸睎|向，特征較為明顯，F(xiàn)-20斷裂為走滑性質(zhì)，明顯切割石灰窯盆地南部侏羅紀(jì)地層。

1.6 F-21斷裂

斷裂位于普查區(qū)中東部，走向140°~142°，長(zhǎng)約9.2km，呈北北西向展布，在布格重力45°、90°方向?qū)?shù)及垂向二階導(dǎo)數(shù)中顯示的構(gòu)造特征線較為清晰，斷裂主體位于布格重力低異常帶中，為呈串珠狀北西向排列的布格重力低異常的極值軸線，局部形成多個(gè)圈閉的剩余重力低異常，局部重力場(chǎng)表現(xiàn)為斷裂兩側(cè)等值線分布特征截然不同，南側(cè)發(fā)育編號(hào)為G2016-17與G2016-18的兩個(gè)圈閉的剩余重力高異常，該斷裂控巖特征較為明顯，為志留紀(jì)斜長(zhǎng)花崗巖與志留紀(jì)石英閃長(zhǎng)巖的界線，志留紀(jì)斜長(zhǎng)花崗巖表現(xiàn)為剩余重力低異常，志留紀(jì)石英閃長(zhǎng)巖表現(xiàn)為剩余重力高異常，在布格重力上延500米水平方向?qū)?shù)（45°）異常上，條帶狀異常并不明顯，其軸線幾乎沒(méi)有偏移，由此推斷該斷裂切割較淺，埋深不大，且產(chǎn)狀近于直立。

2 劃分構(gòu)造單元

從重力場(chǎng)整體分布看，普查區(qū)西南角的下二疊統(tǒng)卡拉崗組及下石炭統(tǒng)哲蘭德巖組整體表現(xiàn)為中高布格重力場(chǎng)，且等值線密集分布；西北部以下侏羅統(tǒng)八道灣組、三工河組及中侏羅統(tǒng)西山窯組為主的喀拉科孜巴斯陶侏羅紀(jì)盆地表現(xiàn)為布格重力低，整體幅值較低，等值線分布寬緩，二者之間形成一密集分布的梯度帶，呈東西向展布，由西往東梯度帶逐漸變寬緩；普查區(qū)中部及東北部的上石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組、下石炭統(tǒng)姜巴斯套組、上泥盆統(tǒng)克安庫(kù)都克組、中泥盆統(tǒng)烏魯蘇巴斯陶組、下泥盆統(tǒng)卓木巴斯套組及頂志留－下泥盆統(tǒng)紅柳溝組均表現(xiàn)為中高布格重力場(chǎng)，分布較為凌亂，局部形成多個(gè)圈閉的布格重力高異常；普查區(qū)東部為大面積的志留紀(jì)侵入巖區(qū)，為布格重力中高異常區(qū)，分布凌亂，規(guī)律性較差；南部對(duì)應(yīng)的大部分第四系覆蓋層表現(xiàn)為布格重力低異常，局部形成圈閉的布格重力低。

（1）從布格重力異常等值線圖中可以清晰劃分出F3斷裂，斷裂北起下二疊統(tǒng)卡拉崗組1段地層中，中段被第四系覆蓋，南端切割下侏羅統(tǒng)八道灣組，以重力梯級(jí)帶為劃分?jǐn)鄬右罁?jù)，可以清晰的劃分出F3斷裂。

（2）從布格布格重力異常等值線中可以清晰劃分出F29斷裂，該斷裂主體位于布格重力中高異常區(qū)中，重力場(chǎng)特征明顯，斷裂兩側(cè)等值線分布特征各異，北側(cè)等值線分布寬緩且多處形成同向扭曲，南側(cè)等值線呈延北西西向自南向北依次緊密排列，局部重力場(chǎng)表現(xiàn)為斷裂西段及中段為多個(gè)剩余重力低異常邊部，該斷裂在TM圖像上僅幾處有明顯斷層標(biāo)志，在F29斷裂西側(cè)的F10斷裂，為下泥盆統(tǒng)卓木巴斯套組與上石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組分界線，重力場(chǎng)特征與F29斷裂基本一致，以南北兩側(cè)等值線分布特征的迥異作為劃分依據(jù)，初步推斷認(rèn)為F10斷裂與F29斷裂實(shí)為同一斷裂。

（3）喀拉科孜巴斯陶侏羅紀(jì)盆地位于普查區(qū)西北部，喀拉科孜巴斯陶侏羅紀(jì)盆地早侏羅世處于超補(bǔ)償狀態(tài)，沉積八道灣組、三工河組、西山窯組碎屑巖及煤層，中侏羅世盆地被沉積物填滿，缺失晚侏羅世沉積。

布格重力場(chǎng)表現(xiàn)為呈北西向?qū)拵钫共嫉牟几裰亓Φ彤惓?，南北窄東西寬，布格重力值有北往南逐步降低，在喀拉科孜巴斯陶侏羅紀(jì)盆地東西兩側(cè)布格重力異常形成2處相對(duì)高值區(qū)域，異常區(qū)兩側(cè)均有等值線密集分布的重力梯級(jí)帶，梯級(jí)帶分別對(duì)應(yīng)控制該盆地北界的重要斷裂F-6斷裂（正格勒德斷裂）與控制該盆地南界的F-4斷裂。

剩余重力場(chǎng)為以低值為主的特征反映，局部重力低異常呈寬帶狀西南-東北向貫穿普查區(qū)，重力異常規(guī)模較大，極小值為-0.803×10-5m/s2，異常帶中形成多處異常圈閉中心，局部異常多呈長(zhǎng)橢圓狀、帶狀。

結(jié)合地質(zhì)認(rèn)識(shí)從擬合結(jié)果來(lái)看，由南向北，南部局部重力高異常處上古生界（石炭紀(jì)與二疊紀(jì)）最大埋深超過(guò)3000m，反映了上古生界（石炭紀(jì)與二疊紀(jì)）地層為基底的隆起，中部的局部重力低異常處新生界（侏羅紀(jì)）相對(duì)較薄，最大埋深超1000m，反映了上古生界（石炭紀(jì)與二疊紀(jì)）地層為基底的凹陷，北部的局部重力低異常處也同樣反映了上古生界（石炭紀(jì)與二疊紀(jì)）地層為基底的凹陷。

圖1 喀拉科孜巴斯陶侏羅紀(jì)盆地I號(hào)剖面推斷地質(zhì)構(gòu)造圖

3 指導(dǎo)地質(zhì)填圖

（1）根據(jù)1∶5萬(wàn)布格重力異常與地質(zhì)界線套合圖，劃分了中西部的第四系覆蓋區(qū)中，下侏羅統(tǒng)八道灣組與下二疊統(tǒng)卡拉崗組1段的分界線；位于重力場(chǎng)II區(qū)的部分劃分為布格重力低異常區(qū)，極值變化范圍在4.35×10-5m/s2至5.35×10-5m/s2之間，與下侏羅統(tǒng)八道灣組重力值基本接近，兩者基本連成一體；位于在重力場(chǎng)I區(qū)的部分為布格重力高異常區(qū)，極值變化范圍在6.5×10-5m/s2至8.50×10-5m/s2之間，與下二疊統(tǒng)卡拉崗組1段重力值基本接近，以此作為依據(jù)進(jìn)行劃分。

（2）普查區(qū)東部出露的部分賽開(kāi)森拜巖體，其由石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖三個(gè)單元組成，以花崗閃長(zhǎng)巖面積最大。賽開(kāi)森拜巖體邊界南部表現(xiàn)為重力梯級(jí)帶邊部，且等值線向北東向發(fā)生同形扭曲，剩余重力場(chǎng)表現(xiàn)為G2016-17剩余重力高異常的邊部，等值線分布較為平緩，局部發(fā)生同形扭曲，以剩余重力高異常邊部為界線，初步認(rèn)為賽開(kāi)森拜巖體南部應(yīng)向南外擴(kuò)，推測(cè)為隱伏的侵入巖區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

在該區(qū)地球物理勘探中，重力勘探作為主要的勘探手段，本文重點(diǎn)分析了普查區(qū)重力場(chǎng)特征對(duì)該區(qū)地質(zhì)填圖的具體應(yīng)用，為今后該區(qū)的地球物理勘探提供了重要依據(jù)。