利用区域重力数据处理分析湖北省深部地质构造.pdf

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1、第?卷第?期铸贫汤勘淑!?#%年?月&()(&+,.(/0 12&3456?6789:6利用区域9 力数据处理分析湖北省深部地质构造曹绪宏陈耀冲张益民徐柏安;中南冶 金地质研究所 利用本所和冶金部自动化所合编的物探数据处理系统;&(/,对 湖北省及其邻区,=!万重力资料进行了处理,并结石圈断缪拍勺标志6划分了?条岩石圈断裂和 条基底断殊在此基础上,总结出深部构造与矿产分布的一些规律6提出 了寻找金属矿产的远景区。物 探与化探合地质、航磁,卫片和深地震侧深结果,分析了湖北省区域重力场的基本特征、其霍面深度变化轮廓和结晶摧底形态,归纳出确定岩区域重力场的基本特征上心?公里的布伽重力异常图图9口?口

2、=国%国?国。回,口、。回 回?困,图湖北省 区域布伽吸力异常图一重力异常等值线;屯伽一二级异常界线?一三级 异常界线。矿床和矿点=一铁%一锰?一铬一金#一铁钥!一钥 一铅锌?一锑、汞 一栩铝采用该图分析了湖北省区域重力场的基本特征。这些特征是十堰一宜昌重力异常梯级带把全省分 成东西 重 力异常迥然不同的两部分。东部重力场变化较大,变化范围在一!一=毫伽,从南往北有通城一一修水重力低,潜江一武汉重力高和枣阳一英山重力低值带,呈近东西向展布。西部重力场变化平缓而单调,主要表现为竹溪一利川近南北向的重力低值异常带。而十堰一宜昌重力梯级带由南向北贯穿那西,呈弧形向东突出,等值线均匀扭曲,形态规则,约

3、占全省面积的四分之 一。莫霍面深度变化特征地壳及上地授是由不同密度的物质层组成,它们具有不同的弹性波速度。因而 可以利用重力和地震测量来研究地壳的结构。把地壳看作一个均匀的层状模型,从此概念出发,按密度差异,湖北省地壳及 上地投自上而下大致可分为新生界琉松覆盖层、沉积岩层、花岗岩层、玄武岩层和上地恢表层;图?侧县草家牌一鹤蜂沙团!?%多6?一一一一6!,犷二=6?一二6,%6?一%6?,犷二%6!?二?6!?一二?6尽?,二%6?=一衬二6%=,犷二%6?=%一二=!=6犷二%,#?上地妞二6!?;公里;公里图?湖北省地充分层绪构棋型实验证明,沉积岩层与结晶壳;包括花岗岩层与玄武岩层之 间的界

4、面,以及地壳与上地慢之间的界面;即莫霍面,在地震和重力测量结果中均有明显的反映。区域重力异常主要是由莫霍面的起伏引起,这已经在理论和实践中得到证实。基于地壳均衡理论中的“爱黎假说”,区域布伽重力异常与莫霍面的埋深之间在小区范围内存在一种线性相关关系。这种线性关系为6月;9 式中,6为莫霍面深度;公 里么为对应点的区域布伽重力异常值;毫伽月和是常系数。利用。个地展侧定的莫霍面深度值6和相应点的区域布伽重力异常值,应用最小二乘法可确定常系数月和,艺6仓考一艺6工考艺考?一;艺心考?艺一艺八月二;?利用;?可 以看出,湖北省莫霍面的基本轮脚是;9自东向西,以台阶形式逐渐加深,襄沙黄慢隆区可视为上级台

5、阶,通过十堰一宜 昌梭陡坡带,降到竹澳一咸丰性拗区下级台阶;?6百=6溯北省典,面深 度及构造分区图一典2 面等深线公里一二级构造分界线,?一岩石圈断裂带=一岩石圈断裂另一角度方向的应力和断裂的影响发生形变所引起,是确定另一条断裂或断裂带的标志。根据地球内部分层棋型,我们把切穿上地怪而未进入软流层的断裂称为岩石圈断裂,切穿上地授又进入软流层的断裂称为超岩石圈断裂切穿硅铝层或切穿硅镁层的断裂称为壳断裂切穿下元古太古界的断裂称为基底断裂切穿沉积岩层的断裂称为盖层断裂。;一判别岩石圈断裂的标志6图中莫霍面深度的判别标志;9地怪坡度带等深线在图中平行排列,呈线性或断续延伸,是上地怪上升区和下降区的过渡

6、带,一般就是断裂所在的位置。;?怪隆与怪陷的线性转换带指长轴状馒隆与换陷近于平行的线性接触转换带它往往是断裂存在的显示。;?梭坡带局部扭曲指地慢坡度带的等深线发生局部同形扭曲,这往往是梭坡带在受到;=地投等深线收敛指慢隆或慢陷等深线向同一方向呈锐角收敛,往往是两条岩石圈断裂的相交部位。;%慢槽延伸方向与慢陷的接触带。;?梭隆与慢坡带的线性过渡带。?6区域布伽重力异常图上的,7别标志;9线性梯度带,;?狭长异常带,;?异常突然错动的界线,;=异常等值线规 律性弯曲,;%异常宽度突变带6;?等值线疏密突变带,;两侧异常特别明显不同的分界线。区域航磁图、地质图、卫片以及地震震中分布图的标志,也可用来

7、判别岩石圈断裂。判别岩石圈、超岩石圈断裂的标志很多6有的断裂用一条或数条标志即可准确判定6但并不是每一条断裂都具有以上全部标志;二 ;6恩施一阳新岩石圈断裂该断裂始于建南6经恩施6石首直至阳新,近东西走向,长约%!公里。推断的依据是西段为恩施慢坪一与大巴山鳗陷的分界在与十堰一宜昌慢陡坡带的相交处,等深线突然向北西方向扭曲6且坡度变陡中段为潜江慢坡带的延伸方向与常德慢隆的接触带东段是武汉慢隆与幕阜山慢陷的线性转换带中、东段是地质构造单元的分界线,北为江汉平原,南为幕阜山区,出露元古界浅变质岩系在石首、幕阜山区和阳新,有中酸性岩、玄武岩带出露。东段有丰富的铁、铜、金、钥等内生金属矿产出。?6十堰一

8、宜昌岩石圈断裂带断裂带从郧西起,经 十堰、保康、远安、自昌6直至长阳,是一条长。公 里、走向近南北的弧形断裂带。推断的依据是它处于卜 堰一宜昌地慢陡坡带、重力梯级带的位置,是我国人兴安岭一太行山一武陵山岩石圈断裂带南部的一段。从航磁化极并上延9;!多个内生矿床和 矿点分布其中。=6应山一监利岩石圈断裂断裂长?#;公 里6走向北北东,推断的依据是北段为大悟慢槽延伸方向一与桐柏幢陷的接触带南段为武汉慢隆与潜江鳗坡带的线性过渡带。在重力、航磁、卫片图上也有显示。在北段有基性岩出露,南段监利一带有花岗岩出露6京山一带有金伯利岩体分布。%6麻城一商城岩石圈断裂沿麻城、商城分布着一条北北东向的岩石圈断裂。

9、它处于大悟慢槽延伸方向与大别山慢陷的接触带,沿线两侧有旅性超 纂性岩出露,卫片有显示,且分布有许多铁、铜等内生金属矿点。?6广济一一潜山岩石圈断裂呈北东向分布于广济、黄梅、潜山一带6为大别山慢陷与望江慢隆的线性转换带。有许多内生金属矿床矿点沿线产出6它也是郑城一一庐江断裂带南延的一段。结 晶基底及基底断裂重力法所研究的结晶缺底是指 下元古界前震旦系一太古界的结晶变质岩系根 据对中南地区区域地层表的统计,我 们认为湖北省结晶基底深度变化范围为。一?;?公里的二导异常6主要突出了一%公里处结晶苯底的特征。一般来说6异常的升高反映了结晶基底的上升隆起,异常的降低反映 了结晶裱底的下降拗陷6异常的零值

10、线大致可定为结晶墓底的起伏界线。结晶基底区域性升高区和下降区的交界一般都是 基底断裂的显示。据此,我们把湖北省结品从底划分为个升降带,?个升降区和?个局部隆拗;图?公爪的、几汗 异常图及结品从底构造分伏图卜一截 力排常 等 道线单位?减阳,6&6,?一级构造分界线,一级钩造分界线卜一脚氏断裂升降试编号东部下降带【,一商城一黄悔卜降区9一黄岗一阳新 上升区一通 山一修水卜降9 狡中部隆起带日店镇一宣化下降区55一竹汪一武一花园)升伏日、一邓县一枣阳上升拭一众城陵一石门 上升区西部卜降带 9,郧西房县上升区川一兴山一咸丰卜降2裂与矿产的关系湖北省内生的铁、铜、铅、锌、钥、金、银、铬及伴生的钨、钻、

11、稼、徕、锢、硒、蹄、硫等矿床和矿点6绝大多数都产在岩石圈断裂两侧各种类划的佼入岩和 火山岩体也同样散布在 岩石圈断裂近旁、这说明切穿地慢的岩石圈断裂6是岩浆和矿液的良好通道6而莫霍面深度图和区域布伽浪力异常图又是反映岩石圈断裂的直观图件,所以,玉力异常、莫霍面深度变化与内 生金属矿床;点的分布必然存在着规律6找出这种规律,用来指 导成矿预测6是 当前扩人物探应用范围的种新尝试分析湖北省币力异常、莫崔面深度变化及内生金属矿床;点,6叮以看出如下明显的 关系6铁、铜、金、铬、金刚石及某些有色金属沿着布伽 吸力梯级带、地恢陡坡带和岩石圈断裂带分布一例如 十 堰一宜吕布伽 币力梯级带;也是地梭陡坡带和

12、岩石圈断裂带二,分布着人中小铁矿?个6铜 矿 个6伴生镍钻的铬矿个在该带向北延的 太行山 币力梯级带上,分布有?%个人中塑铁矿一贵州马坪和河南鹤壁的 睐生金刚石矿也 分布在 十堰一宜 吕梯 级带南北延伸的部位乙?6岩石圈断裂的交又义合部位6是铁、铜及其他金属矿产富集的地方如我国著名的铁铜矿产堆地之一就在宜 城一6区域布伽 屯力高与玉力低的 线档效渡带6和慢隆与幢陷;或怪槽的线性转换 带及其附近6往往是铁铜等金属矿的产出部位例 如在潜江一武汉币力高与英山 币少7低的线性过渡带6即武汉幢隆与人别山慢陷的 线性转换带上6分布有?!多个铁、铜等金 属矿床和矿饮?6区域 币川氏 直区和 幢陷区,岩浆活动

13、强烈,矿产也比较集中如英山 币川氏6即大别山慢陷区,铁、铜、铅锌、铬等金属矿床;点遍布全区6仅在湖北省境内就有川多个石6莫雀面隆起区及其边界附近6往往分布多种矿 产如武汉慢隆及其边界附近,盛产石油;潜江、6 9于盐;应城、煤;黄石和占全省四分之一的铁、铜、锰等金属矿床;点;二,结晶基底形态、断裂与矿产 的关系结品从底一方面继 承了莫在面、康纳德面的形态,另一方面又有自己的特点6进9;9 影响沉积盖层的分布同样6从底断裂有些是岩石圈断裂所派生6同时也控制若地表断裂的分布结 品华底和从底断裂对岩浆和 矿液的 运移、富集和储存6有直接关系和明显的规律6毯底下降带中的上升区6是铁、铜、金等矿产富集的地

14、方。如东部下降带中的黄岗一阳新上升区6是我国铁铜矿产华地之一西部下降带中的郧西一房县上升区,分布肴铁铜等矿床;点6从底上升区与下降区分界处的场底断裂附近,往往分布有许多铁、铜等金属矿床;点。如唐镇一宣化下降区与邓县一枣阳 上升区分界处的泌阳一清潭断裂附近,有=个小型铜矿;三找矿方向划分成矿远景区6进 行成矿预测6是校有意义的综合 人)础地质理 沦研究工作我们这次仅利用小比例尺的区域币力资料6探寸6厂莫霍面的拐伏、炸岩形态及深部地质构造6井结合已知矿床;点6人别山地区成矿区是子找6086人86稀七6066等矿产的有利地区、6枣阳一红安成矿区是 子找086+86稀6,6 6064等矿产的有利地区万

15、6通城一通 山成矿区,应注意66+86/66等矿 产的找矿工作%6黄陵背斜成矿区是 子找086+860666 60(6等矿 产的有利地区、?6神农架成矿区是子找086 6/6等金属矿的有利地区。6石首一监利成矿区6应注意子找086。#6岩石圈断裂带及岩石圈断裂的交叉结点6是 寻找金刚石的有利部位预测湖北省寻找金刚石的有利地区是十堰一郧县、宜城一钟祥、人悟京山、红安一麻城、析春一阳新、石首一监利等地。对区域 谊力数据进行处理6用以分析湖?匕省深部地质构造6探讨深部构造与矿产的关系6进行成矿预测6只是初次尝试6还缺乏经验6不当之处6恳请指正参考文献王憋从等物探 与化探6,凡6第期郭常政等地质与勘探6,岭6第?期陈姐坤等地质 与助探65,只=6第%期