高精度航空物探在幕阜山地区地质构造研究中的应用.docx

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1、3 9 2华 南 地 质 与 矿 产2015 年水 、陆水等呈辐射状流向W。受多期构造活动影响，多理 特 征 ，丰富该区的地球物理特征资料，为进一步开 形成断块山，褶皱构造发育，元古界和古生代地层多展相关的地质研究及找矿工作提供一些的参考。 形成紧闭褶皱，地形复杂，切 割 大 ，地表植被茂密。受其 影 响 ，地面物探工作 开 展 难 度 大 ，进 度 慢 ，在一定 1 区域地质概况程度上制约了新一轮以寻找隐伏矿床为主的地质找本区位于江南隆起带中段北缘 ，江南隆起带东矿 及 酿 工 作 。起皖浙交界，经 湘 鄂 赣 边 境 向 SW 延 至 桂 北 ，呈向作者利用在本区开展的新一轮髙精度航空物探

2、勘查所取得的高质量数据资料 ，发 现幕阜山岩体具 N W 凸出的弧形，大地构造位于扬子地块与华夏地 有特殊的航空磁、伽玛能谱特征。由于中酸性岩体本 块的碰撞汇聚带，西北为扬子板块，东南为华夏板块 身的磁性和能谱特征明显，再结合已有的区域地质、 一级构造单元，江南隆起带为二级构造单元，下属湘 重力及遥感等相关资料，对该岩体及邻区的主要地 东 北 -赣 西 北 褶 皱 带 ，涉 及 崇 阳 -通 山 逆 冲 推 覆 质 构 造 及 构 造 岩 菜 进 行 了 深 入 分 析 ，賊 观 带 、岳 阳 - 临湘基地滑脱逆冲带、湘 阴凹陷、长平凹 角度指出区内主要的花岗岩体和断裂构造的地球物 陷、连云山

3、断隆带等次级构造单元1315e171416Q b l 18图 1 幕阜山及邻区地质构造略图Fig. 1ThegeologicalsketchmapoftheMUFU-mountainandadjacentarea1-第四系未分，2- 白聖-第三系，3-上 白 纖 ，下白里统，5-三叠系中下统,6-二叠系，7-石炭-二叠系,8-石炭系，9-志留系中下统，10-奧陶 系 ，11， 武系，12-南华-震旦系，13-青白口系，14-莉县系;15-诛罗-白垩纪，16-二叠纪，17身 武 纪 ,18-青 白 口 纪 （侵入岩代号及岩性：7 _ 花岗岩 1 7 -二长花岗岩 7 5 -花 岗 闪 陆 7 S

4、 ; 云闪长岩 8 确 闪 长 岩 q -石 英 二 陆 ）第 31卷 第 4 期崔志强等:高精度航空物探在幕阜山地区地质构造研究中的应用 3 9 3由于先后受控于古亚洲南北两大巨型板块的会 形分布特征，主要有九岭、石花尖、大围山等,岩性主 聚和太平洋板块向西的俯冲和北移的影响。本区经要为花岗闪长岩、花岗岩等。历了多期造山过程：包括前中生代的古特提斯系陆 陆碰撞造山；晚三叠世由滨太平洋系陆壳俯冲作用2 区域航磁及航空伽玛能谱特征造成的侏罗纪陆内会聚走滑造山及白垩纪_ 新近纪的陆内离散走滑造山的构造演化过程。以晚侏罗世本次高精度航空物探调查是采用直升机平台测-早 白 垩 世 运 动 最 为 强

5、烈 ，发育晚侏罗世的巨大花量,其飞行速度慢，操控灵 活 ，提高了数据的采样率、降低了飞行高度，克服了该区复杂深切割地形对航岗岩体。构造以断块运动为主，发育“多 ”字型构造。深大断裂构造以北东走向为主，其次为北西、东西向空物探飞行控制的影响，有效的保证了本次航磁及 和少量近南北向。深断裂以及被其切割而形成的隆、 伽玛能谱测量的数据质量。 陷地块，构成了新华夏系第二隆起带南延部分的现本区对出露的主要地层及岩体实测了相关物性(磁性、能谱特征)，磁性参数有地层磁化率分布范围今构造格架M。形成了由隆、陷地块及褶皱带组成的(23 167) x 10 $ 1 ( 众 数 分 布 区 间 ，下 同 ）,剩磁强

6、度复 杂 地 质 景 观 ，构 造 、岩 体 发 育 ，断裂构造控制着地(1.0 2.1) x 10_3A/m;岩体磁化率分布范围(76 856)层沉积、岩浆活动及表层构造格局。x lOSI，剩 磁 强 度 (1.3 2.9) x l -3A/m，燕山期黑云从 对 应 地 质 图 上 看 (图 1),本 区 出 露 地 层 及 岩W几 下 鉢 特 征 :元 古 代 (Qb-Jx)大面积出露在研母 花 岗 岩 磁 化 率 最 高 可 达 3552 x 1 0 1 。伽玛能谱 究区北西、西南和东部，早古生代(e -s )主 要出露于 特 征 有 :地 层 的 总 量 、钾 、铀 、钍 含 量 范

7、围 分 别 为 9.5 15.6 U 7 (Tc)、(0.9 ) x 10_2g/g (K)、(1.4 2.1) x研究区北部和北东部，多受后期板块挤压形成北东轴 向 的 褶 皱 ,晚 中 生 代 -早 新 生 代 (K-E )仅出露在10、/g(U)、(9.3 1) x 10、/g(Th),其中寒武系中下受北东向大断裂控制的断陷盆地中。岩体主要为大统 铀 含 量 最 高 达 76_2 x l V g ; 岩体的能谱特征有(6 2)U 7 (Tc)、(1_96 2_38) x 10_2 g/g (K)、型的晚侏罗世燕山期和青白口纪中酸性花岗岩体，(1 4.53) x 106g/g (U).(1

8、7.21 2) x lO6 g/g晚侏罗世岩体以幕阜山岩体为代表，位于本 区 中 部 ，(Th),燕山晚期花岗岩能谱特征整体偏高。岩体岩性主要为中细粒二云母二长花岗岩、黑云母从 航 磁 A T 平 面 图 上 看 (图 2 左 ），本 区 以 整 体花 岗 闪 长 岩 ，另 外 还 有 高 湖 、长乐街岩体等;青白口纪岩体主要分布在本区东南部，呈多条北东向带状 以低缓平稳的正、负磁场为背景，叠加宽缓正磁异常 展 布 ，受 近 东 西 向 、北 东 向 构 造 控 制 ，呈 现 出 “多 ”字为特征，局部出现尖峰状中等强度异常，背景场强度图2幕阜山岩体及邻区航磁特征图Fig. 2Theaerom

9、agneticanomaliesfeatureoftheMUFUrockandadjacentarea3 9 4华 南 地 质 与 矿 产2015 年图3幕阜山岩体及邻区航空伽玛能谱特征图Fig. 3TheairbornegammaspectroscopyfeatureoftheMUFUrockandadjacentarea在 20 n T 之间缓慢变化，叠加异常强度一般在 30 ( 图 3),不仅对中酸性岩体有明显的反映，特别是燕100 n T 之 间 ，最 高 可 达 500 n T 。结合实测物性资料 山期岩体，对区内大面积出露的古生代地层的褶皱 不难判 断 ，本区低缓平稳背景场为元古代

10、萷县系、早 构 造 、盆地边 缘 断 裂 、控岩断裂等也反映非常清晰。 古 生 代 (e - s )以 及 晚 中 生 代 -早 新 生 代 ( K - E ) 浅变 全 区 伽 玛 能 谱 总 量 、钾 、铀 、钍 含 量 图 总 体 为 偏 低 - 质砂板岩或碎屑岩等弱磁或无磁性地层的反映，升 低值的背景场，不同时期的地层其能谱特征差异明 高的宽缓正磁异常主要为燕山期中- 晚期花岗岩体 显 。总体看来，除了燕山期的中酸性岩体和寒武系放 引 起 ，而本区雪峰期花岗闪长岩体普遍呈弱磁或无 射性核素含量较高，引起较强的能谱异常外,从元古 磁 性 。由于本区位于中低纬度地区，受斜磁化影响严 代 -

11、古 生 代 -中 新 生 代 地 层 基 本 呈 现 出 能 谱 特 征 重 ，X才航磁进行化极处理(图2 右 ),化极后背景场与 逐渐减弱的基本规律。元古代主要受多期构造运动 原平面图基本一致，异常强度有所增强，形态更真 及岩浆热液活动影响，普遍具有一定的蚀变特征，受 实 。在低缓平稳背景场上升高的宽缓正磁异常能更 热液蚀变影响，其 钾 、钍含量较高,在总量、钾钍含量 准确的反映燕山期磁性岩体特征 ，能较好地判断区 上能够很好的识别，而雪峰期岩体由于其成岩时代 内主要中酸性岩浆侵人特征及期次等特征。老,放射性核算含量较低，中 -新 生 代 为 陆 相 碎 屑 岩本 区 航 空 伽 玛 能 谱

12、 场 蕴 含 了 丰 富 的 地 质 信 息建 造 ，主要为一套砂泥岩地层，呈现出伽玛能谱低的第 31 卷 第 4 期崔志强等:高精度航空物探在幕阜山地区地质构造研究中的应用 3 9 5地的形成 及 演 化 ，如 湘 阴 、和 长 平 断 陷 盆 地 ，它们都 是在早期北东向断裂带的基础上横向拉张，晚中生3 航空物探反映的构造特征代接受沉积而成，而且对本区晚侏罗世的岩浆热液活动具有明显的导控作用，如 F2 控制了幕阜山岩体 通过航磁研究区域地质构造已成为一种重要的北 西 部 ，沿断裂带还有饶村、长乐 街 岩 体 等 ，F4 控制 手 段 ，特别是侵入岩发育地区,再结合航空伽玛能谱 了 连 云

13、山 岩 体 的 展 布 ，1 刀 8 4 9 位 于 幕 阜 山 边 对不同构造层和特殊标志层的能谱差异特征，能间 缘或中 部 ，使幕阜山体呈现出现今的断块山构造地 接地揭示岩浆热液活动较弱地区主要构造，也能直貌 特 征 ,反 映 了 在 中 生 代 晚 期 -新 生 代 的 快 速 隆 升接推断褶皱构造。通过航空物探资料在本区推断 56过 程 中 ,仍然受到北东、北西向断裂的改造。综合以条 断 裂 ，其 中 深 大 断 裂 9 条 (图 4)。推断的深大断裂上 分 析 ，说明本区断 裂 具 有 北 西 早 、北 东 晚 ，且具有同时也具有重力异常特征，均位于重力梯度带或异长时间多期复合的特征

14、。常截止端，并与已有地质资料吻合较好。除断裂外，褶皱也是反应构造运动的主要特征 如 岳 阳 -湘 阴 断 裂 带 (F 1)和 株 洲 -永 州 断 裂之一。通过标志层的航空伽玛能谱特征差异，能够较带 北 段 (F4)为区域性深大断裂带& 呈 北 东 向 展 布 ，准确的识别相应的褶皱。区内寒武系、奥陶系含有较贯穿整个湖南省，本区内为该断裂带北东段。均为盆 高的放射性核素，特别是寒武系底部的含磷地层，能 地边缘断裂带，分别控制了湘阴盆地、长平盆地的南 够 引起高值异常带，借 此 本 区 北 部 的 临 湘 -崇 阳 和 缘 ，在航磁及航空伽玛能谱上均表现为不同强度区 中 东 部 的 虹 桥 -

15、修 水 新 元 古 代 -早 古 生 代 褶 皱 带 域场的分界线。此 外 ，在本次航测资料上区内还清晰 特征尤为明显。而 北 东 部 的 通 城 -通 山 晚 古 生 代 _ 地反映出三条北西向构造带:平江断裂(17)、长 塘 -早中生代褶皱带则主要依据志留系较二叠系、三叠南 江 断 裂 (F8)和 南 冲 -大 段 断 裂 (F9 )，这三条北西系能谱普遍偏高的特征识别。 向断裂带在地质资料上反映并不明显，它们受北东向构造改造明显，均被北东向深大断裂带不同程度 4 航空物探反映的岩浆岩特征的截断或错断。北东和北西向构造在本区构成了明显的菱形格网式构造格局。不仅控制着中新生代盆 对比地质图与

16、航磁A T 化极图不难看出，本区青白口纪岩体細呈弱(无)磁性特征。而侏罗纪花 岗岩体在航磁资料上基本表现为两类特征。一类为 具有一定磁性的(斑状)黑云母二长花岗岩、黑云母 花岗闪长岩等，能 引 起 几 十 几 百 纳 特 的 异 常 另 一类为无(弱)磁性岩体，但在岩体与地层的接触带 中往往磁性矿物，能引起几十纳特的磁异常,这些弱 小磁异常围绕岩体呈环形展布，通过这种环形磁异 常 反 映 麟 岩 体 位于本区中部的幕阜山岩体同时具有以上这两 类特征。幕阜山岩体作为本区最大的晚侏罗世复式 岩 体 ，跨湘赣鄂三省，出露面积超过 2 5 0 0 km2。在航 磁和航空伽玛能谱上表现出较为独特的特征。

17、从 图 5 可以看出，幕阜山岩体的航磁及伽玛能 谱明显的可分为两部分，基 本 沿 忠 防 镇 -南 冲 镇 -麦 市 镇 _ 白岭一线分为北东部分和南西部分。岩体图4 航空物探推断主要断裂构造及隐伏(半隐伏)岩体分布图Fig.4 Inferred major faults and concealed rocks map using北 东 部 分 为 北 港 镇 -麦 市 镇 -沙 坪 镇 的 不 规 则 三角 形 区 域 ，面积约整个岩体面积的四分之一(约 650aerogeophyscial1-推断断裂构造，2-推断褶皱标志层,3-推断背斜轴线及走向,4-推 km2)。该区的航空物探特征以杂

18、乱的航磁正异常和断向斜轴线及走向,5名断隐伏(半隐伏)岩体.中等航空伽玛能谱场为特征。航 磁 A T 图上表现为396华 南 地 质 与 矿 产2015 年 . 輩4人3 6 7 89 10 11 12 13 14 15 17 19 225 Uy推ii推出 露 辦图5幕阜山岩体航磁( AT化 极 )-航放总量(Tc)-重力(Gzz)综合特征图 Fig5Theaeromagnetic(ATpoled)-airbomegamraa(Tc)-gravity(Gzz)featuresofMUFUrock不规则小峰状正负异常，异 常 强 度 一 般 在 100 - 200 的异常场特征，各道含量分别为:

19、15-25U 7 (总量)、 n T之 间 ，最 高 近 300 nT;航空伽玛能谱总量为中值 (2.5-3.0) x 10-V g (K 道 ）、（) x l(TVg (U 异 常 场 ，总 量 一 般 在 13 17 U 7 之 间 ，钾道上表现 道 )、(17-34)乂104故 (讥 道 )。其中总量和道在 为 中 值 -偏 高 异 常 场 ，含 量 一 般 为 ) x 10-2 该区域表现出较均一的高值异常特征，而 U、Th道 g/g，最 高 为 2.5 x 10_2g/g 左 右 ，铀道普遍上呈现为偏 则 沿 梅 仙 -南 江 -麦 市 一 线 又 可 分 为 北 西 和 南 东 低 -低 值 场 特 征 ，没 有 明 显 的 特 征 ,含 量 多 47-52. 闪长岩不同，且该岩体沿铜鼓断裂带(F5)展 布 ，根据