区域地球物理场基本特征 区域地球物理场特征

地球物理特征能够反映现代地球结构、物质组成及地质构造的特征。区域重力、磁异常信息除了反映区内不同地质体的一般物性外，尚能够反映出不同层次的深部地质构造信息，即反映地壳的组成和结构，尤其是一些线性异常带，常反映出或显或隐的构造带或岩相带。

自20世纪60年代以来，不同部门对华北陆块北缘先后开展了多种地球物理探测工作。其中，1∶20万～1∶5万航磁已基本覆盖全区。80年代后期，全球地学断面(GGT)计划有3条穿过华北陆块北缘及邻区。上述工作及数据为解释研究华北地块区北缘的区域构造格局以及矿产勘查工作提供了详细的地球物理资料。

一、磁场特征

根据原国家地质总局航空物探大队测编的“中国航空磁力异常ΔTa图”及赤峰地区1∶50万航磁资料解释图等综合研究成果，比较清楚地看到研究区内的航磁异常分布存在着明显的规律性。

华北地块北缘及邻区所呈现的不同走向、不同形态、不同强度的磁场特征，综合反映了各种岩石，特别是岩浆岩类及基底结晶岩系中磁性物质的赋存及展布面貌。明显的线性磁异常带及两种不同特点磁场的连接带，则反映出区域性或者区划性断裂带的存在。

赤峰市地区航磁异常形态大致可以划分成3种类型:长条形(线性)、椭圆形和圆形。椭圆形居多。决定航磁异常形态的因素很多，主要与地质体产出形态、局部地质构造性质和产状有关。

按异常轴展布方向，区内航磁异常大致可以分为3组走向，即东西向、南北向和北东向。东西向展布的航磁异常主要集中在赤峰市南部，包括赤峰市以南、喀喇沁旗和宁城县境内。南北向展布的航磁异常集中分布在赤峰市东部，即白音套海—金厂沟梁一线以东地区。其余地区主要分布北东向展布的航磁异常。北东向异常又可以分为3种，即北北东向、北东向和北东东向。它们的分布地点和集中区域与岩性组合、区域地质构造息息相关。例如西拉木伦断裂两侧航磁异常一般呈北东东向展布，与反映西拉木伦断裂带存在的线性负异常带保持平行分布。它们主要反映了西拉木伦断裂带的波及范围。

根据航磁异常的特征看，区内航磁异常具有一定的分区性。其中，航磁正异常遍布赤峰市地区，从正负异常比例看，正异常面积相对大。相对来说，负异常的分布主要集中在赤峰市地区东部，形成以大片负磁场为背景的区域性负异常。其他地区分布的负异常则是局部的、零星的。而航磁正异常一般集中于赤峰市中部及西部地区，株连成片，形成规模宏大的正异常区。正异常的强度一般在100～300nT之间，最高值可达750nT。负异常变化幅度相对低些，一般在－50～－200nT之间。

研究区内的磁异常具有明显的分区、分带现象。依据区域航磁分布方向、磁场强度、变化特征等综合因素，赤峰市地区可以划分为3个I级磁场区:①赤峰市地区东部磁场区;②赤峰市地区北部磁场区;③赤峰市地区南部磁场区(图1－10)。

图1－10 赤峰地区航磁异常及断裂构造解译图(据内蒙古第二地质调查队及区域资料编辑修改)

东部磁场区，位于白音套海—金厂沟梁以东区域。该区域以航磁负异常为主，局部出现正异常。正负异常轴向均呈南北向展布为最大特征。

白音套海—金厂沟梁一线以西赤峰市地区，以西拉木伦断裂带为界，航磁特征各具特点，进而划分为赤峰市地区北部磁场区和赤峰市地区南部磁场区。

西拉木伦断裂带本身在航磁图上以线性负异常带反映出来。它阻截了南北两侧异常的延展，使南北两侧磁场各具特点，成为南北两侧磁场天然的分界线。

西拉木伦河以北磁场区:以北东向带状航磁正异常为主，局部北东东向，但负异常占很大比例。这些条状的航磁负异常有一定规模，一般以北东向或北东东向产出。总体来看，除接近西拉木伦断裂带和与东部磁场区衔接部位异常具有规模小、变化幅度大的特点外，一般比较平坦、低缓。

西拉木伦河南部磁场区:基本被航磁正异常覆盖，局部间或出现规模小的负异常，无论正异常还是负异常，按单个异常而论，规模都比较小，变化梯度大。异常主要呈北东东向交互排列分布，在赤峰市地区南部与河北省交界部位，磁异常展布方向逐渐转为东西向，与区域东西向隆起带相对应。

该区又可以划分为南北两个分区，即芝瑞－乌丹磁场分区(Ⅱ₅)和锦山－天义磁场分区(Ⅱ₆)

芝瑞－乌丹磁场分区:该磁场分区北部由西拉木伦断裂起，南部到老府—赤峰—新惠一线止。东部以白音套海－金厂沟梁断裂为界，西部与河北省衔接。航磁以正异常为主，局部出现规模较小的负异常。正负异常轴向一般呈椭圆形北东东向展布，少数为北东向，局部孤立存在。异常值较高，一般可达300～400nT，最大可达750nT。无论正负异常规模都比较小。对于该分区航磁特征的形成原因可以从区域地质得到解释，西拉木伦河南部属于天山－阴山纬向构造带部分，保留了一些东西向构造的片断。构成主要地质体的古、中生代地层和岩体受西拉木伦断裂带影响而成近东西向或由北东东向展布，少数燕山期断裂呈北东—北北东向局部发育。这些地质特征和上述航磁异常分布特点相互对应。

锦山－天义磁场分区:分区北部由老府—赤峰—新惠一线起，南部和西部与河北省承德地区交界，东部与辽宁省朝阳地区衔接。位于赤峰市地区最南端，分区的形态似舌状。区内航磁异常形态不规整，正负异常混杂交替出现，正负异常所占的面积大致相当。航磁异常以东西向为主，正负异常多数呈线状、条带状或串珠状东西向展布，黑里河－长青断裂、旺业店－松树梁断裂和老府－红花沟断裂等一系列纬向断裂都集中在这个区域，集中反映了由河北省延入赤峰市地区的天山－阴山东西向复杂构造带形迹。

总之，赤峰市地区的磁场分区特征，基本上反映了3类区域构造。北部磁场区因受华夏系、新华夏系构造控制，航磁异常总体上都呈北东向或北北东向;东部磁场区的航磁异常大体上为南北向或近南北向，这也是因为受该磁场区的地质构造，主要是南北向(经向)构造控制所致。南部磁场区，因受天山－阴山东西向复杂构造带的影响，航磁异常形态较复杂，由北东向变为北东东向，至该区的南部则变为东西向，从构造解释图上看，均有构造形迹与之相对应。

二、重力场特征

图1－11为研究区中东部地区布格重力异常平面图。就本区及外围布格重力异常分布看，重力梯级带明显反映出三大构造单元间的3条东西向大型边缘断裂带:西拉木伦河断裂带、赤峰－开原断裂带和承德－北票断裂带;同时，还明显反映出北东—北北东向的围场－翁牛特旗、青龙－六家子等断裂带的复合改造作用。这些重力梯级带应是深切断裂的发育部位。

图1－11 研究区东段及其周边地区布格重力异常平面图

总体上看，区内不同方向的线性异常带与区域重力低值带相吻合。尤其是在喀喇沁旗—承德一带，布格重力图上反映出明显的东西走向的布格重力密集梯度带，布格重力值由－50mGal变化到－90mGal。反映了地质体的东西走向和挤压特征。

实际上，区内重力场特征与磁场分区特征基本吻合。对比图1－10和图1－11可以看出，东部磁场区(Ⅰ₁)布格重力值偏高，异常范围小，异常轴向没有明显的方向性。北部磁场区(Ⅰ₂)和南部磁场区(Ⅰ₃)布格重力值普遍低于东部磁场区(Ⅰ₁)，呈负值，一般在－50mGal以下，最低可达－140mGal，以宽大、低缓的负异常展布，有些重力异常面积可达数百平方千米。

三、莫霍面特征

根据研究区及周边莫霍面等深线图(图1－12)，可以看出研究区恰恰处于大兴安岭幔坎的南段与东西向构造带的交汇部位的幔坡上。区域上的大兴安岭幔坎所显示的重力梯级带或地壳厚度陡变带在研究区赤峰市地区呈一向东突出的弧形。其中，东西向莫霍面自东向西降低达到5～7km，反映了区内东西向构造带与北北东向构造带的相互影响。

图1－12 研究区及外围莫霍面等深线图(据河北、内蒙古、辽宁地质志资料，李锦蓉编)

　区域地球物理场基本特征~

一、区域重力场特征
区内区域重力场见图1-4，从图上可看出，区内布格重力场自北往南，自东往西逐渐减小，梯度变化呈南陡北缓、西陡东缓的趋势，定性的反映了地壳厚度自北往南、自东往西变厚的特点。在区域背景场上叠加了不同类型的重力局部异常，按其异常的不同特征，可分为：

图1-4　布格重力异常图（单位：m·s-2）

1.西南部重力弧形梯级带
该带主要位于祁连山西南部地区。它是青藏高原边缘重力梯级带的东北部分，由西部的阿克塞，经酒泉、张掖、临夏，往南进入四川省境内，其走向大致与山势平行，由西部的北东东向，往东渐变为北西西－北西－近南北向，其主要特征是布格重力异常值从北往南呈急剧下降，于哈拉湖附近最低值达－450×10-5m/s2。大致以张掖为界，东、西部梯度变化有一定差异，西部梯度值每千米为1.1×10-5m/s2；东部梯度值每千米为0.55×10-5m/s2，重力等值线有明显的局部弯曲，反映了祁连造山带东、西部构造活动上的不均一性。该重力弧形梯级带可能是青藏块体和塔里木板块及华北板块的分界线。
2.北山－龙首山重力异常区
该区重力值的变化幅度比较小，从－240×10-5～－200×10-5m/s2，与该区地壳厚度46～50km变化较平缓的特征基本一致，在北山地区出现数处重力局部负异常，其值为－230×10-5～－220×10-5m/s2，与地表新生界沉积盆地基本相对应，推测这些负异常主要由新生代盆地引起。
依据重力资料计算得出的莫霍面深度，见图1-5，大致可分为：①阿拉善－北山区：地壳厚度由北向南缓慢变厚，从46～50km。在北山星星峡以东地区，地壳厚度相对厚一些，为51km。②河西走廊－北祁连地区：为一重力梯级带，地壳厚度由北往南迅速增加，在宽百余千米内地壳增厚约10km，为一地壳厚度的变异带。③中－南祁连地区：该区海拔平均高程较大（＞4000m），地壳厚度较大，约为62～70km左右，在哈拉湖附近，地壳厚度达69km，地壳厚度与地形高程呈镜像关系，表明祁连山存在山根，地壳基本处于重力均衡状态。

图1-5　莫霍面等深线图（单位：km）

二、区域磁场特征
区内区域磁场分布特征见图1-6，大致可分为：

图1-6　航磁△T异常图（单位：nT）

1.北山负磁异常区
该区异常以负为主，强度一般为－25～－100nT，呈东西向紧密带状分布，其中局部正磁异常主要由古生代火山岩及华力西期基性、超基性岩引起，反映了北山地区褶皱构造带的磁场特征。
2.阿拉善（南缘）磁异常区
该区异常大致可分为南、北两部分，北部以负为主，强度一般为－50～－200nT，走向近东西，其形态与北山地区相似，南部呈一南凸的弧形异常带，以正为主，强度一般为50～200nT，基本与阿拉善南缘隆起带相对应，异常主要由下元古界深变质岩系和中酸性岩（γδ4、γ4）综合引起，向西被阿尔金断裂所截，向东进入腾格里沙漠，夹于祁连和北山两构造带之间，对印度板块的向北推移起到一定的阻挡作用。
3.祁连负磁异常区
该区异常从总体看以负为主，强度一般为－25～－75nT，走向北西，在此背景上发育有数条北西向狭小的正异常带，强度50～100nT，它是基性、超基性岩及火山岩的反映。
位于哈拉湖西部的异常范围较大，强度100nT左右的异常带，主要是沿断裂带侵入的中酸性岩（γδ3、γ3）的反映。
4.敦煌磁异常区
该区位于阿尔金断裂以西，在敦煌附近出现一范围较大、宽缓的磁异常，强度大于200nT，推测由前长城系深变质岩系引起，位于敦煌以东的呈串珠状狭长的异常带，强度50～100nT，基本与三危山隆起带一致，异常由沿断裂侵入的中酸性岩（γδ4）引起。
三、地震测深
区内地震测深资料比较少，依据近几年来，安其昌（1990～1993）、崔作舟（1991～1994）等人的面波研究，对区内地壳上地幔三维速度结构摘要概述如下：
（1）祁连造山带：地壳厚度相对较大，一般大于60km，最厚处为南祁连，上地幔低速层的速度为4.15km/s，上地幔低速层顶界埋深为74km，表明上地幔盖层较小，仅为10～20km，直到深达200km，上地幔低速层的速度仍未回返，可见其厚度较大，至少不小于120km。
（2）北山褶皱带：地壳厚度比较小，一般为40～43km，上地幔低速层的速度为4.1～4.3km/s，顶面埋深115km，表明上地幔盖层厚约70km，低速层厚度也较大，至少在90km以上。
（3）阿拉善地块：平均地壳厚度为41～43km，上地幔盖层速度为4.45km/s，厚约40km。上地幔低速层顶面埋深81～83km，速度为4.1～4.3km/s，深度超过220km，估计其厚度可能大于140km。

评价区处于皖南区域负重力异常区东部，北部皖南褶断带、中部屯溪断陷盆地和西南障公山地体相对重力高，花岗岩区和皖浙断褶带重力相对偏低，皖浙赣断裂带为明显的重力梯度带（见图1-4-1），重力值最低为－40×10-5m/s2。皖南东部异常比西部约下降－8×10-5m/s2。区内重力场在北端宁国地区、中部屯溪地区和南部婺源地区显示为相对重力高，重力低分布在皖浙赣边界和旌德、伏岭等岩浆岩地区，围绕屯溪重力高呈环状分布的异常特征。根据区内岩石密度，引起重力场变化的场源主要是前志留纪地层和中酸性岩浆岩的密度差异。另外根据安徽莫氏界面的反演计算，皖南幔坳深35～37km，也是引起皖南区域重力低的原因。
航磁正异常（50n T）主要分布在评价区西部和东缘（见图1-4-2）。西部旌德－郑家坞航磁正异常北东走向，总体宽缓，局部强磁异常围绕旌德岩体周边分布。东缘航磁正异常沿省界断续分布，北东走向，上延1km的化极磁异常 Z较原平面△T略向北偏移，基本与浙赣边界北东向的串珠状重力低带吻合。中部桥头铺－韩家北东向地带基本为负磁区。皖南岩石磁性统计表明，花岗闪长岩具有磁性，K=427×1064πSI～2880×1064πSI,Jr=24×10-3A/m～248×10-3A/m，这是引起区内磁异常的磁源之一。根据皖南磁异常具有宽大、缓变的区域性分布特征，反映地壳深部可能存在磁性相对稳定、具有相当规模的磁源层。近年来，在扬子地层区显示磁异常为元古界，磁性K=377×1064πSI～4734×1064πSI,Jrr=345×10-3A/m～11265×10-3A/m；另外在江西星子地区磁异常已证实与元古宇或更老的地层有关。由此说明，包括本区在内的皖南表壳岩系下可能存在相应的磁性基底，为表壳磁源之二。
区域重磁场特征显示本区主要存在北东和近东西向两组方向特征线，相互交错将评价区划成棋盘状的构造格局。其中泾县－祁门北东向重力梯度带、尚田－郑家坞重力梯度带、仙霞－岭南北东向重低磁高异常带是区内主要的3条北东向深层断裂带，分别反映了不同地体接合边界、基底断裂以及岩浆岩带。屯溪重力高北缘的休宁－歙县东西向重力梯度带和南部障公山－岭南东西向重力低带是区内2条近东西向的重要深层断裂带。区内围绕屯溪重力高的环形重力低带反映表壳岩系下存在坚实、板结，具有高密度、低磁性和相当厚度的硬结岩层，具有区别于周围岩层的特殊岩性。
北东向宁国墩－五城断裂带两侧区域磁场具有截然不同的特点，南东侧磁场复杂多变，水平梯度变化大，磁场背景值相对较低，北东向正负呈条带状交替出现，并被东西向磁异常带切割。北西侧磁场平静稳定，水平梯度变化小，在相对较高的磁场背景上有低缓宽大的异常出现；断裂带处于区域重力场布伽值正负变化的零值附近，北西侧主要是正值区，南东侧是负值区，梯度变化大，两侧地壳厚度和结构差异悬殊，结合处为构造断裂带。
本区矿产主要沿环形重力低带分布，浓集于重力低边缘梯度带，异常收缩、扭曲、变异等部位、不同走向异常带交汇处和次级重力低边缘。重磁异常较好地反映了区内已知矿产的分布规律。

区域物性特征
答：据1993年1:100万《浙江省重、磁异常图说明书》，各构造层的物性参数列于表1-2-1和表1-2-2。表1-2-1 浙西北各构造层物性特征 表1-2-2 浙东南各构造层物性特征 综合密度和磁性特征，各主要构造层（地层、岩石）的物性特点如下：1）以八都岩群、陈蔡群为基底的地球物理场，呈平稳正磁场和...

构造分区
答：即兴凯湖隆起(F2为界)、东林坳陷(F3为界)、小青山隆起(F4为界)、穆棱河坳陷(F5为界)、中央隆起(F6为界)、虎林河坳陷(F7为界)、迎春隆起(F8为界，该隆起与虎林河坳陷均位于敦密断裂之间地带)、完达山隆起(又可称那丹哈达岭褶皱带，F10为界)，具体见图8-1e。以上构造分区地球物理场特征描述...

深部构造与地球物理场
答：战后数十年来,大量的重力测量,磁力、地热等研究,以及深部地震探测深地壳( ГС3) 及其他地震实验,获得了关于东欧地台及其相邻准地台区的基本地球物理场及深部构造的概念。 一、地壳的深部构造 据东欧地台一系列地区所进行的深部地震探测 ( ГС3) 资料,并利用其他地震方法,以及其大部地域内所获得的重力资料,...

区域地球物理场与构造分区
答：岩石圈深部物质组成上的不同和内部结构上的差异，都可能在其特性参数如密度、磁化率等数值上有所反映。这是利用地球物理场特征反演区域构造的理论基础。一般而言，岩石的磁性随基性、超基性成分的增加而加大，岩石的密度与岩石的结晶程度呈正相关关系。换言之，重力异常场和磁异常场能反映区域基性、超...

郯庐断裂带的地球物理场特征
答：郯庐断裂带是中国东部地球物理场的分界线,在磁场上呈现出一条北北东向线性正磁异常带,重力场上表现为规模较大的布格重力异常梯度带。在断裂带的东西两侧,区域磁场、重力场场值、异常规模及异常的展布形态等方面都具有明显的差别。1.重力异常特征 郯庐断裂带中-南段重力场总体特征是表现为北北东走向的...

区域地质、地球物理与地球化学特征
答：秦岭造山带的区域重力和航磁异常特征明显,对应的地质构造清晰。由中国布格重力异常图(图2-2)可以看出,秦岭造山带位于龙门山梯级带和武陵山梯级带两个近SN向重力梯度带之间,为重力场严重扭曲区,重力等值线呈反“S”形,布格异常值总体上西低东高,大致在-300mGal至70mGal范围内变化。主要反映区域地壳不...

羌塘盆地东部地球物理特征与岩石圈结构
答：区内NWW，NE，NW，SN方向四组断裂与等值线密集带有良好的耦合关系。（三）电磁场特征 图3-2 羌塘盆地第五电性层（基底顶面）埋深（单位：km） 图［98］大地电磁测深的视电阻和阻抗相位是岩石电性特征的地球物理场响应，电性在纵、横向的变化规律反映了地层的岩性、岩相和结构构造特征。羌塘中西部...

地球物理场特征与地质矿产的关系
答：铁、铜、铅锌、金矿等矿床多沿重力异常梯级带或磁异常梯级带分布，部分铜矿床分布还与产生较强磁异常的中酸性或中基性侵入岩关系密切。研究区内各类金属矿产空间分布不但与区域地球物理场关系密切，部分典型矿床矿区矿体上方地球物理场特征也为寻找隐伏矿提供了有价值的物探异常标志:图2-4 莱历斯高尔-...

区域背景
答：区内较大的断裂有巴勒干廷哈尔山前断裂和云英山断裂。 2.2.1.2 区域地球物理 重力场特征:研究区由南向北布格异常由-210×10-5m/s2变化到-169×10-5m/s2,平均每千米变化不到-0.7×10-5m/s2,由多个重力高和重力低相间分布构成研究区最显著的重力场特征。实质上这种变化特征反映该区南部有以花岗闪长岩和二长...

青海德尔尼铜钴矿床
答：(2)区域地球化学异常 1∶20万水系沉积物测量异常显示(图2.2.2),Cu异常浓集中心清晰,与德尔尼矿床明显对应,其主要元素特征参数见表2.2.3。 图2.2.2 青海德尔尼矿床区域地球化学异常剖析图 表2.2.3 德尔尼矿床区域地球化学异常特征简表 5.区域地球物理场 德尔尼矿床处在NW—SE向的重力梯级带上。 与超基性岩体...