基于重磁多尺度邊緣檢測的廬樅盆地基底構(gòu)造研究

付建民，劉因，宋蓓蓓，方寶鈐

(1．安徽工業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥230051;2．合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥230009)

基于重磁多尺度邊緣檢測的廬樅盆地基底構(gòu)造研究

付建民1，劉因2，宋蓓蓓1，方寶鈐1

(1．安徽工業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥230051;2．合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥230009)

廬樅盆地位于懷寧－廬江“磁高重高”區(qū)域異常帶的樅陽－廬江異常區(qū)，其區(qū)域重力場特征與區(qū)域磁場特征明顯。本文利用上述特征異常，采用重磁多尺度邊緣檢測方法，對(duì)廬樅盆地重力和航磁數(shù)據(jù)進(jìn)行了邊緣檢測，得到廬樅盆地不同深度的密度和磁性信息及重磁異常邊界。結(jié)合重磁異常分布特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)造格架的推斷、基底隆起區(qū)劃分，建立了廬樅盆地構(gòu)造格架。認(rèn)為廬樅盆地基底斷裂有四組方向，以北東走向斷裂為主;盆地包含四塊基底隆起區(qū)和一塊基底殘塊隆起區(qū)。在此基礎(chǔ)上，分析了廬樅盆地主要礦集區(qū)與構(gòu)造格架的關(guān)系，提出了“S”形重力高異常帶是尋找中深部隱伏礦床的有利部位的新認(rèn)識(shí)。

重磁多尺度邊緣檢測廬樅盆地?cái)嗔褬?gòu)造基底構(gòu)造

Fu Jian－min，Liu Yin，Song Bei－bei，F(xiàn)ang Bao－qian．Study on basement structure of the Luzong basin based on gravity and magnetic multi－scale edge detection［J］．Geology and Exploration，2012，48(5):0979－0990．

1 引言

地球物理信息是反映深部地質(zhì)構(gòu)造的一個(gè)重要方面。利用區(qū)域重、磁場研究深部構(gòu)造的空間架構(gòu)是一種傳統(tǒng)的方法手段(滕吉文等，1983;涂廣紅等，2006)，以往主要根據(jù)重、磁場的基本形態(tài)進(jìn)行解譯，如借助一些梯度帶、區(qū)域場分界線、等值線的同相或反向扭曲等標(biāo)志判斷斷裂構(gòu)造(徐鳴潔等，2005)。由于這些特征的極值點(diǎn)或梯度峰值不易確定，往往給地質(zhì)體邊界或斷裂構(gòu)造位置的準(zhǔn)確劃定帶來一定的人為偏差(鐘清等，2007)。隨著理論方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐漸形成了若干半定量或定量的解釋方法。這些方法通常是對(duì)重磁異常中的場源邊界信息進(jìn)行增強(qiáng)，然后利用某種邊緣檢測的手段確定邊界位置。國內(nèi)外應(yīng)用較多的數(shù)據(jù)邊界增強(qiáng)、檢測方法是總水平梯度法，Cordell等人早在1979年就證明用重力異常總水平梯度幅值的峰值能夠刻畫近似垂直的邊界或密度接觸帶。在此基礎(chǔ)上，又衍生出許多新的位場算法，Miller等(1994)提出了對(duì)垂向一階導(dǎo)數(shù)歸一化后的Tilt Angle方法，2004年Verduzco等人(Verduzco et al．，2004)對(duì)斜導(dǎo)數(shù)再計(jì)算一次水平導(dǎo)數(shù)，用Total Horizontal Derivative來表示，2005年Wijns等人(2005)提出的邊界探測算子是把水平梯度用解析信號(hào)的振幅來做歸一化，用它做出等值線圖來判斷場源邊界，這種方法簡稱Theta法。

近年來，從圖像分形學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的重磁多尺度邊緣檢測方法(WORMS法)已成為理論和應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)。嚴(yán)加永(2010)通過建立正演模型，對(duì)比了斜導(dǎo)數(shù)法、斜導(dǎo)數(shù)水平梯度法、Theta圖法、多尺度邊緣檢測法的檢測效果，邊緣檢測效果優(yōu)劣排序?yàn)?WORMS法、斜導(dǎo)數(shù)水平梯度法、Theta法、斜導(dǎo)數(shù)法。WORMS法對(duì)模型邊界識(shí)別最為準(zhǔn)確，虛假邊界少。基于此，本文采用WORMS法研究廬樅盆地成礦帶。文章從位場角度建立了廬樅盆地基底構(gòu)造格架，提出了廬樅盆地磁性基底應(yīng)為一隆兩凹形態(tài)的新認(rèn)識(shí)，為研究廬樅盆地的基底構(gòu)造格架與礦集區(qū)形成深部背景的關(guān)系和指導(dǎo)找礦提供了重要的基礎(chǔ)資料。

2 廬樅盆地重磁場特征

廬江－樅陽陸相火山巖盆地位于長江中下游前陸區(qū)，即大別－蘇魯超高壓(UHP)碰撞造山帶前陸縮短帶，地處揚(yáng)子板塊的北緣，郯－廬斷裂帶的南段(董樹文等，1991，1998)、長江中下游巖帶內(nèi)(陳江峰等，1994)，形成于碰撞造山作用及其相關(guān)的伸展構(gòu)造或晚中生代中國東部巖石圈地幔伸展的動(dòng)力學(xué)背景下(任啟江等，1993)。

王建偉等(2004)概述了安徽省沿江－皖東高值異常區(qū)重力異常展布的總體輪廓特征及其反映的地質(zhì)現(xiàn)象。王建偉等(2009)對(duì)包括廬江－樅陽－石牌高磁帶在內(nèi)的安徽省地磁正常場特征進(jìn)行了初步分析。盆地的成因類型被認(rèn)為是基底坳陷型或斷陷型火山盆地(張榮華等，1979，2010;任啟江等，1991，1993;劉洪等，2002)，或“繼承式”盆地，盆地邊界被北東向羅河－義津橋斷裂、東西向廬江－黃陂湖斷裂、南北向襄安鎮(zhèn)－大通鎮(zhèn)斷裂和北東向長江斷裂圍限。戚良剛(2008)分析了廬樅盆地的重磁場特征，探討了安徽省沿江地區(qū)的構(gòu)造格架，提出廬樅地區(qū)存在隱伏基底構(gòu)造的可能。張季生(2010)采用定性和定量解釋方法對(duì)廬樅地區(qū)重、磁場的分布特征進(jìn)行了研究并提出新的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為廬樅火山巖盆地是一個(gè)沿北東向羅河斷裂向東發(fā)育的非對(duì)稱火山盆地。根據(jù)安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)提供的資料，作者在前人工作的基礎(chǔ)上對(duì)廬樅盆地的重磁場特征進(jìn)行了深入研究。

2．1 區(qū)域重力場特征

廬樅盆地重力區(qū)域場呈北東向的多級(jí)疊加帶狀重力高分布，高值區(qū)北西邊緣位于陳埠(廬江縣)－樂橋(廬江縣)－孔城(桐城市)一線，南東邊緣位于襄安(無為縣)－土橋(無為縣)－桂家(樅陽縣)一帶，兩側(cè)為北東向分布的重力低值區(qū)，如圖1所示。推測系為三疊系隆起和中基性巖基侵入共同作用的結(jié)果。在總鋪(安慶市)、練潭(桐城市)、項(xiàng)鋪鎮(zhèn)(樅陽縣)、湯溝(樅陽縣)、周潭鎮(zhèn)(樅陽縣)、柳寺(樅陽縣)、中沙溪(樅陽縣)、井邊(樅陽縣)、泉塘集(無為縣)等地(紅色區(qū)域)分布有一系列局部區(qū)域重力高，浮山(樅陽縣)、鐘子山(廬江縣)、七家山(樅陽縣)、黃梅尖(樅陽縣)、官埠橋(樅陽縣)等地(綠色區(qū)域)分布有數(shù)處重力低，它們共同形成了本區(qū)的局部疊加異常。重力高異常一般與中基性巖體分布、局部基底隆起有關(guān)，而重力低多為火山噴發(fā)中心和正長巖體分布所致，目前探明的大型鐵礦和銅系列礦床多位于局部重力高上。在這些局部區(qū)域重力高(低)上往往又疊加了一系列局部重力高異常，形成疊加異常。已探明的鐵、銅等金屬礦上或邊緣多發(fā)現(xiàn)存在局部重力高異常，如羅河鐵礦、泥河鐵礦、鐘子山鐵礦、岳山鉛鋅礦等(王建偉等，2004)。

2．2 區(qū)域磁場特征

航磁場呈北東向展布的“紡錘”狀高值異常帶，南東、北西側(cè)伴生有低值異常區(qū)，北西側(cè)負(fù)值異常區(qū)的分布范圍和絕對(duì)場值明顯大于南東側(cè)，造成異常兩側(cè)梯度北西陡、南東緩，如圖2所示。化極后，兩側(cè)磁場變化梯度基本對(duì)稱。該異常帶總體呈兩頭高，中間低的“鞍”形結(jié)構(gòu)。北東端為“紡錘”的錘頭部位，疊加其上的局部異常以雜亂、無序、幅值變化大為特征，具典型的火山噴發(fā)、沉積巖分布區(qū)特征，無論從規(guī)模還是強(qiáng)度上分析，都表明該區(qū)為廬樅火山巖盆地的中心。龍城山(樅陽縣)－錢鋪(樅陽縣)以北，局部異常的走向似乎圍繞以劉家墩為中心順時(shí)螺旋變化。而在該“螺旋”形異常的西、北外緣局部突出部位，發(fā)現(xiàn)了羅河(廬江縣)、泥河(廬江縣)、龍橋(廬江縣)、大鮑莊(樅陽縣)等一系列大型鐵(硫)礦床，東緣發(fā)現(xiàn)多處銅、鉛多金屬礦床(點(diǎn))。異常帶的南西端總鋪(懷寧縣)－樅陽一帶，局部異常具明顯的規(guī)律性，多呈北東走向的長條狀分布于高背景場上，北西側(cè)伴生有明顯低值異常區(qū)，化極后兩側(cè)梯度基本一致。結(jié)合地表地質(zhì)情況，認(rèn)為該條狀異常應(yīng)由中偏基性巖體引起。帶狀異常中部樅陽－會(huì)宮(樅陽縣)一帶，背景場相對(duì)較弱，幾處局部異常零星分布于石磯鎮(zhèn)(樅陽縣)、青山(樅陽縣)、紅墻(樅陽縣)等地。本段處于北東部火山巖噴發(fā)、沉積中心與南西部巖漿侵位的過渡部位，火山或巖漿侵入活動(dòng)較弱，基底地層保持相對(duì)完整(戚良剛等，2008)。

3 廬樅盆地多尺度邊緣檢測

3．1 重磁多尺度邊緣檢測方法

圖1 廬樅盆地重力異常圖Fig．1 Map showing gravity anomalies in the Luzong basin

重磁多尺度邊緣檢測方法是從圖像分形學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由于檢測結(jié)果形狀類似蠕蟲，該方法又被稱為WORMS法(嚴(yán)加永等，2011)。此法具有對(duì)模型邊界識(shí)別最為準(zhǔn)確，虛假邊界少的優(yōu)點(diǎn)。其基本原理是:由一系列上延到不同高度重磁數(shù)據(jù)的水平導(dǎo)數(shù)極大值點(diǎn)組成三維極值點(diǎn)分布圖，處理過程約束了位場梯度的位置和強(qiáng)度，其結(jié)果可以解釋為地質(zhì)構(gòu)造的三維分布格局。按不同的延拓高度度，可以將檢測點(diǎn)按一定邏輯規(guī)則連接形成線，稱之為WORMS線或者線束，隨著延拓高度的上升，WORMS線反映的邊界位置從精細(xì)向宏觀漸變(Archibald N et al，1999)。WORMS線束反映了具有密度差和磁性差異地質(zhì)體的邊界，如斷裂構(gòu)造和各類接觸面。WORMS點(diǎn)數(shù)據(jù)包含位場數(shù)據(jù)梯度極大值的位置(x，y，z)和梯度的振幅(或強(qiáng)度)，隨著上延高度的變大，對(duì)應(yīng)重、磁場的高頻(短波)成分減少，低頻(長波)成分增加應(yīng)(Murphy F C，2005)。重磁多尺度邊緣檢測的流程如圖3所示。

重磁多尺度邊緣檢測方法的原始數(shù)據(jù)取自布格重力異常和化極磁異常二維數(shù)據(jù)，延拓高度視研究區(qū)大小或研究目標(biāo)的深度進(jìn)行設(shè)置，延拓高度采用不等距分布。水平梯度在頻率域中進(jìn)行，極大值的檢測可以選用Blackly規(guī)則或者Canny規(guī)則，基本原理是對(duì)每個(gè)點(diǎn)周圍的點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，如果其比周圍每個(gè)點(diǎn)都大，則保留該點(diǎn)，通過滑動(dòng)窗口的方法依次檢測每個(gè)點(diǎn)，通過檢測標(biāo)準(zhǔn)保留下來，然后利用邏輯拓?fù)潢P(guān)系(如相鄰點(diǎn)最小距離，組成一條線所需最少點(diǎn)數(shù)等)，將這些點(diǎn)連接形成線，從而完成重磁數(shù)據(jù)的多邊緣檢測。

圖2 廬樅盆地磁力異常圖Fig．2 Magnetic anomaly map in the Luzong basin1－磁異常點(diǎn);2－劉家墩螺旋異常中心;3－龍城山－樅陽參考線;4－總鋪－樅陽參考線;5－樅陽－會(huì)宮參考線

圖3 重磁多尺度邊緣檢測流程示意圖Fig．3 Flow chart showing gravity and magnetic multi－scale edge detection

3．2 廬樅盆地多尺度邊緣檢測

本文對(duì)廬樅盆地成礦帶研究區(qū)內(nèi)的區(qū)域重力、航磁數(shù)據(jù)進(jìn)行了多尺度邊緣檢測。為了提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，對(duì)廬樅成礦帶的區(qū)域重、磁數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新濾波和拼接處理。重力數(shù)據(jù)以1∶5萬區(qū)域布格重力數(shù)據(jù)為主;磁數(shù)據(jù)以1∶5萬航磁數(shù)據(jù)為主，經(jīng)化極處理轉(zhuǎn)換為航磁化極異常，將其作為磁異常多尺度邊緣檢測的基本數(shù)據(jù)。由于研究層深度以廬樅火山巖盆地的基底為目標(biāo)層，多尺度分別取原平面、上延500 m、上延1000 m、上延2000 m、上延5000 m，上延10000 m共設(shè)置5個(gè)不同的延拓高度、6個(gè)尺度。各層的水平導(dǎo)數(shù)總梯度模結(jié)果如圖4、5所示，不同尺度反映地下不同深度的密度或磁性信息。

經(jīng)上延、求水平導(dǎo)數(shù)、邊緣檢測點(diǎn)、連接點(diǎn)成線等一系列處理，獲得了廬樅盆地布格重力異常與航磁異常的多尺度邊緣檢測結(jié)果如圖6、7所示。

圖4 廬樅盆地布格重力異常不同上延高度總水平梯度模Fig．4 Total horizontal derivative of Bouguer gravity anomalies at different upward continuation heights in the Luzong basin

圖5 廬樅盆地航磁化極異常不同上延高度總水平梯度模Fig．5 Total horizontal derivative of reduction to pole magnetic anomalies at different upward continuation heights in Lu－zong basin

圖6 布格重力異常邊緣檢測線束圖Fig．6 WORMS result of Bouguer gravity anomalies

檢測結(jié)果顯示，隨著延拓高度的增大，一些發(fā)育規(guī)模小、切割不深的淺表構(gòu)造邊界逐漸消失，而保留下來的低頻(長波)信號(hào)反映了研究區(qū)內(nèi)發(fā)育規(guī)模巨大、切割較深或深部隱伏的地質(zhì)構(gòu)造邊界(如火山盆地邊界斷裂、火山巖盆地構(gòu)造、中生代地層隆起等)。一些線性展布的邊界形跡，顯示出各構(gòu)造的走向、連續(xù)性以及各線性構(gòu)造不同深度尺度的變化。深部保留的邊界之間所分割的塊體就代表地下深部物性有差異的地質(zhì)體分布。

通過多層面的邊緣檢測可以得到斷裂構(gòu)造的結(jié)構(gòu)信息，根據(jù)由淺至深層面的邊緣檢測結(jié)果，可以定性的判讀出斷裂構(gòu)造沿垂向的變化。如郯廬斷裂帶中F2g(圖6)斷裂淺部的WORMS線束位于深部線束的北西側(cè)，據(jù)此可推測該斷裂傾向南東。而F3g (圖6)斷裂的北段WORMS線束聚集在一起，斷裂面近乎直立，而南段淺部線束與深部線束由北向南從東偏轉(zhuǎn)為西偏，表明斷裂在該地段發(fā)生扭轉(zhuǎn)，自北而南由西傾轉(zhuǎn)為東傾。

圖7 航磁異常邊緣檢測線束圖Fig．7 WORMS result of aero magnetic anomalies

4 廬樅盆地基底構(gòu)造的重、磁數(shù)據(jù)多尺度分析

4．1 斷裂構(gòu)造推斷

以各上延層高度布格重力異常為主，結(jié)合航磁區(qū)域和局部異常分布特點(diǎn)，對(duì)廬樅盆地主要斷裂構(gòu)造進(jìn)行判斷和劃分，并根據(jù)多尺度邊緣線束得到了部分?jǐn)嗔训漠a(chǎn)狀信息(見圖6、7)。從推斷結(jié)果可見，區(qū)內(nèi)斷裂體系可分為線狀、放射狀與弧形三類。線狀斷裂主要以北東向?yàn)橹鳎杀睎|、北西、東西和北北東向幾組斷裂組成，北東、北西和東西向斷裂在重、磁場上均有較顯著標(biāo)志，北北東向斷裂在磁場中有更清晰的標(biāo)示;放射狀斷裂主要分布在廬樅火山噴發(fā)、沉積盆地中，以廬江縣礬山鎮(zhèn)一帶為中心，呈放射狀分布;弧形斷裂體系主要分布在廬樅火山噴發(fā)、沉積盆地的東北側(cè)及其外圍，圍繞盆地中心呈弧形分布，斷裂規(guī)模較小、連續(xù)性差。

(1)北東向斷裂

廬樅盆地西北廟崗一帶，有數(shù)條呈北東走向的重力梯度帶，為北東走向郯廬斷裂帶的反映，該斷裂帶由數(shù)條同一方向的深斷裂組成。郯廬斷裂對(duì)廬樅盆地基底構(gòu)造產(chǎn)生重大影響，盆地內(nèi)北東向基底斷層是區(qū)內(nèi)主構(gòu)造線方向。東側(cè)的F8c(圖7)斷裂在深源地磁場中表現(xiàn)為北東走向梯度帶，其北西側(cè)表現(xiàn)為磁高重低，南東側(cè)表現(xiàn)為重高磁低。這條斷裂是火山巖盆地的東部邊界控制性斷裂之一，其東側(cè)南部以斷隆為主，北部以斷陷為主。再往東的F8g (圖6)控制了廬樅斷隆的東部邊界，在與西側(cè)的F8c (圖7)斷裂之間的重力高，應(yīng)為三疊系隆起所致。廬樅盆地北西深，南東淺，與這一系列北東走向斷裂呈階梯狀向北西下降有關(guān)。也導(dǎo)致了部分巖漿沿?cái)嗔褞秩牒蛧姲l(fā)。

(2)北西向斷裂

北西向斷裂在重、磁場上多為斷續(xù)展布，其與北東向斷裂相互錯(cuò)斷，呈現(xiàn)出多期活動(dòng)的特征。北西和東西向斷裂在橫向上將廬樅火山巖盆地分隔成數(shù)段。南段以中基－堿性侵入巖分布為主，已發(fā)現(xiàn)的礦床以鐵礦為主;中段以火山巖分布為主，屬廬樅火山巖盆地中、晚期的噴發(fā)、沉陷中心，已發(fā)現(xiàn)鐵、銅等礦床，以鐵為主;北段為廬樅火山巖盆地早、中期噴發(fā)、沉陷中心，分布地層以火山巖為主，以鐵、銅、鉛鋅礦為主，是區(qū)內(nèi)主要的礦產(chǎn)地。

(3)東西向斷裂

該方向斷裂為數(shù)不多，主要分布于盆地的北緣和柳峰山等地。其重、磁場特征不十分明顯，受后期斷裂改造，呈斷續(xù)分布。東西向斷裂主要起著控制盆地結(jié)構(gòu)的作用，柳峰山附近的(F22g，圖6)斷裂兩側(cè)重、磁場具有顯著的差異，將火山巖盆地南北一分為二。根據(jù)重磁場所反映出的信息認(rèn)為:該斷裂為一控盆構(gòu)造，盆地以北的火山活動(dòng)以噴發(fā)、沉陷為主;南部火山噴發(fā)活動(dòng)相對(duì)較弱，且基底埋深較淺。

(4)近南北向(北北東向)斷裂

該方向斷層分布較少，規(guī)模不大。與近東向斷裂可能為共軛斷層，二者相互交切，在相交部位常常控制巖體分布。

(5)放射狀斷裂

主要位于盆地內(nèi)部的火山噴發(fā)中心附近。根據(jù)重力場所反饋的信息，認(rèn)為其主要是控制火山盆地的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，約束了火山噴發(fā)對(duì)盆地原結(jié)構(gòu)的侵蝕范圍，使得在盆地內(nèi)部仍保留了部分基底殘余結(jié)構(gòu)。如分布于F3g－F11g－F31g一帶(圖6)的“S”形重力高值帶，亦有可能為基底殘余結(jié)構(gòu)，已知的羅河、泥河等大型鐵礦和大多數(shù)已發(fā)現(xiàn)銅礦均位于該異常帶上。

4．2 基底構(gòu)造分析

通過對(duì)區(qū)域重、磁的分析研究，作者認(rèn)為廬樅盆地的火山盆地是分布于中生代斷隆中部軸線上。該斷隆以向斜構(gòu)造為主體，總體走向北東，斷隆東南邊界被肖坑－襄安斷裂(F8g，圖6)所制約，西北邊界為郯廬斷裂帶之東界斷裂(F2g，圖6)所控制，并向西呈臺(tái)階狀下降。斷隆北部分布有廬樅火山噴發(fā)沉陷洼地，南部軸線部位則被中性或中酸性侵入巖所侵位。

根據(jù)區(qū)域物性資料分析，基底弱磁性地層與強(qiáng)磁性的火山雜巖之間具有顯著磁性差異，三疊紀(jì)地層與火山雜巖具有0．15～0．40×10－3kg/m3的密度差。由于這兩套地層在磁性和密度兩個(gè)方面具有顯著的差異，因此利用重、磁場識(shí)別基底隆起成為可能。

作者根據(jù)多尺度邊緣檢測得到重、磁異常邊界，再利用空間分析技術(shù)對(duì)這些圈閉區(qū)域進(jìn)行相交計(jì)算，得到重磁同高、重低磁高、重高磁低、重磁同低四種組合空域。結(jié)合本區(qū)巖石物性和地質(zhì)情況，分析、研究認(rèn)為這四種空域組合分別對(duì)應(yīng)著以下幾種地質(zhì)現(xiàn)象。

(1)重磁同高區(qū):中偏基性巖體分布區(qū)，火山盆地中基底殘塊隆起區(qū)。

(2)重低磁高區(qū):火山噴發(fā)、沉陷區(qū)，堿性巖體分布區(qū)。

(3)重高磁低區(qū):基底隆起區(qū)。

(4)重磁同低區(qū):第三系或白堊系分布區(qū)。

據(jù)此劃分出四塊基底隆起區(qū)和一塊基底殘塊隆起區(qū):蜀山隆起區(qū)、義津隆起區(qū)、周潭隆起區(qū)、石礬隆起區(qū)，這四個(gè)隆起區(qū)的分布均靠近盆地的邊部，其中有零星的局部磁異常;基底殘塊隆起區(qū)分布于廬樅火山巖盆地中部，呈“S”形分布于羅河－泥河－礬山－蜀山一帶，如圖8所示。

廬樅火山噴發(fā)沉陷盆地中的已知礦床空間分布在重磁場上具有很強(qiáng)的規(guī)律性，尤其是與重力場低或重力低中的重力高帶關(guān)系密切。在鐘子山(位于安徽省廬江縣礬山鎮(zhèn)境內(nèi)，鎮(zhèn)中心東南方向約4 km處)重力低中發(fā)現(xiàn)眾多的中、小型鐵礦，均分布于該重力低邊緣或內(nèi)部的局部重力高上，較集中的分布于重力低的北半部和西半部，礦床的分布區(qū)均有局部磁異常對(duì)應(yīng)。

值得關(guān)注的是廬樅盆地內(nèi)存在一個(gè)“S”形重力高異常帶，位于羅河－泥河－礬山－蜀山一帶，如圖8所示，其上疊加有為數(shù)眾多的局部磁異常。已知的羅河、泥河等大型鐵礦和大多數(shù)已發(fā)現(xiàn)銅礦均位于該異常帶上。推測該重力高帶為基底殘余和火山復(fù)活隆起構(gòu)造所致，是廬樅火山巖盆地主要的成礦區(qū)帶，具有佷好的找礦前景，尤其是該異常帶的中段和北東端之間是尋找中深部隱伏礦床的有利部位。

圖8 廬樅盆地推斷構(gòu)造格架分布圖Fig．8 Map showing inferred tectonic framework in the Luzong basin

5 結(jié)論

本文采用多尺度邊緣檢測方法對(duì)廬樅盆地區(qū)域重力和航磁數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，求取了不同延拓高度的檢測結(jié)果。集成了多尺度邊緣檢測結(jié)果、大地電磁、地質(zhì)、地形等多源信息，結(jié)合空間分析技術(shù)，重新厘定了廬縱斷裂系統(tǒng)的展布位置，建立了了廬樅盆地基底構(gòu)造格架，得出以下認(rèn)識(shí):

(1)廬樅盆地基底褶皺為印支期近東西向褶皺，可能為兩背斜和兩向斜。

(2)廬樅盆地基底斷裂有四組方向:即北東向、近東西向、北西向及南北向(北北東向)，其中以北東走向斷裂為主。這四組基底斷裂將廬樅盆地的基底切割成斷塊，由于這些斷塊之間的相互擠壓、走滑、不均勻沉降，從而使廬樅盆地的基底構(gòu)造十分復(fù)雜，這些斷裂不僅影響了盆地基底的構(gòu)造格局，而且對(duì)廬樅盆地次火山巖和侵入巖的形成與空間分布有著重要的控制作用，對(duì)火山盆地基底沉積地層的分布可能也起著一定的控制作用。

(3)廬樅盆地存在四個(gè)重高磁低區(qū)，對(duì)應(yīng)于四個(gè)基底隆起區(qū)。從出露地層分析，這四個(gè)基底隆起區(qū)均為三疊紀(jì)地層隆起區(qū)。

(4)廬樅盆地存在一個(gè)殘塊隆起隆起區(qū)，呈“S”形分布。通過研究重磁場特征與成礦區(qū)的關(guān)系，提出了“S”形重力高異常帶是尋找中深部隱伏礦床的有利部位的新認(rèn)識(shí)。

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Study on Basement Structure of the Luzong Basin Based on Gravity and Magnetic Multi－scale Edge Detection

FU Jian－min1，LIU Yin2，SONG Bei－bei1，F(xiàn)ANG Bao－qian
(1．Anhui Technical College of Industry and Economy，Hefei，Anhui230051; 2．Hefei University of Technology，Hefei，Anhui230009)

The Luzong basin is located in the Zongyang－Lujiang anomaly area of the Huaining－Lujiang anomaly zone which exhibits regional high gravitational and magnetic anomalies．In this paper，we obtained density and magnetic information at different depth，and the boundary of gravity and magnetic anomalies in the Lu－Zong Basin based on multi－scale edge detection．Integrating with the gravity and magnetic anomaly distribution，we inferred the tectonic framework，divided the basement uplift areas，and constructed the tectonic framework of the Luzong basin．We consider that there are four directions of basement faults in the Luzong basin，and the main direction is north－east．The basin includes four basement uplift areas and one basement remnant uplift area．Considering the relationship between ore concentration areas and tectonic framework of the Luzong basin，it is suggested that the"S"shape gravity－h(huán)igh anomaly zone is favorable for searching for deep and concealed ore deposits．

gravity and magnetism，multi－scale edge detection，Lu－zong basin，fault，basement

book=9,ebook=469

TP631

A

0495－5331(2012)05－0979－12

2011－12－01;

2012－03－06;［責(zé)任編輯］郝情情。

安徽省地質(zhì)科研項(xiàng)目－《廬樅盆地及其周緣中晚三疊世地層含礦性研究》項(xiàng)目(編號(hào)2009－02)資助。

付建民(1954年－)，男，碩士，副教授，現(xiàn)從事地球物理勘探和計(jì)算機(jī)相關(guān)工作。E－mail:fjmnet@sina．com。