藏南哈熱地區物探資料的收集與初步應用

王崇予

（新疆有色地勘局地質礦產勘查研究院 烏魯木齊 830000）

1 概況

1.1 交通位置

工作區地處西藏自治區南部邊陲地區，行政區劃隸屬西藏山南地區錯那縣、措美縣及洛扎縣管轄，此外測區西南角約68 km2范圍屬于不丹國。地理坐標：E：91°15′～91°45′，N：28°00′～28°20′，工作區面積約1 760 km2，實際可工作面積約為1 692 km2。

工區交通條件較差，S202省道由山南地區至測區東側通過，區內僅有少量鄉間公路與該省道相連。沿溝谷或季節性鄉間小路汽車通行條件較差。

1.2 自然地理概況

山川地形：測區位于藏南喜馬拉雅山脈北坡的藏南高山地帶，山脊總體呈近東西向展布。地勢總體為南高北低、西高東低，地形起伏較大。區內地形切割較強烈，相對高差大，一般在1 200 m以上。海拔高度一般在4 100～5 800 m之間，立定南側靠近不丹的高山位于區內西南部，是區內的最高山峰，海拔6 409 m。

河流：測區水系比較發育，主要的河流有庫曲、日瑪曲；其中庫曲由北西向南東注入測區外雄曲，日瑪曲由測區北西角處通過，整體北東向南西流過。在測區內零星分布有20幾處湖泊，主要分布在測區西南側，靠近不丹國附近。麥錯位于區內西南部，是區內相對較大的湖泊，屬高原咸水湖，面積約4 km2。

氣候：測區氣候屬高原溫帶大陸性氣候，干燥、寒冷、多風，年最低氣溫在-15～-10℃，年最高氣溫為10～15℃。氣候垂直分帶明顯，高山地區低溫干燥，空氣稀薄；測區南部邊巴鄉、庫局鄉一帶受印度洋氣候影響，氣候較濕潤，有原始森林，其它地區均為高山荒漠、半荒漠。河谷地區氣候相對溫和，植被以灌木和高山草甸為主，有少量高山耐寒苔蘚。該區日照充足，年日照近3 000 h，年平均氣溫0℃左右，年降水量400 mm；年蒸發量約2 000 mm。10月底開始冰凍，翌年4月解凍，最大凍結深度可達40 cm，每年7～9月為雨季，雨量集中，常造成山洪和泥石流爆發。野外工作的黃金季節為五到九月份。每年10月至來年5月為風季，多為東南風。

2 物探數據的收集與初步應用

二十世紀七十年代以前，西藏高原的地球物理調查為空白區，七十年代后，中、外地球物理學家曾先后對青藏高原進行了不同地球物理方法的地球物理調查，其中有文獻可查的主要有：1973～1977年原蘇聯、印度、意大利、巴基斯坦等國的地球物理學家利用人工爆炸探測了一條長達1 500 km的地球物理剖面，此外，印度、意大利、日本、美國等的一些地球物理學家還在青藏高原進行過重力測量和研究，并編制了各種重力圖和1°×1°布格重力異常圖；1982年中法地球物理學家合作在藏南地區的羊卓雍錯和普莫雍錯進行了熱流測量；1980～1982年中法合作在藏南完成了佩古錯-普英錯、藏北色林錯-雅安多人工地震測深剖面及洛扎-那曲大地電磁測深剖面；1991～1995年中美龍門山-滇中GPS測量地殼形變合作項目；1992年中美國際喜馬拉雅和西藏高原深地震反射剖面合作項目；1993年中國地質科學院完成的沱沱河-格爾木地震探測剖面；1993～1997年中國石油天然氣總公司在青藏高原局部地區進行了較為詳細地油氣資源調查，重點地區進行了1∶5萬的重、磁、電、地震等物探測量；1998～1999年中國國土資源航空物探遙感中心在青藏高原中西部地區進行了1∶100萬的航磁調查，涵蓋研究區。另外，國家地礦部從80年代后期陸陸續續組織實施了亞東-格爾木、黑水-花石峽-阿爾泰、格爾木-額濟納旗等一系列地學斷面探測研究工作，集中完成以地震為主的地球物理探測剖面總長度達到了4 500 km。這些對揭示青藏高原以及鄰區巖石圈結構、構造，研究板塊構造特征，探討高原隆升與動力學機制等，都發揮了重要作用。綜上所述，近三十余年以來，中、外地球物理學家在青藏高原進行了大量的和不同地球物理方法的地球物理調查和綜合研究，取得了豐富的成果，但涉及測區具體位置的并不多，僅1998～1999年中國國土資源航空物探遙感中心進行的航磁調查覆蓋測區。試圖通過對前人資料的歸納和總結，簡述青藏高原巖石圈結構、地殼厚度、低阻和低速層特征、熱流異常特征、重力異常特征、電性層結構、自由空氣異常特征、均衡異常特征、地震波速特征、航磁異常特征等，重點根據航磁資料對測區的巖漿巖、蛇綠巖、深斷裂等進行解釋。

2.1 地震測深反映的地球物理特征

地震測深、電磁測深資料反映青藏高原深部殼幔結構具有復雜的多層結構，地殼厚度大，由多個介質層組成，由淺層向深層演化時，縱波速度、橫波速度和巖石圈結構密度均由小增大，由低增高。測深資料還顯示雄居世界第一高峰的珠穆朗瑪不是地殼的最厚地區，而青藏高原腹地的羌塘盆地才是地殼最厚的地區，地殼厚度可達71～73 km，平均地殼厚度為60 km。青藏高原巖石圈構造分區研究，羌塘陸塊的巖石圈厚度達到180～200 km，大于相鄰任何地區。測區地殼厚度約70 km。

深層地震測深與天然地震測深資料反映，青藏高原地殼中存在低速層，由地震面波頻散收到的地殼模型，低速層在27～40 km之間，該低速層的橫波速度為3.29 km/s，縱波速度為5.6 km/s，其中藏北地區地殼低速層埋深為44～45 km，藏南為29～45 km，低速層速度為5.64±0.3 km/s，低速層厚為10.28±1.3 km。

根據地震測深研究，班公錯-怒江斷裂帶兩側的莫霍面被錯斷，南側深73～74 km，北側深65～70 km。為略向北傾的沖斷層，斷距寬達22 km左右，與重力資料反映較為一致。

中、美、德合作項目TNDEPHT深反射、廣角反射和寬頻地震等研究成果反映，羌塘地區地殼地震波的平均速度P波為0.48 km/s、S波為3.37 km/s，上地幔及莫霍面附近分別為7.9～8.1 km/s和4.41 km/s，而南側的岡底斯陸塊P波明顯高于羌塘陸塊為8.1～8.3 km/s。曾融生等（1992），研究青藏高原三維地震速度結構時，認為高原中央部位存在一個殼內低速區，中心在那曲附近，擴及到測區南羌塘范圍。這一結果與大地電磁測深認可的下地殼低阻層大體接近。在深度剖面上，低速層的中心深度為50 km，南北方向為短軸約300 km，東西方向為長軸，大于500 km。這個低速層正好位于青藏高原巨大寬緩殼根部的下地殼中，可能與青藏高原地殼物質匯聚以及地殼增厚有關。

2.2 區域重力異常特征

喜馬拉雅地區重力調查程度較低，僅開展過1∶100萬區域重力調查，根據地表巖石密度測量和其他通過地震P波換算的地質密度統計（表1）可知：喜馬拉雅成礦帶下地殼平均密度2.87 g/cm3與上地幔平均密度3.36 g/cm3之間存在較大的密度差，莫霍面的起伏將產生明顯的重力異常。下地殼平均密度2.87 g/cm3與上地殼平均密度2.72～2.57 g/cm3之間存在一定的密度差，故下地殼局部隆起將產生局部重力異常高。當花崗巖具有較低的密度值（2.61 g/cm3），具有一定規模時，在布格重力異常圖上將形成負重力異常。

表1 藏南喜馬拉雅地區P波換算的地層密度表

喜馬拉雅地區南北兩側的重力異常值一般在-440×10-5m/s2至-400×10-5m/s2之間，比岡底斯成礦帶低150×10-5m/s2以上，反映了區內巨厚的地殼特征。在北緯28°以北地區，由北向南重力場迅速升高，在區域重力異常圖上形成了巨大的重力梯級帶，與北鄰區重力場區形成鮮明對照。喜馬拉雅山區的布格重力異常值在（-500～-330）×10-5m/s2之間，變化達170×10-5m/s2，地表主要出露中生界和元古界，重力異常反映了莫霍面南高北低的形態。區域上內存在2個局部重力低和1個局部重力高（即仁布-浪卡子的局部重力低、拉薩局部重力高和哲古錯局部重力低)。分析認為西部的仁布-浪卡子的局部重力低可能與侵入巖有關，而在拉薩附近向北凹出的局部重力高可能是下地殼局部抬升的反映，哲古錯局部重力低可能與巨厚的中生代沉積物有關。

2.3 區域航磁特征

喜馬拉雅地區航磁調查程度較低，2000～2001年，中國國土資源航空物探遙感中心完成了西藏一江兩河地區東段1∶20萬航空磁測勘查，查明了青藏高原及鄰區的航磁特征，但在測區內基本屬于無數據區或空白區。

3 結論

通過本次工作明確了區域成礦地質背景、成礦構造條件、成礦巖石年代學、礦床成因、成礦演化、成礦物質來源、成礦規律及找礦標志。

[1]西藏自治區地質礦產局.西藏自治區巖石地層[M].武漢：中國地質大學出版社，1997.

[2]劉增乾，徐憲，潘桂棠，等.青藏高原大地構造與形成演化[M].北京：地質出版社，1990.

[3]余光明，王成善.西藏特提斯沉積地質[M].北京：地質出版社，1990．

[4]中國科學院青藏高原綜合科學考察隊.西藏地層[M].北京：科學出版社，1984.

[5]童勁松，鐘華明，夏軍，等.藏南洛扎地區過鋁質花崗巖的地球化學特征及構造背景[J].地質通報，2003.22(5)：308-316.