地質填圖中重力成果的有效應用

李敏敏，甘之翔

（新疆地礦局第一區域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830001）

實測重力場值是地質體縱、橫向重力場變化的迭加反映，能客觀真實的反映不同構造單元及各種地質體的邊界，對地質填圖工作起指導意義，用重力資料劃分地質構造、圈定斷裂，地質效果顯著。

1 劃分斷裂構造

斷裂構造有明顯走向,重力梯級帶等直線發生同向扭曲或疏密變化，往往反應一條斷裂被另一條斷裂錯斷或兩條斷裂匯合；局部重力異常呈串珠狀分布或具有明顯走向的局部異常，往往反映沿斷裂有侵入體存在；具有明顯走向的重力高、重力低局部異常交界或兩側重力場特征有明顯的差異的分界線；重力異常不同方向的水平一階導數圖中的串狀異常帶。依據以上原則，結合重力場及變化特征，現舉例如下。

1.1 F-23斷裂（秦大漢斷裂）

東準噶爾地區是一條規模較大的北西向斷裂，為一壓性并具右行扭動的壓扭性斷裂。普查區僅為其東南段一部分，出露長約8.5km，走向315°，在布格重力45°、90°方向導數顯示的構造特征線較為清晰，為極為明顯的呈條帶狀異常的峰值軸線，斷裂主體位于布格重力高異常區中，等值線分布密集，多處發生同形扭曲，斷裂兩側重力場分布截然不同，以東為延北西向排列緊密的布格重力梯級帶，以西為并未圈閉的布格重力高，等值線分布寬緩，其軸線向西南有所偏移，由此推斷該斷裂切割較深且為向西南的傾向。

1.2 F-6斷裂（正格勒德斷裂）

該斷裂延伸于普查區西北部喀拉科孜巴斯陶侏羅紀盆地北東側，為控制侏羅紀喀拉科孜巴斯陶盆地北界的重要斷裂，影像特征清楚，沿線有線狀洼地、破碎帶和斷層陡坎存在，斷裂屬壓扭性，其北側扭張性雁行狀排列有脈巖群反映其右行扭動特征，出露長約6.5km，走向332°，在布格重力45°、90°方向導數顯示的構造特征線較為清晰，在垂向二階導數中同樣顯示較為明顯，該斷裂位于布格重力梯級帶中，兩側重力場分布截然不同，西側為布格重力低異常區，等值線延北西向緊密排列，東側為布格重力高異常區，等值線分布較為混亂，多處形成同形扭曲，剩余重力場表現為呈串珠狀，且長軸走向為北西向的剩余重力低異常的邊部，其軸線向東南有所偏移，由此推斷該斷裂切割較深且為向東南的傾向。

1.3 F-13斷裂（斯列吾森喬克斷裂）

F-13斷裂位于普查區西北部，走向143°~146°，長約10.4km，呈北北西向展布，北端一直延伸至鄰幅，南端與F-8斷裂交匯，在布格重力45°、90°方向導數顯示的構造特征線較為清晰，為較為明顯的呈條帶狀異常的峰值軸線，但在垂向二階導數中同樣顯示不明顯，斷裂主體位于布格重力中高異常帶中，呈條帶狀北西向展布，等值線為中間寬緩、兩側緊密的分布特征，但斷裂北段特征線不明顯，局部重力場表現為斷裂東西兩側分別各發育一剩余重力高異常，編號為G2016-9與G2016-21，剩余重力高異常靠近斷裂一側等值線分布較為密集，且多處發生同形扭曲，該斷裂控巖特征明顯，北段為上石炭統巴塔瑪依內山組與頂志留－下泥盆統紅柳溝組的分界線，南段為下二疊統卡拉崗組1段與頂志留－下泥盆統紅柳溝組的分界線，控制下二疊統卡拉崗組火山巖；在布格重力上延500m水平方向導數（45°）異常圖上，也存在較為明顯的條帶狀異常，其軸線向東北有所偏移，由此推斷該斷裂切割較深且為向東北的傾向。

1.4 F-17斷裂

斷裂位于普查區東北部，走向116°~123°，長約8.1km，呈北北西向展布，在布格重力45°、90°方向導數及垂向二階導數中顯示的構造特征線較為清晰，斷裂主體位于布格重力中高異常帶中，兩側等值線分布截然不同，南北兩側等值線分布較為寬緩，中部等值線呈北西向展布，且分布較為緊密，對應局部重力場表現為延斷裂兩側形成多個大小不一的圈閉的剩余重力低異常，等值線分布稀疏，該斷裂為上泥盆統克安庫都克組與中泥盆統烏魯蘇巴斯陶組的分界線，局部被第四系覆蓋；其軸線幾乎沒有偏移，由此推斷該斷裂切割較淺且產狀近于直立。

1.5 F-20斷裂（干柴溝斷裂）

F-20斷裂普查區東北部，走向232°~236°，長約8.2km，呈北北西向展布，向東一直延伸至圖幅外，在布格重力0°、135°方向導數及垂向二階導數中顯示的構造特征線較為清晰，斷裂主體位于布格重力中高異常帶中，斷裂兩側局部形成多個圈閉的布格重力異常，等值線密集分布，向北東向多處發生同形扭曲，對應局部重力場表現為斷裂南段等值線向東發生同形扭曲，使之對應的剩余重力低異常發生橫向錯動，且F17、F18斷裂南端均被此斷裂切割，發生位移。F-20斷裂中段橫穿G2016-7號異常，并形成兩個各自圈閉的剩余重力高異常，斷裂北段等值線延伸方向改變，由北西向轉變為北東向，特征較為明顯，F-20斷裂為走滑性質，明顯切割石灰窯盆地南部侏羅紀地層。

1.6 F-21斷裂

斷裂位于普查區中東部，走向140°~142°，長約9.2km，呈北北西向展布，在布格重力45°、90°方向導數及垂向二階導數中顯示的構造特征線較為清晰，斷裂主體位于布格重力低異常帶中，為呈串珠狀北西向排列的布格重力低異常的極值軸線，局部形成多個圈閉的剩余重力低異常，局部重力場表現為斷裂兩側等值線分布特征截然不同，南側發育編號為G2016-17與G2016-18的兩個圈閉的剩余重力高異常，該斷裂控巖特征較為明顯，為志留紀斜長花崗巖與志留紀石英閃長巖的界線，志留紀斜長花崗巖表現為剩余重力低異常，志留紀石英閃長巖表現為剩余重力高異常，在布格重力上延500米水平方向導數（45°）異常上，條帶狀異常并不明顯，其軸線幾乎沒有偏移，由此推斷該斷裂切割較淺，埋深不大，且產狀近于直立。

2 劃分構造單元

從重力場整體分布看，普查區西南角的下二疊統卡拉崗組及下石炭統哲蘭德巖組整體表現為中高布格重力場，且等值線密集分布；西北部以下侏羅統八道灣組、三工河組及中侏羅統西山窯組為主的喀拉科孜巴斯陶侏羅紀盆地表現為布格重力低，整體幅值較低，等值線分布寬緩，二者之間形成一密集分布的梯度帶，呈東西向展布，由西往東梯度帶逐漸變寬緩；普查區中部及東北部的上石炭統巴塔瑪依內山組、下石炭統姜巴斯套組、上泥盆統克安庫都克組、中泥盆統烏魯蘇巴斯陶組、下泥盆統卓木巴斯套組及頂志留－下泥盆統紅柳溝組均表現為中高布格重力場，分布較為凌亂，局部形成多個圈閉的布格重力高異常；普查區東部為大面積的志留紀侵入巖區，為布格重力中高異常區，分布凌亂，規律性較差；南部對應的大部分第四系覆蓋層表現為布格重力低異常，局部形成圈閉的布格重力低。

（1）從布格重力異常等值線圖中可以清晰劃分出F3斷裂，斷裂北起下二疊統卡拉崗組1段地層中，中段被第四系覆蓋，南端切割下侏羅統八道灣組，以重力梯級帶為劃分斷層依據，可以清晰的劃分出F3斷裂。

（2）從布格布格重力異常等值線中可以清晰劃分出F29斷裂，該斷裂主體位于布格重力中高異常區中，重力場特征明顯，斷裂兩側等值線分布特征各異，北側等值線分布寬緩且多處形成同向扭曲，南側等值線呈延北西西向自南向北依次緊密排列，局部重力場表現為斷裂西段及中段為多個剩余重力低異常邊部，該斷裂在TM圖像上僅幾處有明顯斷層標志，在F29斷裂西側的F10斷裂，為下泥盆統卓木巴斯套組與上石炭統巴塔瑪依內山組分界線，重力場特征與F29斷裂基本一致，以南北兩側等值線分布特征的迥異作為劃分依據，初步推斷認為F10斷裂與F29斷裂實為同一斷裂。

（3）喀拉科孜巴斯陶侏羅紀盆地位于普查區西北部，喀拉科孜巴斯陶侏羅紀盆地早侏羅世處于超補償狀態，沉積八道灣組、三工河組、西山窯組碎屑巖及煤層，中侏羅世盆地被沉積物填滿，缺失晚侏羅世沉積。

布格重力場表現為呈北西向寬帶狀展布的布格重力低異常帶，南北窄東西寬，布格重力值有北往南逐步降低，在喀拉科孜巴斯陶侏羅紀盆地東西兩側布格重力異常形成2處相對高值區域，異常區兩側均有等值線密集分布的重力梯級帶，梯級帶分別對應控制該盆地北界的重要斷裂F-6斷裂（正格勒德斷裂）與控制該盆地南界的F-4斷裂。

剩余重力場為以低值為主的特征反映，局部重力低異常呈寬帶狀西南-東北向貫穿普查區，重力異常規模較大，極小值為-0.803×10-5m/s2，異常帶中形成多處異常圈閉中心，局部異常多呈長橢圓狀、帶狀。

結合地質認識從擬合結果來看，由南向北，南部局部重力高異常處上古生界（石炭紀與二疊紀）最大埋深超過3000m，反映了上古生界（石炭紀與二疊紀）地層為基底的隆起，中部的局部重力低異常處新生界（侏羅紀）相對較薄，最大埋深超1000m，反映了上古生界（石炭紀與二疊紀）地層為基底的凹陷，北部的局部重力低異常處也同樣反映了上古生界（石炭紀與二疊紀）地層為基底的凹陷。

圖1 喀拉科孜巴斯陶侏羅紀盆地I號剖面推斷地質構造圖

3 指導地質填圖

（1）根據1∶5萬布格重力異常與地質界線套合圖，劃分了中西部的第四系覆蓋區中，下侏羅統八道灣組與下二疊統卡拉崗組1段的分界線；位于重力場II區的部分劃分為布格重力低異常區，極值變化范圍在4.35×10-5m/s2至5.35×10-5m/s2之間，與下侏羅統八道灣組重力值基本接近，兩者基本連成一體；位于在重力場I區的部分為布格重力高異常區，極值變化范圍在6.5×10-5m/s2至8.50×10-5m/s2之間，與下二疊統卡拉崗組1段重力值基本接近，以此作為依據進行劃分。

（2）普查區東部出露的部分賽開森拜巖體，其由石英閃長巖、花崗閃長巖和二長花崗巖三個單元組成，以花崗閃長巖面積最大。賽開森拜巖體邊界南部表現為重力梯級帶邊部，且等值線向北東向發生同形扭曲，剩余重力場表現為G2016-17剩余重力高異常的邊部，等值線分布較為平緩，局部發生同形扭曲，以剩余重力高異常邊部為界線，初步認為賽開森拜巖體南部應向南外擴，推測為隱伏的侵入巖區。

4 結語

在該區地球物理勘探中，重力勘探作為主要的勘探手段，本文重點分析了普查區重力場特征對該區地質填圖的具體應用，為今后該區的地球物理勘探提供了重要依據。