朱曉穎,楊 海,匡星濤,彭巍巍,張洪瑞
中國國土資源航空物探遙感中心,北京 100083
航磁測量作為快速高效、不受地形因素影響的地球物理勘查手段,在基礎(chǔ)地質(zhì)研究、礦產(chǎn)和油氣資源勘查上具有非常廣泛的應(yīng)用[1-7]。尤其是近年來隨著GPS定位技術(shù)的發(fā)展,航磁測量的精度有了大大的提高。大比例尺高精度航磁測量能夠清晰地反映測區(qū)的大地構(gòu)造格局,在結(jié)晶基底、巖漿巖、斷裂構(gòu)造研究上取得了良好的效果。賀日政等[8]運(yùn)用高精度航磁資料對(duì)青藏高原的斷裂系統(tǒng)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)青藏高原中部存在一條重要的隱伏斷裂,為整體上認(rèn)識(shí)青藏高原內(nèi)部結(jié)構(gòu)和區(qū)域構(gòu)造特征奠定了基礎(chǔ)。李明等[9]根據(jù)航磁資料解釋了鄂爾多斯盆地及其周緣的基底斷裂,并結(jié)合地震資料確立了斷裂發(fā)育的地質(zhì)年代。
東昆侖—阿爾金地區(qū)位于我國西北部,地形切割劇烈,高山常年積雪,大部分為無人區(qū),為地質(zhì)調(diào)查工作帶來了很大的困難,工作程度較低。在國土資源大調(diào)查的統(tǒng)一部署下,2010年中國國土資源航空物探遙感中心在新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)完成了1∶5萬高精度航磁測量,覆蓋面積約10.7萬km2。此次調(diào)查獲取了豐富的磁場信息,為新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造研究提供了重要的地球物理資料[10]。
航磁數(shù)據(jù)是劃分?jǐn)嗔褬?gòu)造的重要資料。本文基于最新的1∶5萬高精度航磁資料,對(duì)東昆侖—阿爾金地區(qū)的斷裂系統(tǒng)尤其是深大斷裂系統(tǒng)進(jìn)行劃分和研究,并找出這些深大斷裂與成礦帶的成因關(guān)系,從而對(duì)該區(qū)的大地構(gòu)造研究和礦產(chǎn)資源預(yù)測做出相關(guān)論證。
研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于東昆侖、阿爾金造山帶與祁漫塔格弧形山脈西端交匯的三角地帶,處于北西向、北東向和近東西向構(gòu)造的結(jié)合部位,地質(zhì)構(gòu)造作用極為復(fù)雜,成礦作用十分有利。該區(qū)屬于秦祁昆成礦域,已發(fā)現(xiàn)的金屬礦種主要有鎢、錫、鉛、鋅、鐵、銅、金礦等,近年來發(fā)現(xiàn)的重要金屬礦床主要有若羌縣白干湖鎢錫礦、卡拉達(dá)坂鉛鋅礦、喀拉達(dá)灣鐵礦、英格布拉克鐵礦、蟠龍峰鐵多金屬礦、維寶鉛鋅礦、大平溝金礦、索爾庫里銅礦、且末縣迪木那里克鐵礦、長清鐵礦等。
東昆侖—阿爾金地區(qū)已有的科研成果較多,在地質(zhì)構(gòu)造研究方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。按照多旋回槽臺(tái)學(xué)說,研究區(qū)屬于昆侖—秦嶺和滇藏褶皺區(qū)(特提斯—喜馬拉雅構(gòu)造域)[11];按板塊構(gòu)造理論,研究區(qū)屬于塔里木—中朝板塊[12]。研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,主體位于東昆侖造山帶西段,塔里木板塊東南緣,阿爾金南緣斷裂與康西瓦—木孜塔格—阿尼瑪卿斷裂結(jié)合帶之間。以紅柳溝—拉配泉蛇綠混雜巖帶和木孜塔格—西大山—布青山蛇綠混雜巖帶為界,大地構(gòu)造位置上處于3個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,由北向南依次為塔里木陸塊區(qū)(Ⅲ)、秦祁昆造山系(Ⅳ)和西藏—三江造山系(Ⅶ)(圖1)[13-14]。
新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)出露地層具有時(shí)代跨度范圍大、區(qū)域差異明顯的特點(diǎn)。地層發(fā)育時(shí)代主要集中在前寒武紀(jì)、早古生代奧陶—志留紀(jì)、晚古生代石炭—二疊紀(jì)、中生代三疊紀(jì)及新生代幾個(gè)時(shí)間段中。在區(qū)域分布上,昆中、昆北帶出露地層較相近,除奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)及晚三疊世地層在發(fā)育程度上有一定的區(qū)別外,其余各時(shí)代的地層特征相似,應(yīng)屬同一地層區(qū)帶。相比而言,昆南帶及南鄰的巴顏喀拉地區(qū)地層發(fā)育則各具特色,且與昆北及昆中帶有顯著差異,反映為不同地層分區(qū)[15-16]。
研究區(qū)內(nèi)中—新生代巖漿巖主要出露在阿爾金南緣地區(qū),其中以燕山期堿性花崗巖較為發(fā)育,此外還有閃長巖—二長花崗巖等;中—新元古代巖漿活動(dòng)尤為強(qiáng)烈,巖性為基性火山巖及與高壓變質(zhì)榴輝巖共生的含石榴石片麻狀花崗巖等,主要分布在阿爾金南緣地區(qū)。
東昆侖—阿爾金地區(qū)斷裂構(gòu)造最為發(fā)育,主要以北東向、北西向和近東西向?yàn)橹?。北東向斷裂以阿爾金南緣斷裂帶為代表,北西向斷裂以昆中斷裂為代表,近東西向斷裂主要有木孜塔格北、木孜塔格南斷裂。
Ⅲ.塔里木陸塊區(qū); Ⅳ.秦祁昆造山系; Ⅳ-4.阿爾金弧盆系; Ⅳ-8.東昆侖弧盆系; Ⅳ-9.南昆侖結(jié)合帶; Ⅶ.西藏—三江造山系; Ⅶ-1.巴顏喀拉地塊。據(jù)腳注①修編。 圖1 新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐致詧DFig.1 Simplified tectonic division map of East Kunlun-Altyn Tagh, Xinjiang
① 莊道澤,李廷清,屈迅,等. 基于多元信息的航空物探異常提取與快速查證方法. 北京:中國國土資源航空物探遙感中心,2012.
在本區(qū)1∶5萬高精度航磁圖上,磁場面貌清晰、特征明顯、規(guī)律性強(qiáng),顯示出多個(gè)不同磁場背景及磁異常特征區(qū),磁異常信息極其豐富,展現(xiàn)出東昆侖地區(qū)低緩的東西走向正磁異常帶與北東走向的阿爾金線性磁異常帶在區(qū)內(nèi)西側(cè)呈銳角相交。根據(jù)化極磁場變化和磁異常的形態(tài)、走向及異常組合等特征,自北向南將研究區(qū)劃分為5個(gè)磁場區(qū)(圖2)。
該區(qū)位于西北部邊緣,北側(cè)及東側(cè)均延伸至區(qū)外,區(qū)內(nèi)呈西寬東窄的條帶狀,面積較小。以正磁場為背景,由北西向南東方向場值逐漸升高,幅值變化較大,一般為100~150 nT,最高值可達(dá)200余nT。航磁局部異常信息比較豐富,在背景場中疊加了眾多北東走向的條帶狀和橢圓形局部磁異常。區(qū)域地質(zhì)資料[17]表明,本區(qū)為塔里木盆地南部北東走向結(jié)晶基底的東南邊緣。據(jù)磁、重場特征并綜合區(qū)域地質(zhì),航磁區(qū)域背景場主要由元古宇引起;而沿深大斷裂帶及邊緣分布的海西期中酸性、基性—超基性侵入巖體與北東向的航磁局部異常對(duì)應(yīng)較好,是引起局部強(qiáng)磁異常的主要原因。
該磁場區(qū)位于東北部,沿阿爾金山南緣斷裂展布,由一系列北東走向的正負(fù)異常帶組成。從航磁ΔT剖面平面圖和化極等值線平面圖(圖2)上可以看出,在較低負(fù)磁場背景上條帶狀、帶狀和團(tuán)塊狀正負(fù)異常帶交替分布,其場值變化較大,一般為-50~200 nT。在衛(wèi)星布格重力異常圖上,該區(qū)布格重力異常以高值為主,F(xiàn)2斷裂東南為重力低。
阿爾金基底構(gòu)造帶與呈北東向正負(fù)變化磁異常區(qū)相對(duì)應(yīng),即在降低的磁場背景上,疊加了眾多不同方向的長條狀和橢圓形局部異常。出露的古元古界阿爾金山群及大面積中元古界長城系和薊縣系變質(zhì)巖,經(jīng)野外巖石磁化率測定,其磁化率值為幾十個(gè)單位,是一套弱磁性地層,說明阿爾金基底構(gòu)造帶由這套元古宇變質(zhì)巖系組成。而本區(qū)內(nèi)的侵入巖體尤為發(fā)育,海西期有大量的中酸性、基性巖漿沿?cái)嗔鸦顒?dòng),改造了元古宇弱磁性基底,為引起本區(qū)航磁局部異常的主要因素。
圖2 新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)航磁ΔT化極磁場分區(qū)圖Fig.2 Magnetic field provinces of East Kunlun-Altyn Tagh, Xinjiang based on aeromagnetic data (RTP)
該磁場區(qū)位于研究區(qū)的東部,與祁漫塔格山脈展布一致,在最西端被阿爾金線性磁異常帶所截。磁場由東向西場值有平緩下降的趨勢(shì),場值一般為0~200 nT。異??傮w以平緩背景場上疊加帶狀、團(tuán)塊狀正異常為主要特征,其分布具有一定的規(guī)律性,北西西走向明顯,局部異常眾多。
據(jù)地質(zhì)資料[18],該區(qū)位于東昆侖造山帶西段,屬庫木庫里微陸塊中的新生代山間斷陷盆地,盆地內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育。兩側(cè)隆起區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,構(gòu)造發(fā)育,從超基性—基性到中酸性—酸性侵入巖、火山巖等均有出露,17塊實(shí)測巖石磁性結(jié)果顯示,磁化率平均值高達(dá)1 621×10-5SI,這是引起區(qū)內(nèi)正磁異常升高的主要原因。
該區(qū)位于研究區(qū)中部,主要以平緩降低的負(fù)磁場為主要特征,背景場由西向東呈降低—升高—降低的變化趨勢(shì)。區(qū)內(nèi)中部磁場以孤立的團(tuán)塊狀、串珠狀為主,局部升高的異常不多,強(qiáng)度較弱。區(qū)內(nèi)地層出露較為復(fù)雜,由西向東出露的地層有石炭系下統(tǒng)托庫孜達(dá)板群一套淺?;鹕剿樾紟r夾陸緣碎屑及碳酸鹽建造、二疊系樹維門科組一套淺海相碎屑-碳酸鹽巖建造、志留系溫泉溝群一套淺變質(zhì)的碎屑巖建造。據(jù)實(shí)測物性資料[10]統(tǒng)計(jì),這些地層均為無磁性到弱磁性,是引起平緩降低負(fù)磁場的主要因素。由于磁場展布方向與區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)構(gòu)造的北西西走向一致,團(tuán)塊狀和串珠狀異常帶主要是沿?cái)嗔逊植嫉膸r漿巖引起的。
該區(qū)處于研究區(qū)南端巴彥喀拉北緣一帶,主要以平緩升高的正磁場為主要特征,平靜磁場區(qū)上疊加有強(qiáng)磁異常,多數(shù)異常北側(cè)伴有負(fù)值,磁場以條帶狀沿木孜塔格—鯨魚湖南側(cè)東西向展布。異常幅值多在100 nT左右,個(gè)別異常最大幅值達(dá)到200余nT。
據(jù)地質(zhì)資料[18],區(qū)內(nèi)為巨厚的三疊系所覆蓋,火山巖零星分布于銀石山、木孜塔格等地,聳石山--可支塔格蛇綠構(gòu)造混雜巖帶橫貫于該磁場區(qū)北側(cè)邊緣,與升高的正磁場區(qū)相吻合。
本文以高精度航磁資料為基礎(chǔ),經(jīng)過化極、上延等位場轉(zhuǎn)換,同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星重力、地質(zhì)及遙感影像等資料,對(duì)區(qū)內(nèi)斷裂進(jìn)行了推斷解釋。研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,高精度航磁在本區(qū)所反映的斷裂形式也是多種多樣,各類斷裂皆有獨(dú)特的磁異常特征,其表現(xiàn)形式主要有:不同磁場分區(qū)界線、磁異常的梯度帶、磁異常的錯(cuò)動(dòng)線、串珠狀磁異常等特征。
需要說明的是,一般規(guī)模的斷裂在磁場圖中只有單一或少數(shù)幾種磁異常特征標(biāo)志,而規(guī)模大的斷裂往往同時(shí)具有多種磁異常特征標(biāo)志。同時(shí),在斷裂不同地段可能有不同的顯示,特別是某些深大斷裂帶,它本身就不是以單一斷裂的形式存在的,而是由數(shù)條斷裂構(gòu)成的一組斷裂。因此,它必定具有多種斷裂的磁異常特征標(biāo)志。
根據(jù)航磁確定斷裂的標(biāo)志,結(jié)合衛(wèi)星重力、地質(zhì)及遙感等資料,在研究區(qū)共推斷規(guī)模較大的斷裂帶21條,其中認(rèn)為是深大斷裂的有8條(其中3條深大斷裂出現(xiàn)在本次研究區(qū)東部邊緣)(圖3)。這些斷裂在磁場圖上主要分布在不同磁場分區(qū)的邊界線和密集的磁異常梯度帶上,斷裂的走向以北西向、北東向和近東西向?yàn)橹鳌?/p>
航磁推斷的深大斷裂主要指在磁場圖上特征明顯,多為不同磁場分區(qū)的邊界線,在上延磁場圖上仍有明顯反映,且有延伸長、切割深等特點(diǎn)。在地質(zhì)上,此類斷裂控制著構(gòu)造的發(fā)展、演化和巖漿巖的分布等,往往是重要的地質(zhì)構(gòu)造單元界線。根據(jù)磁場特征,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)、地球物理資料,區(qū)內(nèi)最顯著的深大斷裂有5條(圖3),分別是阿爾金南緣斷裂(F1)、白干湖—玉蘇普阿勒克斷裂(F2)、昆中斷裂(F6)、木孜塔格—鯨魚湖北斷裂(F7)和木孜塔格—鯨魚湖南斷裂(F8)。研究區(qū)內(nèi)的這些深大斷裂在衛(wèi)星布格重力異常及其位場轉(zhuǎn)換處理圖上都有較為明顯的反映(圖4、圖5)。
3.3.1 阿爾金南緣斷裂(F1)
F1是測區(qū)內(nèi)磁場特征最為顯著的斷裂之一,貫穿整個(gè)測區(qū),呈北東向沿喀拉薩依—秦布拉克—嘎斯煤田展布,測區(qū)內(nèi)長度約539 km,東西兩端均延出測區(qū),屬于阿爾金南緣斷裂帶西南段。從航磁(圖3)和布格重力異常圖(圖4)上可以看出,該斷裂為磁、重場的分界線,在此界線兩側(cè)的磁場和重力場的面貌完全不同。在磁場圖(圖3)上:該斷裂西段表現(xiàn)為不同磁場的分界線,南側(cè)為區(qū)域負(fù)背景場,北側(cè)為正背景場;東段表現(xiàn)為磁場梯度帶,梯度相對(duì)較陡,其南側(cè)以弱磁場區(qū)為主,北側(cè)為條帶狀正負(fù)相間磁場區(qū)。在衛(wèi)星布格重力異常圖(圖4)上,主要表現(xiàn)為不同重力場分界線,該斷裂位于重力梯級(jí)帶上,以密集的束狀等值線為特征。
圖3 新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)航磁推斷主要斷裂展布Fig.3 Main faults distribution inferred from aeromagnetic data of East Kunlun-Altyn Tagh, Xinjiang
在航磁及衛(wèi)星布格重力異常上延等值線平面圖(圖5)上,該斷裂的磁場、重力場分界線及梯度帶特征仍反映得十分清晰,斷裂兩側(cè)磁、重場的面貌存在較大的差異。該斷裂南側(cè)為近東西向展布的塊狀平緩磁場區(qū),磁場幅值相對(duì)較低;北側(cè)為條帶狀強(qiáng)磁場區(qū),磁場幅值較大。重力場在該斷裂南側(cè)為近東西向條帶狀梯級(jí)帶,而在北側(cè)為大面積高重力異常區(qū)??梢钥闯?,不論是局部異常還是區(qū)域場上,阿爾金南緣斷裂都能夠得到清晰的反映[19]。
據(jù)地質(zhì)資料[20-21]:該斷裂東段北側(cè)出露地層以新太古—古元古界一套高角閃巖相-低角閃巖相的副變質(zhì)巖為主,為一套變質(zhì)雜巖體,夾有中、酸性火山巖,東段南側(cè)為第四系覆蓋區(qū);斷裂西段南側(cè)出露下石炭統(tǒng)托庫孜達(dá)坂群一套連續(xù)沉積地層,西段北側(cè)為塔里木盆地東南邊緣。在遙感影像圖(圖6)上,該斷裂形跡十分醒目,主要表現(xiàn)為一條北東走向、連續(xù)出現(xiàn)的線性構(gòu)造,在南部邊緣解譯為幾條與其斜交的北東東向或近東西向線性影像特征。
總之,該斷裂是東昆侖—阿爾金地區(qū)重要的構(gòu)造界線,對(duì)區(qū)內(nèi)的構(gòu)造單元?jiǎng)澐制鹬匾淖饔?,也是一條重要的控巖、控礦斷裂構(gòu)造。
3.3.2 白干湖—玉蘇普阿勒克斷裂(F2)
該斷裂位于研究區(qū)吊草灘—玉蘇普阿勒克—約力克薩依一帶,南西段交于昆中斷裂(F6),北東方向延伸至區(qū)外。在化極等值線平面圖(圖3)中主要顯示為不同磁場分界線,西部以數(shù)條東西向或近東西向帶狀異常帶為主,異常帶在斷裂處終止;東部以平靜磁場為主。在化極0°方向?qū)?shù)和水平梯度模等值線平面圖(圖7)上,其反映的上述特征仍有明顯顯示。在布格重力異常及其上延圖(圖5b)上,該斷裂的北側(cè)以雜亂異常為主,南側(cè)以較為平靜的面積性異常為主。
資料來源據(jù)腳注①。ΔgB為布格重力異常。圖4 新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)航磁推斷主要斷裂在衛(wèi)星布格重力異常上的反映Fig.4 Reflection of main inferred faults on Bouguer gravity anomaly of East Kunlun-Altyn Tagh, Xinjiang
① 美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心(https://www.ngdc.noaa.gov/)
a.航磁化極上延5 km異常圖;b.衛(wèi)星布格重力上延5 km異常圖。圖5 新疆東昆侖—阿爾金地區(qū)航磁推斷斷裂在重磁上延圖上的反映Fig.5 Reflection of main inferred faults on magnetic and gravity upward continuation image of East Kunlun-Altyn Tagh, Xinjiang
據(jù)地質(zhì)資料[18],在該斷裂西南段西北側(cè)出露大片中新太古界—元古界小廟巖組云母石英片巖、絹云綠泥石片巖、黑云母石英片巖等組合,斷裂東南側(cè)則大片出露下志留統(tǒng)白干湖組長石砂巖、砂質(zhì)板巖、粉砂巖,在白干湖一帶見超基性巖侵入。在遙感影像圖(圖6)上,在斷裂兩側(cè)有多處色調(diào)的差異及色調(diào)區(qū)呈銳角相交。沿白干湖—玉蘇普阿勒克斷裂及附近分布有多處侵入巖巖體。多處已探明的鎢錫礦均分布于該斷裂西北側(cè),礦體賦存于中酸性花崗巖類與元古宇金水口群接觸帶中??梢奆2斷裂對(duì)區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)的重要控制作用。
3.3.3 昆中斷裂(F6)
該斷裂為呈北西西—南東東向延伸的大型斷裂,西端在吐勒塔格附近被F1所切,向東南延伸至駱駝山、喀拉喬喀山、喀爾瓦一帶。在化極磁場圖(圖3)中,斷裂總體表現(xiàn)為一大型串珠狀磁異常帶,部分地區(qū)表現(xiàn)為異常錯(cuò)動(dòng)或異常截止帶。斷裂兩側(cè)均以負(fù)背景場為主要特征,但在斷裂兩側(cè)分布的異常存在著一定的差異,斷裂北側(cè)以團(tuán)塊狀異常為主,南側(cè)以帶狀和條帶狀異常為主,在斷裂帶部位存在多處串珠狀磁性異常群,構(gòu)成一條大型線性異常帶。在衛(wèi)星布格重力圖(圖4)上,沿?cái)嗔褞С霈F(xiàn)明顯重力梯度帶,斷裂南側(cè)為大面積重力低的寬緩負(fù)背景場,北側(cè)為東西向線狀高低相間梯度變化較大的重力異常,斷裂兩側(cè)重力異常值相差80 mGal以上[22]。
地質(zhì)上,該斷裂帶大部分處于第四系覆蓋區(qū),但是在喀拉阿塔薩依地區(qū)表現(xiàn)出明顯的控巖構(gòu)造特征,其南側(cè)出露新太古界—中元古界白沙河組斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖以及小廟巖組云母石英片巖、絹云綠泥石片巖、黑云母石英片巖等組合;北側(cè)出露志留系白干湖組長石砂巖、砂質(zhì)板巖、粉砂巖;斷裂帶內(nèi)部則有朝陽溝蛇綠混雜巖出露。
根據(jù)磁力、重力和地質(zhì)特征,推斷該斷裂是一條切割較深、延伸較長的深大斷裂。
3.3.4 木孜塔格—鯨魚湖北斷裂(F7)
該斷裂位于研究區(qū)的南部,走向近東西,東起阿爾金山牙普克里克一帶,向西經(jīng)昆侖山南部地區(qū)延伸出區(qū)外。在化極圖(圖3)上,斷裂顯示為串珠狀異常帶,其北側(cè)顯示為較平靜的降低負(fù)磁場區(qū),南側(cè)總體為平緩變化升高磁場。在磁場上延圖(圖5)上,斷裂特征仍較為明顯,推斷其向下有一定的延深。在布格重力異常圖(圖4)上,該斷裂為線性分布的重力高與重力低分界線,北側(cè)相對(duì)重力高,南側(cè)相對(duì)重力低。在遙感影像圖(圖6)上,斷裂線性特征十分清晰,具切割山脊和水系現(xiàn)象,且斷裂帶內(nèi)顏色明顯較深。
對(duì)比區(qū)測資料,該斷裂規(guī)模較大,沿?cái)嗔褞Х植加惺㈤W長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖等。斷裂北側(cè)主要為志留系溫泉溝組長石砂巖-變質(zhì)砂巖-灰?guī)r組合;南側(cè)主要發(fā)育泥盆系阿其克庫勒組結(jié)晶灰?guī)r-白云巖-砂巖組合、二疊系喀爾瓦組鈣質(zhì)砂巖-粉砂巖-泥巖-灰?guī)r組合、侏羅系庫孜貢蘇組長石砂巖-粉砂巖-灰?guī)r組合;斷裂帶內(nèi)發(fā)育木孜塔格峰北及阿克蘇庫勒蛇綠混雜巖,并存在一定的中酸性-基性-超基性巖體,大部分已知礦多與巖體及圍巖接觸部位有關(guān),是有利的成礦部位。
a.航磁化極0°方向?qū)?shù);b.航磁化極水平梯度模。圖7 新疆東昆侖—阿爾金山地區(qū)航磁推斷斷裂在航磁方向?qū)?shù)和水平梯度模圖上的反映Fig.7 Reflection of main inferred faults on aeromagnetic directional derivative and horizontal gradient modulus image of East Kunlun-Altyn Tagh, Xinjiang
3.3.5 木孜塔格—鯨魚湖南斷裂(F8)
該斷裂位于研究區(qū)南部,與木孜塔格—鯨魚湖北斷裂(F7)近于平行分布。斷裂在化極圖(圖3)上顯示為明顯磁場界線,總體為一個(gè)大型串珠狀異常帶。斷裂北側(cè)總體為平緩變化升高磁場,南側(cè)為降低負(fù)磁場區(qū),磁場較平靜,與木孜塔格—鯨魚湖北斷裂之間為一較高的磁異常帶。該斷裂對(duì)應(yīng)線性分布的重力高與重力低的分界線,北側(cè)相對(duì)重力高值區(qū),南側(cè)相對(duì)重力低值區(qū)(圖4)。在遙感影像圖(圖6)上,斷裂線性特征十分清晰,總體表現(xiàn)為一明顯的近東西向線性構(gòu)造。
地質(zhì)上,沿?cái)嗔褞戏植加卸嗵幰?guī)模不等的二長花崗巖、閃長巖等中酸性巖體,超基性巖亦有一定的分布。斷裂北側(cè)分布二疊系喀爾瓦組鈣質(zhì)砂巖-粉砂巖-泥巖-灰?guī)r組合以及侏羅系庫孜貢蘇組長石砂巖-粉砂巖-灰?guī)r組合;南側(cè)分布三疊系西長溝組砂巖-細(xì)砂巖-粉砂巖組合,三疊系云霧嶺群砂巖-細(xì)砂巖-泥巖組合??傮w表現(xiàn)為北側(cè)老南側(cè)新,侏羅紀(jì)二長花崗巖巖體嚴(yán)格受控于該斷裂分布。該斷裂規(guī)模較大,對(duì)巖漿活動(dòng)及地層分布有重要控制作用,斷裂帶沿線分布有多處礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)。該斷裂是重要的賦礦構(gòu)造,具有尋找鐵、銅等礦的前景。
區(qū)內(nèi)主要深大斷裂呈NE-NEE和近EW向展布,它們共同控制著本區(qū)的構(gòu)造格架,是重要的控巖控礦斷裂構(gòu)造[23-24]。
阿爾金南緣斷裂是東昆侖造山帶與阿爾金地區(qū)重要的分界線,沿?cái)嗔褞Ъ氨眰?cè)已探明鐵、銅、金等礦產(chǎn)10余處。
迪木那里克鐵礦位于阿爾金南緣斷裂北側(cè)(圖8),具體位于秦祁昆造山系阿爾金弧盆系阿帕—茫崖蛇綠混雜巖帶內(nèi)。該礦床由多個(gè)礦體組成的含礦帶呈NW—SE方向展布,長約4 500 m,寬約1 000 m。其成因?yàn)槌练e變質(zhì)型,并與后期蝕變熱液富集有關(guān),為一中—大型磁鐵礦床。其西部為阿其克河磁鐵礦。迪木那里克鐵礦對(duì)應(yīng)于正磁場邊緣的尖峰狀正異常(實(shí)測磁鐵礦磁化率平均值52 775×10-5SI),走向NW,長約500 m。
卡特里西銅鋅礦位于阿爾金南緣斷裂帶上(圖9),處于塔里木陸塊南緣活動(dòng)帶喀拉米蘭晚古生代弧溝系中。礦體對(duì)應(yīng)于航磁正負(fù)磁場交匯處升高正異常邊緣,礦體產(chǎn)于下石炭統(tǒng)托庫孜達(dá)坂群火山巖地層內(nèi)。在卡特里西銅鋅礦西北部已探明數(shù)處金、鐵等礦產(chǎn),沿?cái)嗔鸭氨眰?cè)是重要的找礦部位。其西側(cè)為百川鐵礦。
百川鐵礦分布于阿爾金南緣斷裂帶北側(cè)(圖9),對(duì)應(yīng)于正背景場邊緣疊加升高的正磁異常,異常強(qiáng)度大、梯度陡。異常中心及周邊出露有二疊紀(jì)花崗閃長巖和下石炭統(tǒng)托庫孜達(dá)坂群,為一套火山碎屑巖、火山巖及碳酸鹽巖建造。百川鐵礦產(chǎn)于托庫孜達(dá)坂群火山巖地層,具有海相火山巖沉積礦床的特征。
圖8 F1斷裂與迪木那里克鐵礦在航磁圖上的分布Fig.8 Fault F1 and Dimunalike iron mine in the aeromagnetic contour map
圖9 F1斷裂與卡特里西銅鋅礦、百川鐵礦在航磁圖上的分布Fig.9 Fault F1 as well as Katelixi copper mine and Baichuan iron mine in the aeromagnetic contour map
白干湖鎢錫礦位于白干湖—玉蘇普阿勒克斷裂帶上(F2)。F2斷裂貫穿整個(gè)礦區(qū),出露寬度2.5~5.0 km,為左旋韌性剪切帶,NE—SW向延伸,具有多期活動(dòng)及繼承性的特點(diǎn),它為礦液的運(yùn)移和儲(chǔ)存提供了有利空間,既是導(dǎo)礦構(gòu)造,也是容礦構(gòu)造。賦礦層位主要是長城系金水口群下部的石英巖、二云片巖、綠泥絹云片巖,為一套中深變質(zhì)巖系。礦區(qū)及周圍構(gòu)造、巖漿巖發(fā)育。礦床成因?yàn)榫哂袑涌靥攸c(diǎn)的巖漿熱液疊加的多元礦床,成礦類型總體屬巖漿熱液型鎢錫礦床。
長清鐵礦礦區(qū)處于阿爾金南緣主斷裂帶(F1)中。該斷裂帶影響寬度達(dá)數(shù)公里,并在主斷裂以南發(fā)育一系列呈NEE或NE向展布的次級(jí)斷裂。礦區(qū)出露地層主要為古元古代阿爾金巖群深變質(zhì)巖系,侵入巖以古生代基性—超基性巖為主,礦體賦存于灰褐色蛇紋石化橄欖巖中。長清鐵礦礦區(qū)對(duì)應(yīng)于NE走向帶狀強(qiáng)烈升高異常區(qū)的北部邊緣。礦床的成因類型為與鐵鎂超鐵鎂質(zhì)層狀雜巖有關(guān)的巖漿型磁鐵礦床。其西部為塔特拉克鈦磁鐵礦。
研究區(qū)主體位于秦祁昆成礦帶上。沿F1斷裂及北側(cè)和F1—F2斷裂之間已探明多處礦產(chǎn),本文的最新航磁資料表明,上述地區(qū)發(fā)育一系列航磁異常,其中很多異常具有重要的找礦意義。
筆者使用最新實(shí)測的高精度航磁資料,輔以衛(wèi)星重力資料,對(duì)研究區(qū)內(nèi)主要深大斷裂的基本特征及其與礦產(chǎn)的關(guān)系進(jìn)行了論述。
1)東昆侖—阿爾金地區(qū)1∶5萬高精度航磁測量獲得了豐富的磁場信息,區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造在磁場圖上反映得更為清晰、準(zhǔn)確。利用最新航磁資料圈定的深大斷裂構(gòu)造與地質(zhì)上的斷裂及重力異常對(duì)應(yīng)關(guān)系較好,反映了更深部的地球物理信息。
2)通過對(duì)航磁推斷的深大斷裂的綜合解釋和航磁資料實(shí)際應(yīng)用表明,區(qū)內(nèi)深大斷裂切割深、延伸長,并控制著東昆侖—阿爾金山地區(qū)的地層和巖漿巖的分布,它們多作為區(qū)內(nèi)一、二級(jí)構(gòu)造單元的界限。
3)航磁資料在區(qū)域大地構(gòu)造研究和磁性礦產(chǎn)勘探方面提供了重要的地球物理依據(jù)。區(qū)內(nèi)分布有多種不同成因類型的鐵、銅等多金屬礦床,這些礦的分布直接或間接與斷裂活動(dòng)有著成因上的關(guān)系,根據(jù)最新航磁資料,沿?cái)嗔鸭斑吘壏植嫉暮酱女惓R寻l(fā)現(xiàn)了重要的找礦線索。因此,在斷裂及其周圍具有尋找鐵、銅等多金屬礦的前景。
致謝:本文成文過程中得到鄭廣如教授級(jí)高級(jí)工程師的指導(dǎo),特此感謝!
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