中国东北地区剩余重磁异常特征与地质构造及成矿带的关系

发布时间：2016-10-13 12:26

本文关键词：中国东北地区剩余重磁异常特征与地质构造及成矿带的关系，由笔耕文化传播整理发布。

第２１卷第３期；地球物理学进展；Ｖｏｌ?２１Ｎｏ?３；１１１１生！旦！里塑卫！！二！！！！；！曼呈呈垒兰塑！望呈兰呈！里兰！！墅！；！！呈！：！！！！；中国东北地区剩余重磁异常特征与；地质构造及成矿带的关系；涂广红ｔ，；江为为１，朱东英１，；周立宏２，；肖敦清２，；高嘉瑞２，袁淑琴２；（１．中国科学院地质与地球物理研究所，北京１００；摘要在分析中国大陆宏观格

第２１卷第３期

地球物理学进展

Ｖｏｌ?２１Ｎｏ?３

１１１１生！旦！里塑卫！！二！！！！

！曼呈呈垒兰塑！望呈兰呈！里兰！！墅！

！！呈！：！！！！

中国东北地区剩余重磁异常特征与

地质构造及成矿带的关系

涂广红ｔ，

江为为１，朱东英１，

周立宏２，

肖敦清２，

高嘉瑞２，袁淑琴２

（１．中国科学院地质与地球物理研究所，北京１０００２９；２．中国石油大港油田公司，天津３００２８０）

摘要在分析中国大陆宏观格架、全国布格重力异常和东北地区１：５０万剩余重、磁力异常的基础上，结合东北地质及构造演化史，分析了东北刺余重磁异常特征，并探讨了剩余重磁异常特征与地质构造的关系．总结了与成矿有关

的剩余重磁场特征，说明了剩余重磁异常可在刻画地质构造、断裂分布、地层分布及成矿带方面提供重要的参考信

息．关键词

中国大地宏观格架，布格重力异常，剩余重磁异常，东北地质构造，成矿带

文献标识码

Ａ

中图分类号Ｐ３１８文章编号

１００４—２９０３（２００６）０３—０７４６～１０

ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔ

Ｃｈｉｎａｒｅｓｉｄｕａｌｇｒａｖｉｔｙａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃａｎｏｍａｌｉｅｓａｎｄ

ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｔｅｃｔｏｎｉｃ＆ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔ

ＴＵＧｕａｎｇ—ｈｏｎ９１，

ＪＩＡＮＧ

Ｗｅｉ—ｗｅｉｌ，

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（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ

ＧＡＯＪｉａ—ｒｕｉ２，

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ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ

３００２８０，Ｃｈｉｎａ）

１０００２９，Ｃｈｉｎａ；

ｏｆｇｅｏｌｏｇｙａｎｄ

２．Ｄａｇａｎｇ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ

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ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｇｒａｖｉｔｙａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃａｎｏｍａｌｉｅｓａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｔｅｃｔｏｎｉｃ

ａｒｅ

ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｇｒａｖｉｔｙａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃａｎｏｍａｌｉｅｓｒｅｌａｔｅｄ

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ｔｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＣｈｉｎａ，Ｂｏｕｇｕｅｒｇｒａｖｉｔｙａｎｏｍａｌｉｅｓ，ｒｅｓｉｄｕａｌｇｒａｖｉｔｙａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃａｎｏｍａｌｉｅｓ，ｇｅ—

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

ｏｌｏｇｉｃａｌｔｅｃｔｏｎｉｃｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ，ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔ

１

中国大陆与东北地区的地质构造

中国大陆的宏观构造格架

２０世纪９０年代以来，刘光鼎‘１’２１在深入研究中

球物理场特征的基础上，通过对地质、地球物理、地球化学、遥感等相关学科信息的深层次综合提取，对中国大陆大地构造基本格局作出了系统的论述，提出了中国大陆的多块体、多梯级带的现象可以用“东西成带，南北分块”来描述其特征，也可以用“三横”“两竖”“两个三角”来形象地形容中国大陆宏观的构

１．１

国大陆地球物理资料的基础上，特别是在详细分析和研究了中国大陆的重力、航磁、地震层析成像等地

收穑日期２００６基金项目

０１

１５；修回日期２００６０３—１０．

中国科学院知识创新工程重大项目（ＫＺＣＸｌ一ＳＷ一１８）和大港油田基础外协项目（ＪＳＦＷ一００００—００３４１）联合资助．

作者简介涂广红，男，１９８０年生，湖北黄冈人，２００４年７月毕业于中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院地球物理专业，现在中国

科学院地质与地球物理研究所攻读硕士学位，方向是综合地球物理学．（Ｅｍａｉｌ：ｔｕｇｕａｎｇｈｏｎｇ＠ｍａｉｌ．ｉｇｇｃａｓ．ａｃ．ｃｎ）

３期涂广红，等：中国东北地区剩余重磁异常特征与地质构造及成矿带的关系

４０

７４７

造格架（图１），并据此分析了中国大地构造宏观格架与油气资源及固体矿产资源的关系．“三横”为近东西走向的中国大型构造单元的三条边界带，也是板块之问的结合带．第一横为天山一阴山一燕山构造带，西起天山，东经阴山、燕山，及兴蒙褶皱带．代表塔里木～华北克拉通北边界构造带．构造带包括天山华力西褶皱带，阴山加里东褶皱带及深大断裂，伴生燕辽沉降带，白云鄂博、扎尔泰裂谷、同生断裂带．第二横为昆仑一秦岭一大别构造带，西起昆仑，东延秦岭、大别，在安徽被郯庐断裂截断，代表塔里木一华北克拉通南边界构造带，包括西昆仑山加里东一华力西褶皱带，含蛇绿岩带，向东为秦岭加里东褶皱带和大型推覆构造．第三横为南岭构造带，代表扬子克拉通与华夏地块分界线．三横构造带以褶皱构造和大型断裂为主，伴存裂谷构造，同生断裂和盆岭构造．第一横天山一阴山一燕山加里东一燕山期褶皱带是主体．第二横以昆仑秦岭加里东一海西期褶皱和大型推覆构造为主．

“两竖”为总体走向北北东和近南北向的构造带，以大型断裂为主体．西部第一竖，指贺兰山～龙门山构造带，为中国南北向分界线，地球物理信息明显，强地震带，重力梯度带．西侧构造走向为北西向为主线，东侧以北东向为主线．东部第二竖，大兴安岭一太行山一雪峰山构造带，地震活动带，重力梯度带．两竖把中国大陆分做三块，三块地壳厚度变化显著，两竖之间夹鄂尔多斯和四川盆地，地壳厚度平均

ｋｍ，东部地块地壳厚度３８ｋｍ减为１８ｋｍ，西部

地块地壳厚度从５５ｋｍ增至７０ｋｍ，两竖正好是地壳厚度陡变带．

“两个三角”为断裂围陷的三角型地区，断裂具有正断层性质，即阿尔金山一祁连山所包围的１、柴达木地区；２、松潘一甘孜地区；它们都以昆仑一秦岭为底线而顶点分别指向南和北．

这个宏观格架既反映了拼合成中国大陆的各个块体（华北、扬子、华南和塔里木）之间的结合带，又给出了印支运动以来中国西部受特提斯海启闭作用而具有挤压性质的特提斯域，晚燕山期以来中国东部受太平洋板块聚敛与菲律宾板块俯冲作用而呈拉张，沉降性质的滨太平洋域，以及太行一雪峰与贺兰山一龙门之间的过渡带．“三横、两竖、两个三角”既是块体之间的结合带，具有褶皱造山带或深大断裂的活动性，还可以与岩浆、变质作用联系起来［１］．１．２东北地质概况

东北地区地质构造的分布如图２所示．东北地区的主要地质构造单元［３“３呈北东向、北东东向展布，兴安岭一张广才岭褶皱带以西的是二连盆地、海拉尔盆地、根河盆地和漠河盆地，兴安岭一张广才岭褶皱带和完达山造山带之间的是松辽盆地和孙吴～嘉荫盆地，完达山造山带以东的是三江盆地．主要的油田有位于松辽盆地上的大庆油田和吉林油田，及位于渤海湾盆地上的辽河油田．

图１中国大地构造宏观格架（根据文献［１］）

Ａ、天山一阴山一燕山构造带；Ｂ、昆仑一秦岭一大别构造带；Ｃ、南岭构造带；Ｄ、大兴安岭一太行山一武陵山构造带

Ｅ、贺兰山一龙门山（南北带）梯级带；Ｆ、阿尔金～祁连山地区；Ｇ松潘～甘孜地区

Ｆｉｇ．１

Ｔｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃ［ｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＣｈｉｎａ

图２东北地质图

Ｆｉｇ。２

ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ

图３

Ｆｉｇ．３

中国东北部及邻区大地构造分区图

Ｇｅｏｔｅｃｔｏｎｉｃ

ａｎｄｉｔｓ

ｕｎｉｔｓ

ｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ

ａｒｅａｓ．

ａｄｊａｃｅｎｔ

３期涂广红，等：中国东北地区剩余重磁异常特征与地质构造及成矿带的关系

７４９

图４

Ｆｉｇ．４

中国布格重力异常图

ＣｏｎｔｏｕｒｍａｐｏｆＢｏｕｇｕｅｒｇｒａｖｉｔｙａｎｏｍａｌｉｅｓｏｆＣｈｉｎａ

东北地区在地质构造（图３）上处于中朝壳体和西伯利亚壳体之间［５’６］，属于天山一兴蒙地槽褶皱系的东部，其南侧以开源一赤峰深大断裂为界，东临西太平洋边缘海．古生代末，中朝壳体与西伯利亚壳体之间存在着浩翰的中亚蒙古大洋，早寒武世末，佳木斯地块可能是其间的微大陆．加里东期，额尔古纳褶皱带和青龙一呼兰褶皱带形成，其中额尔古纳褶皱带北西侧与西伯利亚壳体对接；而青龙一呼兰褶皱带南侧缝合在中朝壳体北缘，构造线呈东西走向．海西早期，兴安岭褶皱带和张广才岭褶皱带同时形成，兴安岭海西早期褶皱带北西以得布尔干深断裂与额尔古纳褶皱带对接，构造线呈北东向延伸；张广才岭海西早期褶皱带东以牡丹江断裂为界与佳木斯微大陆缝合，西北与兴安岭海西早期褶皱带为邻．海西晚期，内蒙一吉林褶皱带形成，该褶皱带位于兴安岭、张广才岭海西早期褶皱带与青龙～呼兰加里东褶皱带之问，标志着西伯利亚壳体与中朝壳体东部完全对接，以及两大壳体之间增生褶皱带的形成．海西期以后，东北地区处于大陆隆起状态，普遍缺失三叠纪地层．进入侏罗纪，本区开始了构造发展的新阶段，这一时期，由于印度壳体、菲律宾海壳体和太平洋壳体与欧亚大陆发生了不同程度的碰撞和俯冲消减，特别是印度壳体不仅对中国西部陆壳产生强烈

的碰撞、挤压，并使地壳发生了强烈的褶皱和大幅度的上升，而且也影响到中国东北部，促进了中国东北地区深部地幔的活动，加速了中国东北大陆边缘的解体、扩张和下沉，这时加之太平洋壳体、西伯利亚壳体向东北陆壳的俯冲潜没和不同程度的碰撞，致使中国东北部形成了以扩张为主、压张配套的大地构造格局凹Ｊ，形成了一系列北东向、北东东向为主的造山带一盆地构造单元。

２

２．１

东北地区的剩余重磁场特征

中国布格重力异常与剩余重力异常特征

图４是中国布格重力异常图，从图上可以看出，大致在东经１０４。线附近展布着一条南北向的重力梯度带【７］，它沿六盘山、龙门山、乌蒙山一带延伸，它把中国大陆分成了东、西两个布格重力异常区．在中国东部，线性异常的走向以北北东向为主，有两条明

显的重力梯度带．一条梯度带沿浙江、福建沿海延

伸，规模较小；另一条梯度带则沿大兴安岭、太行山越过秦岭一直向武夷山一线延伸，长达４

０００

ｋｍ，

梯度带的幅度为８０ｍＧａｌ，最大梯度约１ｒｅＧａｌ／ｋｍ，梯度带以东的地区，异常变化平缓．该梯度带被一些北西向的异常干扰，发生了扭曲变形．在中国西部，

异常由北向南波浪式地由高到低，异常值从最北部

７５０

地球物理学进展

２１卷

图５

Ｆｉｇ．５

Ｒｅｓｉｄｕａｌ

中国大陆剩余重力异常图（１：５００万）

ｇｒａｖｉｔｙ

ａｎｏｍａｌｉｅｓｍａｐｏｆＣｈｉｎａ（１：５，０００，０００）

阿尔泰地区的一１００ｍＧａｌ左右到藏中高原降至～

５７５ｒｅｇａｌ，线性异常走向以北西向或北西西向为

陆地壳结构构造的区块特征．剩余异常的走向、幅值、形态等特征的变化，十分清晰地显示出我国大陆剩余异常存在明显的分区特征．

（３）规模较大的负异常带或兼有局部正异常往往对应陆内板块结合带．在剩余异常上皆表现为规模较大的串珠状负异常带，它们是天山一赤峰负异常带、昆仑一秦岭～大别山负异常带、青藏高原周边负异常带和雅鲁藏布江负异常带．

（４）线性正负剩余异常的分界线更清晰地反映了

我国大陆不同级次、纵横交错的断裂构造（带）系统．

主，有四条明显的重力异常梯度带，即北部规模较小

的阿尔泰重力梯度带和天山重力梯度带，中部的梯

度带呈弧状展布，规模巨大，西起昆仑山脉，沿山脉向东分为两支，一支沿阿尔金山、祁连山由西向东南拐弯呈弧形与六盘山、龙门山梯度带相会；另一支沿柴达木盆地南缘的祁漫塔格山、布尔汉布达山由西

向东南拐弯与岷山、大雪山重力梯度带相会；南部重力梯度带沿喜马拉雅山向横断山脉呈弧状延伸．

图５为中国大陆剩余重力异常图，从图５可以看出‘引：

（１）剩余异常特征大范围的区域性变化与不同

在准噶尔～兴安构造区分布有自西而东，从北西向逐渐转为北东向的弧形断裂系统，如额尔提斯～德尔布于断裂带；在天山一赤峰和昆仑一秦岭活动带分别分

布着近东西向和北西西向古亚洲型断裂系统．

的构造域相对应，也反映了各域构造运动应力作用的差异．古亚洲构造域是西伯利亚板块、塔里木一华北板块与华南板块反复离散、聚合而成．

（２）各级次剩余异常的分区现象显示了我国大

（５）造山带、活动带对应剩余负异常（带）．在造山带、活动带，地壳缩短增厚，构造复杂，并分布有大

量的岩浆岩，，地表为正地形，均衡补偿不足，在剩余

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