王衛(wèi)平， 王德發(fā)， 吳成平

(中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083)

錫林浩特—西烏旗地區(qū)航磁場特征與構(gòu)造單元劃分

王衛(wèi)平， 王德發(fā)， 吳成平

(中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083)

以2009年內(nèi)蒙古錫林浩特—西烏旗地區(qū)1∶5萬比例尺的航磁資料為基礎(chǔ)，結(jié)合地質(zhì)、遙感、重力等資料，研究了該區(qū)不同構(gòu)造單元的航磁磁場特征，在綜合分析的基礎(chǔ)上，對該區(qū)的構(gòu)造單元進(jìn)行了劃分。對比分析顯示，基于航磁推斷的華北板塊北緣斷裂與地質(zhì)上研究結(jié)果基本吻合，但錫林浩特地塊北緣深斷裂位置應(yīng)從地質(zhì)位置處北移10～20 km。

航磁場特征; 構(gòu)造單元; 華北板塊北緣

0 引言

錫林浩特—西烏旗測區(qū)位于華北板塊北緣與西伯利亞板塊南緣增生帶的結(jié)合部位，區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，構(gòu)造運動強(qiáng)烈，巖漿活動頻繁，各時代地層和各類巖漿巖分布廣泛。2009年進(jìn)行了1∶5萬高精度航磁測量，獲得了豐富的磁場信息，展現(xiàn)出多個不同磁場背景及磁異常特征區(qū)，它們是不同構(gòu)造、巖漿活動、地層及巖性分布區(qū)的綜合反映，為本區(qū)劃分不同構(gòu)造單元、確定構(gòu)造單元邊界和斷裂構(gòu)造提供了重要依據(jù)[1-3]。通過研究該次航磁資料，并綜合其他地質(zhì)、物探資料，認(rèn)為本區(qū)不同大地構(gòu)造單元具有不同的航磁磁場特征，根據(jù)該次航磁磁場確定的F1斷裂與地質(zhì)上確定的二連—賀根山深斷裂位置基本吻合; 并且對錫林浩特地塊北緣深斷裂及破碎帶的位置提出了新的認(rèn)識，為今后研究該區(qū)區(qū)域構(gòu)造提供了重要的地球物理依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)元古宇和下古生界地層有零星分布，自上古生界以后，各時代地層發(fā)育較全，其中新生界和侏羅系分布最廣，主要分布在測區(qū)的北部和東南部。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁,不同時期、不同巖性的侵入巖和噴出巖均較發(fā)育,從超基性巖到酸性巖均可見到,分布廣泛。其中，基性-超基性巖體主要分布在北部的賀根山一帶，中酸性侵入巖主要分布在中南部，侏羅紀(jì)火山巖主要分布在中南部，第四紀(jì)玄武巖主要分布在西部。

本區(qū)斷裂構(gòu)造可劃分為NEE向、NNE向、近EW向和NW向4組(圖1)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)界劃出的深斷裂和大斷裂主要有二連—賀根山深斷裂(圖1中F1斷裂)、錫林浩特地塊北緣深斷裂及破碎帶(圖1中F2斷裂)、溫都爾廟—西拉木倫河深斷裂。

(1)二連—賀根山深斷裂。該斷裂位于測區(qū)的北部邊緣，總體呈NEE走向,沿斷裂有蛇綠巖出現(xiàn)，在賀根山一帶最為發(fā)育。斷裂帶有明顯的推覆構(gòu)造現(xiàn)象，斷裂帶上巖石破碎，糜棱巖化發(fā)育。斷裂兩側(cè)地層和巖漿巖活動具有明顯的差異，認(rèn)為該斷裂是一條板塊縫合線，是劃分西伯利亞板塊和華北板塊的分界線[4，5]。

Q.第四系； N.第三系； K.白堊系； J.侏羅系； T.三疊系； P.二疊系； C-P.石炭系—二疊系； C.石炭系； D.泥盆系； S-D.志留系—泥盆系； S.志留系； O.奧陶系； Z.震旦系； Pt.元古宇； β.玄武巖； γ.花崗巖； ηγ.二長花崗巖； γπ.花崗斑巖； ξπ.正長斑巖； ηο.石英二長巖； δ.閃長巖； γδ.花崗閃長巖； δμ.閃長玢巖； ν.輝長巖； βμ.輝綠巖； Σ.超基性巖； F.斷裂 圖1 內(nèi)蒙古錫林浩特—西烏旗地區(qū)地質(zhì)概況Fig.1 Geologic map of Xilinhote-Xiwuqi area in Mongolia

(2)錫林浩特地塊北緣深斷裂及破碎帶。該斷裂位于測區(qū)的中北部，總體走向為NEE。該斷裂形成于新元古代，早期為張性，晚期為壓性，現(xiàn)為南傾逆斷層。斷裂為錫林浩特地塊與華力西晚期地槽褶皺帶的分界線。錫林浩特地塊古生代沉積較薄，斷裂帶北側(cè)泥盆紀(jì)時為洋中脊。在該深斷裂與查干敖包—阿榮旗超巖石圈斷裂間形成南、北2大板塊的聚合帶。

(3)溫都爾廟—西拉木倫河深斷裂。該斷裂位于測區(qū)南部邊緣，總體呈近東西走向,為超巖石圈斷裂； 該斷裂形成于早古生代末期，在晚古生代及中生代、新生代均有活動。斷裂晚期具有左行剪切性質(zhì)，為加里東地槽褶皺帶與華力西地槽褶皺帶分界線。沿斷裂帶有加里東期超基性巖體分布，有華力西期、燕山期中酸性巖體侵入，斷裂帶本身具有長期多次活動特點。

2 航磁磁場特征與大地構(gòu)造單元

根據(jù)該區(qū)航磁ΔT磁場圖(圖2)，并參考航磁ΔT化極和向上延拓圖件等可以看出，本區(qū)北西部表現(xiàn)為以升高變化的強(qiáng)磁場為主要特征，中部為大面積的降低變化磁場區(qū)，而東南部為升高的變化磁場區(qū)。根據(jù)上述區(qū)域磁場特征,將該測區(qū)劃分為阿爾善寶力格—烏尼特牧場升高磁場區(qū)、錫林浩特—西烏珠穆沁旗降低變化磁場區(qū)、林西—巴林右旗升高變化磁場區(qū)。

I.阿爾善寶力格—烏尼特牧場升高磁場區(qū)； II.錫林浩特—西烏 珠穆沁旗降低變化磁場區(qū); III.林西—巴林右旗升高變化磁場區(qū) 圖2 錫林浩特—西烏旗地區(qū)航磁ΔT磁場分區(qū)Fig.2 Zone map of aeromagnetic field (ΔT) of Xilinhote-Xiwuqi area

在大地構(gòu)造單元上，阿爾善寶力格—烏尼特牧場升高磁場區(qū)位于西伯利亞板塊南緣增生帶上，磁場特征表現(xiàn)為NE向和NEE向的、規(guī)模宏大的升高磁場，在航磁ΔT化極上延5 km磁場圖上，也表現(xiàn)為區(qū)域性的升高磁場,而且上述強(qiáng)磁異常在重力場上多對應(yīng)相對重力高。認(rèn)為該區(qū)域的強(qiáng)磁異常為華力西期超基性、基性侵入巖引起，并且受二連—賀根山深大斷裂控制。該磁場區(qū)在大地構(gòu)造單元上與西伯利亞板塊南部邊緣增生帶基本對應(yīng)。

錫林浩特—西烏珠穆沁旗磁場區(qū)位于華北板塊北緣部分，磁場特征較為復(fù)雜,磁異常走向各異，總體上表現(xiàn)為磁力高與磁力低相間分布的格局，說明兩大板塊存在著明顯的構(gòu)造差異。磁異常走向以NE向為主，其次為NE和近EW向，以區(qū)域性的降低變化磁場為主要特征。在重力場上表現(xiàn)為相對降低的區(qū)域背景重力場上，分布一系列NE向、NEE向的重力高與重力低相間分布的異常帶。該磁場區(qū)在大地構(gòu)造上對應(yīng)NE向的錫林浩特區(qū)域性復(fù)背斜和林西區(qū)域性復(fù)向斜，上述區(qū)域性磁場和重力場特征反映了復(fù)背斜和復(fù)向斜的構(gòu)造特征。

(a).航磁ΔT化極等值線平面； (b).航磁ΔT化極上延5 km等值線平面 圖3 巴彥諾爾—哈日臺二級斷裂(F3)航磁特征Fig.3 The map of aeromagnetic field about Bayannuoer-Haritai second level fault(F3)

林西—巴林右旗磁場區(qū)航磁異常走向以NE向為主，其次為NW和近EW向，該磁場區(qū)東部磁場升高幅度相對較大，西部地區(qū)磁場升高幅度相對較小，總體上以區(qū)域性升高變化的磁場為主要特征。該磁場區(qū)隨著向上延拓高度的不斷增加，區(qū)域磁力高的特征更加明顯。當(dāng)向上延拓到5km時，該磁場區(qū)反映為幾個規(guī)模較大的NE向或NEE向的區(qū)域磁力高異常，反映了深部存在規(guī)模較大的磁性體。在重力場上,該磁場區(qū)位于區(qū)域重力高異常區(qū)，在深部構(gòu)造上對應(yīng)莫氏面隆起區(qū)，并且區(qū)內(nèi)航磁、重力線性梯度帶和其它異常特征線分布較多，有些與地質(zhì)上確定的斷裂基本吻合，并控制了侵入巖體和火山巖的分布。該磁場區(qū)中酸性侵入巖和中基性火山巖分布廣泛，是產(chǎn)生區(qū)域性升高變化磁場的主要原因。

3 錫林浩特地塊北緣深斷裂航磁特征

據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)[2]，錫林浩特地塊北緣深斷裂切割巖石圈，構(gòu)成蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶與西烏珠穆沁旗晚華力西地槽褶皺帶二級構(gòu)造單元分界線[2,6-8]。其形成于新元古代，晚古生代和中生代又發(fā)生繼承性活動，早期為張性，晚期為壓性，屬北傾逆斷層，走向NEE，途經(jīng)區(qū)內(nèi)巴顏諾爾—白音諾爾—浩沁—西烏旗南—格根廟—巴彥布拉格一帶。

通過地質(zhì)資料與大比例尺高精度航磁資料的綜合對比分析，區(qū)內(nèi)沿巴顏諾爾—白音諾爾—浩沁—西烏旗南—格根廟—巴彥布拉格一線，航磁ΔT異常反映的線性特征并不明顯，大部分地段切割磁性塊體； 尤其在航磁ΔT化極上延不同高度的磁場圖中線性特征更不清晰，反映兩側(cè)并未形成較大的構(gòu)造變異。

圖4 巴彥諾爾—哈日臺二級斷裂(F3)布格重力異常平面圖Fig.4 The map of gravitational field about Bayannuoer-Haritai second level fault(F3)

然而，在錫林浩特地塊北緣深斷裂北側(cè)，沿巴彥諾爾—巴彥寶力格南—巴拉干敖包北—包徳民陶勒蓋—吉格斯臺烏拉—布吉格敖包東一線航磁推斷的巴彥諾爾—哈日臺二級斷裂(圖1中F3斷裂)，不僅航磁ΔT異常線性特征分布清晰、地質(zhì)構(gòu)造跡象明顯，且基本與布格重力異常變異帶或梯級帶及遙感影像不同色調(diào)分界線吻合(圖3、4),表明斷裂帶具有一定的切割深度和延伸規(guī)模，兩側(cè)存在較大的構(gòu)造變異。

鑒于航磁推斷的巴彥諾爾—哈日臺二級斷裂帶(F3)南距錫林浩特地塊北緣深斷裂12～20 km、二者呈近乎平行展布的特點，且具備構(gòu)成大地構(gòu)造單元分界的重磁特征，應(yīng)作為分割蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶與西烏珠穆沁旗晚華力西地槽褶皺帶二級構(gòu)造單元的界線。也就是說，構(gòu)成蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶與西烏珠穆沁旗晚華力西地槽褶皺帶二級構(gòu)造單元分界的所謂錫林浩特地塊北緣深斷裂，應(yīng)向北移12～20 km,至航磁新發(fā)現(xiàn)的巴彥諾爾—哈日臺二級斷裂(F3)。

4 結(jié)論

(1)錫林浩特—西烏旗地區(qū)不同構(gòu)造單元具有不同的磁場特征，為該區(qū)區(qū)域構(gòu)造研究提供了豐富的地球物理信息。

(2)二連—賀根山深斷裂的航磁場特征反映了斷裂兩側(cè)地層和巖漿巖活動具有明顯的差異，印證了該斷裂是一條板塊縫合線，是劃分西伯利亞板塊和華北板塊的分界線。

(3)根據(jù)航磁場特征，錫林浩特地塊北緣深斷裂應(yīng)向北移12～20 km,至航磁新發(fā)現(xiàn)的巴彥諾爾—哈日臺二級斷裂(F3)。這一推論望引起地質(zhì)界重視，作進(jìn)一步研究和探討。

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[3] 謝賢俊,廖壽元,席孟英.內(nèi)蒙古自治區(qū)構(gòu)造體系圖說明書(1∶1 000 000)[R].內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)研究隊,1981.

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(責(zé)任編輯： 劉永權(quán))

Aeromagnetic feature and structure units division in Xilinhot-Xiwuqi aera

WANG Weiping, WANG Defa, WU Chengping

(ChinaAeroGeophysicalSurveyandRemoteSensingCenterforLandandResources,Beijing100083，China)

Based on the 1∶50 000 aeromagnetic data in Xilinhot-Xiwuqi in 2009, aeromagnetic field feature of different structure units in this area were studied in this paper, combining with geology, remote sensing and gravity. The structural units were divided after comprehensive analysis. By comparison and analysis, this study find that the northern margin of North China Plate recognized from aeromagnetic is conformed to the structure from geological research, and the deep fault in northern Xilinhot should be indentified 10-20 km to north.

aeromagnetic field feature; sructure units； northern margin of the north China plate

10.19388/j.zgdzdc.2017.01.05

王衛(wèi)平，王德發(fā)，吳成平.錫林浩特—西烏旗地區(qū)航磁場特征與構(gòu)造單元劃分[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2017,4(1): 35-38.

2016-06-03；

2016-08-10。

內(nèi)蒙古自治區(qū)勘查基金項目“內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特—巴林左旗一帶1∶5萬航空物探綜合站勘查(編號： 07-1-HK02)”資助。

王衛(wèi)平(1963—)，男，教授級高級工程師，主要從事航空物探成果解釋和方法研究工作。Email： 911733417@qq.com。

P631

A

2095-8706(2017)01-0035-04