重磁场特征

2.2.2　重磁场特征

2．2．2．1　重力场特征

祁连成矿带区域布格重力异常^[1]总的变化趋势呈北凸的弧型重力梯级带，构成青藏高原重力梯级带的东北边缘（图2-1），并以阿尔金山、龙首山青铜峡、鄂尔多斯西缘和柴北缘、青海湖西秦岭等密集的重力梯级带和扭曲带围限成不对称梯形，与其周边敦煌、阿拉善、鄂尔多斯、柴达木等地块和西秦岭造山带重力场特征不同。周边地块重力异常值升高，等值线稀疏开阔，变化缓慢，形态多呈块状，走向不定。

在祁连造山带中，东段重力梯级带呈NNWSN向分布与NWW向区域构造走向斜交。在祁连山造山带内，以围绕祁连山西段哈拉湖一带形成菱形块状重力低的中心，向四周重力异常值递增、重力等值线疏密相间挟持着重力高和重力低分布，并产生局部扭曲。重力梯级带分布可分为NWW、NNW、NEE和NNE等几组。其中NWW向重力梯级带平行区域构造走向具南北分带的特征，主要沿北祁连构造带分布，又可分为沿嘉峪关榆树沟山肃南榆木山冷龙岭南华山分布的重力紧闭梯级带和沿托莱、白银、固原分布的重力紧闭梯级带。另一组NWW向重力梯级带分布在柴北缘西起冷湖经宗务隆山、青海湖、武山、天水，长1160km。宗务隆山青海湖段呈紧闭重力梯级带，西秦岭北缘以NNW向重力等值线同向扭曲为特征，反映深部构造与浅部构造成立体交叉。NEE向重力梯级带沿阿尔金山分布，重力异常值在－260×10－5～－330×10－5m／s²之间变化，构成弧形梯级带西北边界。NNE向重力梯级带、扭曲带形成不同特征重力场分界，在区内分布主要沿门源共和、通渭武山和天水张家川间、哈拉湖东、西两侧以及天峻都兰一带，反映祁连山造山带具东西分块分布，其周边地块重力异常值升高，等值线稀疏开阔、变化缓慢，形态多呈块状，走向不定。

在祁连造山带南段有两个明显的不规则状重力低盆地，与隐伏酸性岩体有关（图2-2，图2-3）。NNW向重力梯级带主要分布在祁连中东段，以平行六盘山最明显，多与NWW向重力梯级带构成向东凸的弧形，其间挟持着重力高与重力低相间分布，与地貌出现的隆坳相对应。

图2-1　祁连山成矿带区域布格重力异常图

图2-2　祁连成矿带布格重力上延5km异常场

图2-3　祁连成矿带布格重力深源匹配滤波异常图

从以上图中可以看出，祁连山地区布格重力场的主要特征如下：

（1）整体上，祁连山布格重力异常均表现为负值，场值总体变化趋势由区内北东（－146×10^－5m／s²）向南西递减（－500×10－5m／s²），相对变化350×10－5m／s²，异常特征线呈阶梯状逐级下降，并呈密集线性平行排列，反映了基底为北高南低、东高西低阶梯状变化的特征，这与本区地壳厚度由东向西、由南向北逐渐增厚的整体趋势相吻合（图2-1）。

（2）从北东至南西，存在几个重力梯级带，自东向西依次为：①酒泉金昌兰州天水梯级带以东，场值变化为－146×10－5～220×10－5m／s²，主要属于华北古陆部分（图2-4）；②肃北肃南门源临潭梯级（河西走廊）以东，场值变化为－220×10－5～360×10－5m／s²，大致为北祁连一带，该范围内成矿较好，出现各种金属矿床，例如金昌镍矿、白银铅锌矿等，是具有进一步找矿潜力的地区；③托莱南山梯级以东，场值变化为－360×10－5～－420×10－5m／s²，大致为中祁连一带，该范围内成矿也比较好，出现众多金属矿如铜、金、银和铅锌矿床以及如石硐山石硐沟钨、银、铅、锌找矿区和石油河小柳沟钨、铜、铅、锌找矿区等找矿勘查区；④托莱南山梯级以西，场值变化为－420×10－5～－500×10－5m／s²，大致为南祁连以及柴达木地块一带。

（3）通过重力场进行浅源滤波分析，分离背景与区域异常，可以看出，祁连山地区背景场呈北高南低（图2-3），东高西低的趋势，而局部异常上整体上高值区呈北西南东向带状分布（图2-4）。

（4）结合祁连山地层分布情况，从异常与地表出露地质体情况分析，正、负局部异常与地表出露的高、低密度体有大致对应的关系，局部重力高（正异常）基本对应地表出露的元古古生界地层及基性、超基性岩分布区，岩体密度随岩石由酸性到基性而递增，以镁铁超镁铁岩侵入体密度最大，当蚀变为蛇纹岩或蛇纹石化，往往体积膨大而密度减少。酸性花岗岩和同质火山岩较地层平均密度偏小，且重力低，局部重力低（负异常）基本对应花岗岩出露的地区以及新生界沉积区，表明局部异常均为近地表的密度不均匀的反映。

（5）对比研究区地质体分布，重力异常带主要反映了区内较大的构造断裂带。整体上布格重力垂向二阶导数异常带与构造发育的方向一致（图2-5）。

2．2．2．2　磁场特征

祁连成矿带航磁异常分布具有明显的分区分带特征，周边为高磁场或平稳负磁场形成外环，其内为条带状异常正负相间分布。在西侧和北侧为敦煌地块阿拉善地块高磁场区，以块状和条带状高磁异常总体呈斜卧的反S形，在异常带分布地区覆盖广泛，由敦煌群、北大山群、阿拉善群组成基底，磁异常主要由海西中、晚期花岗岩、石英闪长岩和零星的基性、超基性岩以及中侏罗世大陆裂谷碱性玄武岩所引起，由基底片麻岩、斜长角闪片岩、混合岩等老变质岩引起异常仅零星分布在个别地段。东侧、南侧为鄂尔多斯盆地、柴达木盆地宽缓条带状、团块状磁场区，西秦岭为大片平静负磁场区。

祁连山地区磁场主要特征如下：

（1）航磁异常（图2-6）可分为东部强磁异常区和西部低缓弱磁异常区两个区。其中强磁异常区磁异常有正有负，幅值变化较大，等值线较密集，异常梯度变化大，局部磁异常较为发育。异常走向与布格重力异常走向大体相似，这些特征说明本区地层磁性变化较大；西南部底缓弱磁异常区磁异常均表现为负值，异常等值线稀疏，变化梯度较缓，走向以北西向为主。由区内地层（岩体）密度和磁性资料可知，本区超基性岩体密度最高，磁性最强，其可引起重力高、磁高异常。

图2-4　祁连成矿带布格重力浅源滤波异常场

图2-5　祁连成矿带重力垂向二阶导数异常图

图2-6　祁连成矿带航磁总场（^ΔT^）异常等值线图

（2）局部高磁异常带基本与局部重力高异常带相对应（图2-7），并和梯度较大的重力梯级带有一定相关性，表明高磁异常带分布于规模较大的断裂带附近，如以金川铜镍矿床，从祁连地区区域重磁异常图可见金川铜镍矿带具有相似的重磁场特征。二者同处于北西走向和北东走向区域性线状重磁异常的交会部位，同处于布格重力异常梯级带附近，均具有局部重力高异常，同有走向近东西、正负相伴的局部磁异常。

（3）东北部以正磁异常为主的复杂磁场区总体主要有玉门肃南门源、张掖金昌银川、肃北乌兰都兰一带、拉鸡山一带等，张掖金昌银川出露大量的基性超基性岩，其他高磁场区为出露或半隐伏中酸性岩体、复合岩体或杂岩体的综合反映。主要高磁场带与祁连山发育的断裂空间分布具有较强的对应关系（图2-8）。

（4）从全区分带上看，北祁连高磁异常带以酒泉、民乐、武威、海原一线为界，南与托勒、白银、张家川一线为邻，由2～3条呈线状和串珠状正负相间磁异常亚带近于平行展布。异常强度一般50～100nT，最高250nT，并以门源以西磁异常南亚带连续完整性最好，具有强度大、规则而圆滑的特点。而中亚带多为串珠状异常，强度也不如南侧高。两种不同磁异常反映了北祁连元古代寒武纪、奥陶纪基性火山岩、基性岩、超基性岩组成的蛇绿岩带。北亚带异常连续性不好，在嘉峪关榆树沟山、肃南榆木山出露寒武纪、奥陶纪含火山岩地层与磁异常对应。另在酒泉、武威出现大片高磁异常，分布在覆盖区。中、南祁连磁异常带西段在西宁以西为平稳磁场背景上叠加区域性负异常和局部正磁异常，反映中祁连以元古界构成基底，上覆南祁连陆棚海型沉积，碳酸盐岩、碎屑岩沉积建造均为弱磁性。中祁连东段分布在秦安天水一带，呈NWW走向的块状强磁异常，北侧与北祁连NNW向线性异常以负异常隔开。这片强磁异常主体由秦岭群变质火山岩引起。