中國重力場、磁力場與區域構造
由重力學理論可知,區域性重力布格異常場的分布形態和區域性地質構造,特別是深部構造密切相關。前者是後者在重力場中的反映,而後者又是形成前者的質量異常、擾動源體。在區域重力布格異常場中,重力異常等值線呈線狀密集的條帶地區,壹般是深大斷裂帶、地殼厚度變動的地帶或是造山帶等線性構造帶的反映。而這些深部地殼構造體系,在地表上,則呈現為裂谷、斷裂構造、或者是山系等特征地貌地形。鄧晉福等(2007)在華北三維巖石圈研究中稱為地貌-構造單元。分析表明:布格重力異常梯度帶(異常等值線密集帶),壹般與大的山系、斷裂構造帶密切相關。在中國重力布格異常場內的、貫穿中國東部的北東-北北東向大重力異常梯度帶就與壹系列的山系,以及斷裂帶系相關(圖2.20)。如:大興安北北東向重力異常梯度帶對應大興安嶺山系及斷裂帶系;內蒙古東-遼寧西重力異常梯度帶對應內蒙東-遼西山系及斷裂帶系;華北北緣燕山重力異常梯度帶對應燕山山系及斷裂帶系;冀西太行山重力異常梯度帶對應太行山山系及斷裂帶系;伏牛山重力異常梯度帶對應伏牛山山系及斷裂帶系;武陵山重力異常梯度帶對應武陵山山系及斷裂帶系;雪峰山重力異常梯度帶對應雪峰山山系及斷裂帶系;桂西北重力異常梯度帶對應桂西北山系及斷裂帶系;長白遼東重力異常梯度帶對應長白山系遼東山系及斷裂帶系;東南沿海浙閩重力異常梯度帶對應東南沿海各山系及斷裂帶系。
以上各重力異常梯度帶基本上都是北東、北北東走向(部分帶段為近東西向),與各山系的延伸分布走向基本相符或相近。
近東西和近北西走向的重力異常梯度帶與對應的山脈山系有:阿爾泰北西向重力異常梯度帶對應阿爾泰山山系及斷裂帶系;天山北麓、南麓重力異常梯度帶對應天山山系及斷裂帶系;喀喇昆侖-昆侖山重力異常梯度帶對應喀喇昆侖山系、昆侖山系;祁連山北麓、南麓重力異常梯度帶對應祁連山系及斷裂帶系;喜馬拉雅南高重力異常梯度帶對應喜馬拉雅山系及斷裂帶系;陰山燕山重力異常梯度帶對應陰山、燕山山系及斷裂帶系;秦嶺大別重力異常梯度帶對應秦嶺大別山系及斷裂帶系;南嶺南北重力異常梯度帶對應南嶺山系及斷裂帶系。
近南北走向的重力異常梯度帶及對應的山系山脈有:
康滇南北向重力異常梯度帶對應康滇南北山系及斷裂帶系
橫斷山系重力異常梯度帶對應滇藏橫斷山系及斷裂帶系
根據航空磁測的資料的解釋原理,航空磁力異常的分布與對應的地區地面及地下的地層、巖層磁性相關。對於由含磁性較強的地層、巖層或巖體等高磁性擾動源體構成的地質構造單元,如造山帶構造活動形成的山脈、斷裂活動形成的斷裂構造帶,在航磁場中呈現出高磁異常等值線密集的條帶狀高磁異常帶(區)或呈現為連續的高磁異常圈閉鏈狀地區(帶)。反之,如系弱磁、低磁性地質構成體,則不能形成高磁異常,而為低、弱磁異常(帶)區。
壹般來說,盆地具有強的平緩磁場,造山帶磁場基本沿構造走向延展。將地震構造圖(Ab-doazlim Haghipour,2001)扣合在衛星磁場圖上(圖2.21),幾條明顯的磁條帶與斷裂帶基本壹致,如阿爾金、祁連山柴達木、陰山、秦嶺大別造山帶,隔開了幾個有明顯磁場強度差異的磁性單元。
在全國航磁異常場內,北東走向分布的高磁異常帶有:大興安嶺高磁異常帶;長白-遼東(含鞍山、撫順)高磁異常帶;遼西-華北北部高磁異常帶;北太行高磁異常帶;晉西豫西(含呂梁)高磁異常帶(區);東南沿海(浙閩粵)高磁異常帶;江紹高磁異常帶;郯廬高磁異常帶;膠北高磁異常帶區。
近東西向和近北西走向分布的高磁異常帶有:燕山-華北北部高磁異常帶;陰山-大青山南高磁異常帶;秦嶺-伏牛-大別高磁異常帶;阿爾泰高磁異常帶;祁連東高磁異常帶;喜馬拉雅高磁異常帶。
圖2.20 中國大陸及其鄰區重力場水平梯度與主要斷裂分布圖(據彭聰,2013)
圖2.21 中國大陸及其鄰區衛星磁場圖(轉引自彭聰,2013,據Korhoen et al.,2007;扣合地震構造圖,據Abdolazmi,2001等編制)
近南北走向分布的高磁異常帶有:康滇高磁異常帶;橫斷山系高磁異常帶。
以上各個高磁異常帶(區)與相應的山脈、山系或斷裂帶系相關。從深部來看,我國主要活動斷裂帶(劉光勛,1989)中,河套斷裂系-龍門山斷裂系-康滇斷裂系和我國深部巖石圈東西Ⅰ級單元結構不連續對應(邱瑞照等,2006)。雅魯藏布江斷裂系和深部喜馬拉雅山新生代造山帶型與岡底斯新生代造山帶型巖石圈結構不連續對應;班公錯-怒江-瀾滄江斷裂系和深部羌塘-昆侖-昆侖秦嶺新生代造山帶型巖石圈結構不連續對應;西昆侖斷裂系和深部昆侖新生代造山帶型與塔裏木克拉通型巖石圈結構不連續對應,金沙江-紅河斷裂系與深部青藏高原東緣造山帶型及西南“三江”新生代造山帶型巖石圈結構不連續對應,天山斷裂系南北兩帶與深部塔裏木克拉通型、準噶爾克拉通型與天山新生代造山帶型巖石圈結構不連續對應;西域斷裂系南北兩帶和深部天山新生代造山帶型與準噶爾克拉通型與阿爾泰新生代造山帶型巖石圈結構不連續對應;郯廬斷裂系及下遼河-華北斷裂系與深部松遼平原、華北平原東西兩側新生代裂谷型巖石圈結構不連續對應;東南沿海和臺灣斷裂系與深部東南沿海新生代裂谷型臺灣島弧形巖石圈結構不連續對應;南海斷裂系與深部南海中央盆地邊緣海洋殼型北部巖石圈結構不連續對應;昆侖秦嶺斷裂系東段與深部揚子克拉通型、秦嶺新生代造山帶型與鄂爾多斯克拉通型巖石圈結構不連續對應。總之,深部巖石圈結構不連續,在地表都有體現,可以和主要活動斷裂系對應,同時,有許多還與重力異常梯度帶的分布相符合。
雖然限於資料只能偏重於總結國內重力場、磁場特征,但是,鑒於中國及鄰區的許多造山帶、山系或斷裂帶、構造-巖漿帶等是相連的,因此,對於總結和認識跨境成礦帶也是非常有益的。