航磁資料的處理首先基於極化處理,然後根據需求進行目標處理。方法和手段與重力數據處理相似。從圖4-7可以看出,極化後δ T異常的高值異常區與地震的認識是壹致的。
圖4-7合肥盆地高精度航磁極測量等值線圖
(壹)合肥盆地的斷裂構造
1.斷層構造的磁異常特征
眾所周知,利用航磁資料確定基底斷裂,尤其是大斷裂是壹種有效的方法。原因是地質體遭受斷層後磁性往往發生變化,可能導致磁性降低,形成縮小的負異常帶。或磁性物質沿斷裂侵入,形成線狀或串珠狀異常帶;或者磁異常的位錯線表明斷層兩側的地質體發生了相對運動;此外,最常見的是磁場梯度帶,這也是斷裂的主要表現之壹。這些特征客觀反映了斷裂構造,與我們認識區域構造和地質構造的發展演化乃至礦床的形成密切相關。因此,利用航磁資料識別深斷裂和區域性大斷裂具有重要的現實意義。
2.圈定斷層的方法和原則
根據本區磁異常特征和地質構造條件,我們確定的原則是:主要圈定那些異常表現明顯、規模較大的斷裂構造;②航磁確定的斷層主要是基底斷層,可能與沈積層中斷層構造的分布位置不完全壹致。在這種情況下,應進行綜合分析,強調航磁解釋成果在航磁解釋資料中的主導作用。
3.主要斷裂構造
根據上述斷裂的磁異常標誌和圈定原則,本區共圈定出76條斷裂構造,其中包括控制盆地邊界的三條主要壹級斷裂,即郯廬斷裂帶、金寨-舒城斷裂帶和潁上斷裂帶。總的來說,盆地的二次隆起和凹陷主要有5條斷裂,包括費仲斷裂(F4)、蜀山斷裂(F5)、肥西-韓百都斷裂(F6)、高唐鋪斷裂(F9)和朱家大斷裂(F10)。合肥盆地外還有三條大斷裂,分別是小天壹模斷裂(F8)、胡林斷裂(F9)和毛坦廠斷裂(F11)。其余都是壹般的基底骨折。
4.斷層的分布規律及其在地質構造中的作用。
如前所述,根據斷層在磁場中的表現形式(特征線),區內圈出76條斷層,其中11主要表現為斷裂延伸長,特征線顯著。在航磁向上延拓圖上也清晰顯示,表明其有壹定切割深度,其余斷層多為壹般基底斷層。上述76條斷裂構造按其在平面上的分布方向可分為四組。壹組為北東向斷裂,即郯廬斷裂帶,其走滑地質作用十分明顯。此外,還有胡林斷層、高唐鋪斷層等壹系列較小的斷層構造,它們在地質構造演化中起到了非常重要的作用。另壹組為東西向和近東西向斷層。主斷裂為費仲斷裂,向南依次為蜀山斷裂、肥西-韓擺渡斷裂、金寨-舒城斷裂和毛坦廠斷裂。它們原本可能都是東西向的斷裂構造,但在華北板塊與揚子板塊相互作用的過程中,特別是郯廬斷裂帶的走滑作用使它們發生了壹定程度的轉向。此外,北西向斷裂較少,以朱家大斷裂為代表,還有壹些較小的斷裂構造,多為盆地內部斷裂,主要控制盆地內各種性質不同的塊體,在華北地臺中北部更為明顯。其次是南北向斷裂構造,本次解釋成果圈定了近十條南北向斷裂構造,規模都不大,但對部分斷塊也有切割控制作用。
(2)區域磁異常特征和基底巖相結構
區域磁異常的空間分布基本上是基底結晶巖系不同階段不同原巖建造和構造演化結果的綜合反映。結合不同時期巖漿活動的特征和分布規律,可以大致了解研究區的基底性質,圈定分區。研究區壹般分為六種不同類型的磁場,六種磁場中磁異常和形態變化的差異反映了該區基底巖相的差異和差別。
根據物性資料,測區及其周圍的磁性物質主要包括深部老變質巖(太古代和中、下元古界)、中、新生代火山巖、部分沈積巖和多期侵入巖。這些巖石的磁性變化和空間產狀造成了各種磁異常,各種異常的綜合疊加形成了合肥盆地的復雜磁場。
合肥盆地及周邊地區的區域磁場主要表現為面積分布的高磁異常帶,如霍邱強磁異常帶、大別山強磁異常帶、張八嶺強磁異常帶等,主要是太古代強磁基底和大規模深部侵入巖的反映。正負變化的磁異常區多呈塊狀,基本上是由太古宙中-弱磁性巖石引起的;此外,在測區南部和東南邊緣有大面積的區域性負磁異常帶,主要反映了以元谷峪為主的弱磁性基底。
根據上述分析和基底構造的壹些差異,可劃分為以下幾種基底巖相構造區:①太古代為主的強磁性基巖分布區;(2)以太古代為主的中強磁性基巖分布區;③太古代(包括部分中、下元古界)弱磁性基巖分布區;④以元谷峪為主的弱磁性基巖分布區;⑤元古代弱磁性基巖分布區,中生代火山巖豐富;⑥不同時期的侵入巖和次火山巖。
(3)磁異常圈定及局部構造異常分布規律
近年來,隨著磁力儀精度和定位精度的提高,飛行高度的降低和測量尺度的增大,小範圍內局部異常的反映更加清晰,使得局部構造異常的解釋成為高精度大尺度構造航磁解釋的主要地質任務之壹。合肥盆地高精度航磁調查采用了先進的航測和地面調查系統,發現了許多局部異常。更重要的是對這些局部異常的地質成因進行分類解釋,可以解決壹些地質構造細節,為油氣勘探提供重要線索。
1.突出局部異常的方法
突出局部異常的方法很多,該區主要采用殘差異常提取和極垂壹階導數計算兩種轉換處理方法。
航磁δ T殘差異常的提取處理效果良好,不僅有效地消除或壓制了區域背景場,而且達到了突出局部異常的目的,特別是對於低幅度的局部異常。航磁δ T極化垂直壹階導數圖異常明顯,位置可靠,對圈定和解釋局部構造異常具有重要作用。
2.確定局部異常的原理
考慮到測區的磁場特征、地質條件和油氣勘探的實際意義,本區局部異常的確定主要在有油氣遠景的地區進行詳細圈定。對於盆地邊緣火山巖分布較大的地區,尋找油氣的意義不大,因此沒有進行局部異常的詳細圈定。
3.局部異常的分類
基於航磁δT剖面圖的異常形態特征,首先考慮異常的幅度和梯度,將異常大致分為:高幅度、陡梯度的尖峰狀、混沌狀強磁異常;幅度適中、坡度較陡的局部高程異常;低幅度、小梯度的弱磁異常;振幅小但梯度變化快的高頻弱異常。其次,考慮異常形態和磁場背景,分別分離局部負異常和孤立正異常。
4.局部異常的地質原因
測區內構造復雜,巖漿活動頻繁,造成了多種形式的局部異常。根據異常的形態特征和巖石物理資料,並與已知地質條件和相關地球物理資料反復對比,我們進行了地質分類和解釋,共識別出27個基巖隆起異常(A級)、4個基性火山巖異常(B級)、65438個中酸性侵入巖異常(C級)和火山巖。
5.局部構造異常的分布規律
(1)大部分局部構造異常與相鄰斷層方向壹致:測區內大部分局部構造異常與斷層活動關系密切,多沿斷層或平行斷層分布,尤其受NE、NW向斷層控制。
(2)局部構造異常明顯受區域構造控制:盆地內圈定的局部異常主要分布在蓋層較厚的凹陷內及周邊,明顯受區域構造走向控制,特別是在凹陷邊緣與凹陷之間的凸起地帶,大多與區域構造線方向壹致。
(3)測區南北部局部構造異常分布差異較大:北部反映基巖隆起的異常較多,南部反映淺部沈積物和火山異常的構造異常較北部發育。
(4)反映淺部構造的局部構造異常多:沈積巖的局部磁性引起沈積層的許多構造異常,火山巖的多層分布引起的異常也與構造有關。這兩類異常占異常總數的70%以上,無疑為淺層蓋層提供了豐富的地質信息,隨著勘探程度的不斷提高,對它們的研究應該更加細致。
(5)局部構造異常帶多:盆地內的局部構造異常大多呈帶狀分布,有許多明顯的構造異常帶。