莱州湾东部海域重力场及断裂构造特征.docx

PAGE1

莱州湾东部海域重力场及断裂构造特征

导读

莱州湾东部陆缘地带是金矿极为丰富的胶西北金成矿区，分布有三山岛、焦家和玲珑—大尹格庄3个资源储量达千吨级的金矿田。2005年以来，山东省地质矿产勘查开发局和山东省地质调查院在莱州湾东部海域开展地质调查和海底矿产勘查工作，在三山岛北部海域发现了超大型金矿床，探明金资源量达470t，揭示了莱州湾东部海域具有巨大的找矿潜力。受浅海地区复杂地质条件和海上地质勘查方法的限制，目前区内地质矿产研究成果相对较少，海域的地层、构造和岩浆岩分布特征研究不够细致，制约了海域金矿的勘查进程。

本研究采用山东省莱州湾1/20万浅海重力测量项目获取的高精度海底重力数据（精度±0.034×10??m/s2）和龙口—莱州地区1/5万陆域重磁测量数据（精度±0.043×10??m/s2）。山东省物化探勘查院刘洪波正高级工程师及其团队通过严格的五统一标准化处理（包括统一重力基准网、坐标系、高程基准、正常场公式、地改半径和中间层密度），成功实现了海陆重力数据的无缝拼接，并生成500m×500m网格化的布格重力异常图。基于高质量的重力数据集，运用先进的场源分离技术，系统解译了莱州湾东部陆海域重力场特征。重点针对沂沭断裂带东支主干断裂（昌邑—大店断裂）以东海域的构造格局进行深入分析，通过与前人研究成果对比验证，精确解译了区内主要断裂的平面展布特征。该研究为海域金矿勘查提供了重要的构造地质依据，对指导找矿工作具有重要实践价值。

1区域地质背景

东部陆域胶西北金成矿区地质结构主要由前寒武纪变质岩系和中生代—新生代地质体构成。

前寒武纪变质岩系主要为新太古代花岗岩—绿岩带，并以TTG质片麻岩为主，同时包含变辉长岩（斜长角闪岩）、少量新太古代胶东岩群以及中太古代唐家庄岩群的残留包体；此外，还发现古元古代荆山群、粉子山群和新元古代蓬莱群、土门群等地质单元；中生代地质体以侏罗纪玲珑序列花岗岩为主，伴有少量白垩纪郭家岭序列花岗岩、伟德山序列花岗岩（主要为艾山岩体和南宿岩体）、崂山序列花岗岩和酸性及中—基性脉岩；新生代地质体主要为沿海边和河流分布的第四纪地层（图1）。

区内NE向断裂分布密集，EW向断裂不发育，NW向断裂形成时代晚，常切割NE向断裂（邓军等，1996；宋明春等，2019，2022）。

图1胶西北地区地质简图（宋明春等，2018，2019）

1.第四系；2.白垩系；3.古元古界和新元古界；4.太古宙花岗岩—绿岩带；5.白垩纪崂山序列花岗岩；6.白垩纪伟德山序列花岗岩；7.白垩纪郭家岭序列花岗闪长岩；8.侏罗纪玲珑序列花岗岩；9.整合/不整合地质界限；10.断裂；11.蚀变岩型金矿/石英脉型金矿/蚀变（角）砾岩型和层间滑脱拆离带型金矿（直径由大到小分别表示超大型、大型、中型和小型金矿床）；12.研究区F1-三山岛—仓上断裂；F2-焦家断裂；F3-招远—平度断裂

2研究区重力场特征

2.1区域密度特征

根据山东省区域地球物理场（黄太岭等，2013）等资料，区内主要地层和岩浆岩类岩石密度参数见表1。区内前寒武纪各变质岩系密度平均值在2.77×103~2.82×103kg/m3之间，为该地区的高密度层；中生代侏罗纪玲珑序列二长花岗岩与白垩纪郭家岭序列花岗闪长岩的密度相近，密度平均值均在2.62×103~2.63×103kg/m3之间；新生代第四系密度平均值最低，为1.71×103kg/m3。

表1莱州湾周边主要地层/岩浆岩类岩石密度参数统计

2.2区域重力场总体特征

研究区布格重力异常主要表现为强烈波动性和等值线带状展布的特征（图2）。

图2区域布格重力异常图

1.重力异常分区界线；2.重力异常分区编号；3.钻孔孔位；4.海岸线；5.县级市/村镇

（1）强烈波动性。区内重力场跌宕起伏、高低相间，表现出强烈的波动性。屹姆岛西部海域布格重力异常值高达26×10-5m/s2，为区内最高值，而莱州市东部布格重力异常值低至-20×10-5m/s2，重力差值高达46×10-5m/s2。推断引起重力场波动的原因主要有3个：一是莫霍面起伏差异；二是中生代花岗岩体规模不同；三是前寒武纪变质岩系厚度不一。（2）等值线带状展布特征。由于布格重力异常的强烈波动性，致使等值线多呈梯级带异常特征，其展布以NNE-NE向为主，其次为NW和EW向，反映了本区地质构造走向以NNE-NE向为主，在不同走向断裂的控制下，中生代岩体侵入和区域变质作用呈现出明显的分带性。

2.3重力场分区特征及大地构造意义

沂沭断裂带东支断裂昌邑—大店断裂从研究区西部穿过，将重力场划分为东西2种不同特征。基于本区重力场总体特征，结合区域地质特征和布格重力垂向一阶导数异常（图3），以昌邑—大店断裂为界，将本区划分为2个一级异常区：胶辽隆起异常区（Ⅰ）和华北凹陷异常区（Ⅱ