中国东部航空重磁断裂结构探测——以日照—连云港地区为例.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW84中国东部航空重磁断裂结构探测以日照连云港地区为例一孙艳云，张婉，周文月，李筱，张玄杰中国自然资源航空物探遥感中心，北京，100083注：本文为国家自然科学基金项目（编号：42104138）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.023作者简介：孙艳云，女，1990 年生，博士，高级工程师，地球物理专业；Email：。关键词：关键词：航空重磁场；边界识别；断裂日照连云港地区处于华北板块与下扬子板块构造交汇处。由于大地构造位置的特殊性和重要性，被地球科学家们广泛关注。但是对苏鲁造山带的大地构造属性、边界范围等地质问题存在争议（张玄杰等，2017）。另外，研究区处于海陆过度区，海陆之间的地质及地球物理资料的不连续性制约了研究区构造边界划分、基底构造性质等基础地质问题的研究与探讨。本研究基于航空重磁资料，利用刻痕分析方法对其进行精细化边界识别，通过获取的边界识别信息，对研究区断裂结构进行了划分，为中国东部构造厘定提供依据。1区域地质背景与重磁场特征1.1区域地质背景研究区位于华北板块与下扬子板块构造交汇部位，区内主体构造单元为苏鲁（胶）造山带，另外涉及鲁西隆起、莱阳盆地和苏北南黄海南部坳陷等多个构造单元。区内断裂构造较发育，主要为NE 向和 NNE 向，其次为 NW 向。已知大型断裂构主要包括郯庐断裂、连云港千里岩断裂和嘉山响水断裂等。研究区内岩浆岩分布广泛，以燕山期岩浆岩为主。1.2重磁异常特征研究区布格重力异常场整体具有南高北低的特征（图 1a），高值重力异常主要集中分布于海州湾及其南部陆地地区，高值重力异常呈 NE 向展布。研究区磁场整体具有北正南负的特点（图 1b）,以温泉徐福日照南一线为界，大致可分为南北两部分。南部磁场区整体表现为负背景场特征,其中发育 1 条线性磁异常带及 2 出宽缓升高异常。北部磁场区位于规模巨大的向强磁异常带，具有异常强度大、局部异常发育的特点。强磁异常区内局部异常以正值为主，延伸方向多为 NE 向、EW 向及 NWW 向。2边界信息提取从位场表面提取的边界往往与断裂、接触面边界等地质构造相对应，可在大地构造研究、能源矿产勘查等领域发挥重要作用，因此边界识别是位场资料处理与解释中的重要组成部分。杨文采和孙艳云（2016）通过跨学科研究将工程学中表面识别技术引入位场领域，利用二阶谱矩及其统计不变量构建出刻画地壳变形带形态和边界的结果参数，提出位场刻痕分析方法理论，提高了弱边界识别能力、分辨率能力和噪音压制能力，解决了磁场表面由于伴生异常导致虚假边界的问题。利用刻痕分析方法对日照连云港地区航空磁场进行边界提取，获得了研究区边界信息（图 2a）。由于刻痕分析方法在增强边界的同时消除了由于伴生异常造成的虚假边界，因而提取的结果更清楚地反映了构造分区信息。边界系数图上清楚的显示出 A、B、C、D 四条延伸并且连续的明显边界，分别对应于里大店断裂、五莲桃园断裂、东海赣榆断裂、桑墟连云港断裂。研究区重磁同源性较好，该四条边界在重力异常图（图 1a）上也具有明显的特征，均对应着重力梯度带。另外五莲桃园断裂、东海赣榆断裂、桑墟连云港断裂是不同区域场的分界线。该四条断裂将研究区分为鲁西隆起区（1）、胶北沉隆带（2）、胶南隆起区（1）、连云港隆起区（2）、苏北坳限（）5 个构造区、亚区。由图2a 可以清楚的看出识别的边界以 NE 向、EW 向为地质论评 2023 年 69 卷 增刊 185主图 1 日照连云港地区重磁异常特征阴影图（a）布格重力异常阴影图；（b）航磁T 化极阴影图图 2 边界识别图及断裂构造图（a）刻痕分析方法提取的边界系数图（b）研究区断裂地质论评 2023 年 69 卷 增刊 186主，与实际地质情况吻合。结合区域地质资料，对研究区整体断裂结构进行了划分（图 2b），可为研究区主要断裂带、基底构造性质等研究提供依据，为中国东部构造厘定提供支撑。3断裂结构特征（1）圈定出了桑墟连云港断裂、东海赣榆断裂、五莲桃园断裂等基底断裂构造，划分了研究区完整的断裂构造图。（2）结合区域地质资料认为重磁资料圈定的桑墟连云港断裂（连黄断裂）是苏鲁造山带南部边界，发育埋藏较深且稳定的磁性基底，具有下扬子板块基底特征。参考文献/References张玄杰,张婉,佟晶,范子梁,李筱.2017.日照连云港地区主要断裂重磁异常特征.中国地质调查,4(6):6670.Yang Wencai,Sun Yanyun.2016.Discovering crustal deformation bands byprocessing regional gravity field.Acta Geologica since(Englishedition),90(1):6674.SUN Yanyun，ZHANG Wan，ZHOU Wenyue，LI Xiao，ZHANG Xuanjie：Geological fractures detection based onthe airborne gravity and magnetic data in eastern China:acase study of the Rizhao-Lianyungang areaKeywords：airborne gravity and magnetic field；edgeenhancement；faults