区域地球物理勘探
1985年对宝安等四个地区进行1 ∶ 5万幅地质(矿产部分)调查时,以纵坐标20°的200km线划分东、西两区,东区448km2面积采用500m×50m的网,比例尺为1 ∶ 5万。对西区443km2进行了磁测,比例尺为1 ∶ 1000 m× 100 m,通过以上工作,* * *圈定了47个磁异常。根据磁场变化特征,将全区划分为8个磁场(带),并进行地质解释。同时,系统测量了该区各种岩石(矿物)的磁性参数,掌握了岩石的磁性特征。在电法测量方面,没有系统的电法测量工作,仅在大骨岭铁矿区和山仔峡多金属矿区开展了1 ∶ 1000和1∶1000电法剖面。此外,在罗湖-深圳水库进行了构造地质电法调查,在罗湖桥-南头进行了水文和工程地质电法调查。在2008年开展的“深圳地震活动断层探测与危险性评估”中,第一阶段开展了浅层地震勘探和活动断层深部构造大地电磁阵列探测。在香港附近区域进行了区域重力调查,该区域重力场由632个台站(其中陆地台站499个,海底台站133个)测得。同时,根据数字岩区模型,进行岩区校正。
二、磁性测量
(A)区域磁性特征
1.地磁元素
从中国科学院地球物理研究所编制的1970地磁图可知,深圳地磁要素为:
1)正常地磁场的水平分量(Ho)为37958nT。
2)正常地磁场垂直分量(Zo)为22577nT。
3)地磁倾角(I)为30° 40 ' 2”。
4)地磁赤纬(d)为西经1° 24′1″。
5)地磁场垂直分量的纬度变化为65438±03nT/km。
1980后地磁倾角增加12 ',对推断解释无影响。
2.岩石的磁性特征
(1)测定方法
在1985中,从实测地质剖面和异常区采集的岩样,用磁尺法第二位置测量,将仪器向南转动,将仪器灵敏度提高到3 nT左右,对实测样品的3轴6面24个读数进行计算和排序,不能读取的样品视为无磁。
(2)沉积岩的磁性特征
1)泥盆系:泥盆系沉积岩分布在深圳中北部和东部,部分岩石具有磁性,主要为含铁的细粒应时砂岩、粉砂岩和云母石英片岩。磁性矿物为磁铁矿,呈浸染状,几何平均磁化率在(90 ~ 1200) × 10-64π (Si)之间变化,剩磁较强,几何平均值为(50 ~ 6770) × 10-3 A/m,一般可形成2000。
2)下石炭统:石峡子组地表出露仅在葵涌枫树山和高镇发现,由灰岩和大理岩组成,磁法测量显示无磁性。水水组主要沿深圳断裂带分布,其下段下部磁性岩石由于含铁量不均匀,磁性变化较大。磁化率的几何平均值为(100 ~ 800) × 10-64π (Si),剩磁的几何平均值为(200-1200) × 65438+。水建组上部含铁砂岩和石英片岩的磁性略弱于下部。几何平均磁化率为(30 ~ 380) × 10-64π (Si),剩磁为(80 ~ 2600) × 10-3 A/m,一般可引起65438+。
3)下侏罗统:金鸡组和乔媛组主要分布在东部的葵涌北部,以及金龟子-罗屋田一带。岩性为应时砂岩和泥质页岩等。其通常是非磁性的。但由于蚀变变质作用,局部磁性矿物有所富集,其岩性主要为变质砂岩、绢云母母岩等。通过岩矿鉴定铁含量为3% ~ 5%,几何平均磁化率为(70 ~ 765) × 10-64 π (Si),剩磁较强,几何平均为(70)。
4)下-中侏罗统:塘厦组分布在布吉-横岗一带,岩石一般不具磁性,但部分地区因中酸性熔岩而具磁性,或因侵入岩侵入围岩接触变质形成磁铁矿,故具磁性。磁化率几何平均值为(70 ~ 390) × 10-64π (Si),剩磁为(50 ~ 500) × 10-3 a/m,一般可引起100 ~ 200 nt的磁异常。
(3)火山岩的磁性特征
深圳火山岩分布在中部的吴彤山、东部的八广-笔架山和七娘山,岩石一般无磁性。而局部的英安岩流纹岩凝灰岩因含有磁性矿物而具有较强的磁性,几何平均磁率为(400 ~ 1300)×10-64π(Si),剩磁为(50 ~ 11000) × 65438+。
(4)侵入岩的磁性特征
1)中侏罗统大岭山层序:盐田坳单元为黑云母二长花岗岩、片麻状花岗岩混染岩等。通常是弱磁性或非磁性的。其磁场一般表现为高背景值,强度为100 ~ 150 nt,磁化率为(30 ~ 600) × 10-64π (Si),剩磁为(30 ~ 170) × 10。
2)晚侏罗世龙岗层序:王牧组和屯阳组主要岩性为黑云母花岗岩,由于局部磁性矿物的富集,具有一定的磁性。其磁化率一般为(200 ~ 5000) × 10-64π (Si),剩磁为(70 ~ 1700) × 65438+。屯阳单元西南大梅沙地区具有较强的磁性,磁化率为(200 ~ 1700)×10-64π(Si),剩磁为几十到4000×10-3 A/m
3)早白垩世高滩层序:主要分布白芒、南头、焦、下井心、鹅公。其中白芒单元普遍具有一定的磁性,而南头单元仅在元古界变质岩与北侧接触带的局部地段见到强磁性的应时正长岩。白芒单元岩矿鉴定含磁铁矿,重砂分析磁铁矿含量达23g/10km。磁化率几何平均值为(630 ~ 12000)×10-64π(Si),剩磁变化较大,几何平均值为(60 ~ 1600) × 10-3 a/m
4)晚白垩世张洋层序:主要有大新、扎旗山、半天云等单元,岩性以花岗斑岩为主,一般无磁性。
(5)变质岩的磁性特征
变质岩分布在西部的福永、梅林、深圳水库,磁性岩性主要为石英片岩、云母片岩、黑云母斜长麻粒岩、混合花岗岩。一般来说,这类岩石没有磁性,大多反射稳定的负磁场,强度在-50nT ~-100 nt之间。
(2)区域磁场分布及解释
深圳的沉积岩一般表现为平缓的负磁场和局部的异常变化,而岩浆岩往往表现为正磁场。整个区域大致分为8个磁场(带)。
1.白芒-南头正负磁场
磁场位于西九围-白芒-坂田、南投一带。
1)白芒跳跃正磁场区:位于九圩-白芒-坂田一带,面积约180km2。强度一般为50 ~ 100 nt正异常。磁场是由白芒单元侵入岩体引起的。
2)南投-福田低-弱弱弱磁场区:位于南投-蛇口-福田地区,土壤50nT,以负值为主的弱磁场及特征。一般磁场区东北部为低弱平缓的正值,南部为低弱平缓的负值,其分布范围与南头单元侵入岩体边界基本一致。此外,南头至白芒之间,地表为无磁性的元古代变质岩,东部相应部位有升高的磁场,提示两个单元侵入变质岩下部岩体可能有联系;而在西部,对应位置的强度为负磁场,因此推测两个侵入岩不相连或埋藏较深,那里的变质岩较厚。
2.黄田-西乡弱负磁场区
磁场区位于西部的福永-西乡地区,东北和东部与白芒跳跃正带相连,以-50nT至-100nT的平缓磁场为特征。变质岩、混合花岗岩和第四系在该区域地表出露。这些岩石没有磁性,磁场基本上是变质岩系的反映。因此推测第四系覆盖层下仍有变质岩分布。
3.布吉-横岗正负跃变低值磁场区
磁场区分布在罗湖-布吉-李朗、横岗一带,西接白芒磁场带,东至赤水洞-横岗异常带,表现为20nT-80nT的跳跃磁场,地表出露塘厦组,磁场区南部有变质岩,北部有小面积水表组出露。这些地层岩石一般是无磁性的,但塘厦组在某些地区含有火山碎屑岩。
4.赤水洞-横岗正负伴生异常带
该异常带位于中部赤水洞-横岗一带,基本沿深圳断裂带(田罗坑断裂南段以西、横岗断裂北段以东)展布,呈东北走向。异常带由赤水洞、横岗四个异常组成,呈带状分布,正负符号相间。负值在西北测得,其中两个尺度较大,长6 ~ 10km,宽200 ~ 1000m。峰值强度为200 ~ 800 nt,最小值为-200nT至负几百nt。呈之字形跳跃,梯度大,连续性好,与断裂带分布有关。与异常相对应的地层为下石炭统分水组。根据异常分布分析和岩石磁学参数测定,地层本身含铁,是强烈的动力热变质作用形成磁铁矿,异常带受深圳断裂带控制。
5.吴同山静止正磁场区
磁场分布在吴彤山周围,以一个强度为100~130 nt的稳定正磁场为特征。出露岩石为吴同山群酸性-中酸性火山岩,一般无磁性,表明磁场成因与出露火山岩关系不大,可能是深部磁性岩体的反映。磁场区东部与盐田-小梅沙(中侏罗世或晚侏罗世中酸性侵入岩)上升磁场带相连,相连部分磁场反射基本一致。此外,从该区岩石磁学资料分析,推断深部磁性岩体可能为中酸性侵入岩体。
6.盐田-小梅沙凸起正磁场区。
磁场位于东部盐田-小梅沙一带,向南延伸入海,陆地面积约13km2。其特征是上升的300~500 nT的正磁场。异常区出露中侏罗统花岗闪长岩和晚侏罗世黑云母花岗岩,岩石磁性测量结果普遍具有较强的磁性,表明异常是由相应的磁性岩石引起的。
7.盐田坳-屯阳正负关联磁场。
磁场区位于三洲田-桥-屯阳地区东部,磁场总体特征为正、负。负值在北方,正强度一般为50 ~ 150 nt,负值相对较弱,一般为-20 ~-100 nt,部分达到-200nT。本区主要出露中侏罗世盐田坳组、晚侏罗世屯阳组、早白垩世焦组等侵入岩,北缘出露泥盆系沉积岩。上述岩石和地层一般无磁性或弱磁性,表明磁场的成因与地表裸露岩石关系不大。从磁场反映的特征来看,可能是深部磁性体的反射,推断有隐伏的磁性岩体。
8.八广-南澳低弱负磁场带
这个磁场区位于葵涌金龟子-八广-南澳地区的东部,表现为-30 ~-80 nt的平缓磁场,与邻近的磁场区明显不同,在其局部区域叠加了各种性质不同的局部异常。本区出露的火山岩、泥质粉砂岩、砂岩、石灰岩、花岗岩等地层岩石一般无磁性。显然,这个稳定的低弱磁场区是它自身的反映。
第三,电气测量
(1)大古岭铁矿区和山仔峡多金属矿区
1.岩石(矿石)的电特性
用小四极和小测深法测量野外露头岩石的电阻率和极化率。该地区大理岩的平均电阻率和极化率分别为657ω·m和22%。中粒云母粉砂岩平均电阻率为1152ω·m,平均极化率为6.4%。绢云母粉砂岩的平均电阻率为1745ω·m,极化率为14.7%。变质砂岩的平均电阻率为800ω·m;;绢云母片岩的平均电阻率为2049ω·m;;平均极化率为16.5%;花岗岩的平均电阻率为590ω·m;;半风化花岗岩的平均电阻率为730ω·m,平均极化率为153%。风化花岗岩平均电阻率1098ω·m,平均极化率11.5%。块状黄铁矿的平均电阻率为0.2ω·m;;浸染状黄铁矿的平均电阻率为9ω·m;磁铁矿矽卡岩的平均电阻率为16ω·m
可见山仔峡黄铁矿电阻率最低,磁铁矿矽卡岩为低电阻率体,通常造成复合节理剖面的正交点。大骨岭绢云母片岩和绢云母粉砂岩的电阻率和极化率较高,而花岗岩、大理岩和变质砂岩的电性差异不大。
2.电异常解释
1)大孤岭地区:复合节理剖面法和激发极化法都清楚地反映出该区存在三个不同的电性层。测区南部普遍有规律地反映为高阻层,曲线跳跃较大,是该区电阻率最高的层,是晚侏罗世中粒黑云母花岗岩的大面积出露区。第二电性层位于测区中部,曲线稳定,是该区电阻率最低的层,被第四系大面积覆盖,厚度可能较厚。第三电性层位于测区北部,其电阻率介于上述两个电性层之间,属于中阻层,反映下石炭统石峡子组大理岩。
2)山仔下区:该区仅在铁帽分布区布置电法剖面工作,采用激电和联合剖面法。激电异常和节理剖面的正交点出现在含有磁黄铁矿和黄铜矿的鹅公集地区,引起了磁异常。
(2)罗湖-深圳水库电法测量
1.电特性
1)岩石电阻率特征:勘察区主要地层为下石炭统、元谷峪变质岩、第四系等。用小四极露头法测得元古宙条带状混合岩的普通电阻率值为1678ω·m;下石炭统片岩、千枚岩和片状砂岩的电阻率值一般为2265ω·m;;砂岩和凝灰岩的普通电阻率为2881ω·m。
2)断裂带的电阻率特征:断裂带的电性特征有两种。一种是破碎带含水,形成低阻体;二是硅化岩脉穿透破碎带形成的高阻体。
3)地层视电阻率特征:在元古界地层中,节理剖面的视电阻率从西部的中阻区到中部的黄贝岭附近的大坝到深州水库为低阻区,然后向东跳跃到下石炭统的带状、阶梯状高阻区,再向东在李安堂附近的第四系覆盖区呈现低阻区。
2.电异常的解释
综合联合剖面测量和电测深剖面测量,大致圈定出4组低视电阻率异常带,大致分布在东北和东北方向,推断为含水构造破碎岩带所致。此外,根据节理剖面视电阻率曲线的正负交点、拐点和同步升降点的连接轴,初步解释了罗湖断裂带13条NE向断层和两条NW向断层的分布位置。
(3)罗湖桥-南头电法测区
1983年在该区进行了1∶2.5万的水文工程地质电法调查,面积约100km2。通过电测深、复合节理剖面、自电和感应电位实验,确定了复合节理剖面法的工作方法,并辅以电测深。由于当时工作仍在进行中,详情可在人口普查报告中找到。
四、浅层地震勘探和大地电磁阵列探测
2008年在“深圳地震活动断层探测与地震危险性评估”中,采用浅层地震探测方法,一期探测目标为:横岗-罗湖断层束、石井岭-田螺坑断层群、丹竹头(观澜湖)断层。采用美国Laurie公司生产的NZXP 24道地震仪人工锤击震源。完成浅层地震测线38条,总长10.469km。探测结果表明,横岗-罗湖断层束由一系列走向东北的断层组成,主要走向西北,局部地段走向东南,总体呈逆断层,部分地段为正断层;石井岭-田螺坑断层组(原报道为李安堂断层)是一条走向东北、倾向西北的正断层。丹竹头(观澜湖)(最初报道为温塘-观澜湖断层)是一条走向西北、倾向西南的平移正断层。
此外,首次采用大地电磁阵列法对深圳市中心城区的高密度点进行了系统测量。应用远参考道观测和数据处理,通过人工选图和稳健的数据处理技术,获得了优良的视电阻率曲线。根据大地电磁二维电性结构模型和一维反演结果,结合地质条件分析,推断隐伏基底中元古界地层电阻率为100ω·m,泥盆系鼎湖山群地层及电阻率为100 ~ 1000ω·m,石炭系水表组电阻率为10 ~ 400ω·m。侏罗系吉林湾组火山岩电阻率为10 ~ 100ω·m,第四系沉积物电阻率为10ω·m,对应的白垩纪花岗岩电阻率最高,总体在1000ω·m以上。断裂带探测发现4条区域性断裂和9条局部断裂。断层构造在深部从东北向的带状分布和电性异常在浅部的局部集中,可能反映了测区内主要断层在浅部分支而在深部趋于复合的分布特征。北西向断裂在胡仙段向西南缓倾,在石樟坑水库附近向东北陡倾。根据各剖面的一维反演结果,发现深部存在低阻层,低阻层埋深一般为10 ~ 30 km,局部可达更深。
动词 (verb的缩写)重力测量
根据1997之前的《香港区域构造背景:新重力模型的意义》一文,在毗邻香港的区域进行了区域重力测量,其读数与1971的国际重力标准网相连接。布格重力异常图计算的还原密度为2.62×103kg/m2,代表已知岩石类型,接近不同花岗岩体测得的平均密度。大于-30毫伽的重力异常最低值出现在元朗南部和西部,大于-20毫伽的低值区穿过香港西北部。在香港的东南部,沙田与香港岛之间形成一个东南向的陡峭负异常梯度带,最西端可追溯至大屿山。异常等值线向南突出,重力异常值继续上升到海面,在香港岛东南15km处达到最高值5mGal。在香港北部,显示了低重力梯度区的局部变化。举例来说,元朗西部可见一条北北东异常脊,而沙田北部则出现北北东异常脊,其他北北西向及东西向异常脊亦有出现。
利用欧拉反褶积技术,可以在事先不知道地质构造数据或岩石物理特征的情况下,确定震源区的位置和深度。根据该区重力测量资料得到的欧拉解,形成线性、弧形和“S”型异常。当构造系数为1时,异常最清晰,深度求解范围为1 ~ 8 km。当构造系数为2时,一些异常被拉长,新的异常明显出现。线性异常的长度通常为2-10km,宽度可达500m。这些线性异常通常被认为代表中地壳和上地壳顶部的断层,四组几乎平行的主线异常被定义为ne组、N-S组、NW组和EW组。其中一些异常位于地表显示的断层带内或附近,表明断层陡峭地穿入上地壳;有些异常与地表显示的断层带不对应,可能代表与地表不相切的断层。从线性异常组的相交关系分析,东西向断裂最老,其次是东北向断裂,西北向和南北向断裂最晚。西北部明显的“S”异常可能是由NE向走滑断层之间的逆掩断层引起的。
香港建立的地壳模型由一个狭长的东北长英质中下地壳组成,两侧为太古宙和元古代富含铁和镁的岩石区。上部被中生代花岗岩、火山岩和显生宙覆盖,厚度约6公里。该构造模型与上述重力资料一致,从岩浆岩锆石中识别出显生宙至新太古代的剩余年龄,得到证实。如九龙、沙田、镇山的花岗岩,幔源成分最多,地壳混染最少;西北部的花岗岩和花岗闪长岩具有强烈的太古代特征,而东南部的花岗岩则表现出越来越强烈的元古代特征。太古代与元谷峪之间的不连续面起通道作用,使幔源岩浆侵入上地壳,周期性地切穿上覆地层,表现为伸展花岗岩的侵入、破火山口的发育和宽脉杂岩的位置。
中下地壳北部有一个不连续面,基本在深圳断裂带之下。欧拉异常显示边界断层的走滑变形延伸至相当深度。这种不连续被认为与华夏地块的主剪切带有关。粤东莲花山断裂带是中下地壳东北主剪切带在地表的出露,其形成时期很可能是中生代至新生代。由于华夏地块边缘区域应力作用的影响,断裂带多次活动,对中国东南部的地质发展产生了重要影响。