第五节 地球物理、地球化学

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《福建省志·地质矿产志》 图书
唯一号: 130020020230006189
颗粒名称: 第五节 地球物理、地球化学
分类号: P3;P59
页数: 4
页码: 59-62
摘要: 本文记述了福建省的地球物理和地球化学研究揭示了该省的深部结构和地质特征。全省岩石圈结构大致可分为上地壳、中地壳、下地壳和上地幔四层,存在明显的密度差异。地壳可分为上、中、下三层结构,有7个速度层。全省平均地壳厚度为31.5公里,平均速度6.3公里/秒。福建省的深部电性结构可根据大地电测深曲线类型划分为KHK型(五层)。这些研究对于理解福建的地质历史、矿产资源分布以及地震活动等都具有重要意义。
关键词: 福建省 区域地质 地球物理 地球化学

内容

一、地球物理
  (一)区域重力场
  福建属于中国东部重力场的平稳区。主要由浙闽粤区域重力低值区和沿海次级重力梯级带组成。根据布格重力异常场的特征,可将全省重力场分成:闽东沿海重力梯级带、屏南重力低值区、连城区域重力低值区和建瓯区域重力高值区。利用统计方法对重力异常特征线及重力异常源的底界深度进行探讨,表明重力异常特征线方向以北东向为主,北西向次之。推断异常源底界面深度一般小于12公里。
  岩石密度,全省测定5.37万块各类岩石标本的密度,经过统计整理,全省密度为:东部火山岩区,平均密度值为2.60g/cm³;闽西北变质岩区,平均密度值为2.65g/cm³;闽西南沉积岩区,平均密度值为2.61g/cm³。岩石密度纵向分层,全省岩石圈结构,大致可分为上地壳、中地壳、下地壳和上地幔四层,层间存在着明显的密度差异。上地壳又可细分力三个密度层。福建岩石圈结构总体有5个密度界面。其中,下地壳与上地幔之间(莫氏面)的界面起伏或断裂,在地表重力测量中,能明显地在区域重力场中得到反映。如闽东沿海梯级带,其主要原因就是下地壳与上地幔之间(莫氏面)发生倾斜和断裂所引起的。
  推断断裂构造及深部构造单元划分,依据重力场的特征,划分为切穿莫霍面的深断裂6条,切至地壳中下层的大断裂13条,切至地壳上层的一般断裂14条,共33条,揭示出全省的基本构造格架。福建基底构造具有“东西分带、南北分块”的格局,。以福鼎—莆田—诏安为界,东部以上地幔隆起为特征,西部为上地幔坳陷。在东西分带的基础上,以建宁—仙游构造带为界分为南北两大块体。南地块上地幔纵波速度为7.9km/s,有低速层,天然地震频繁,热泉多,地温梯度每百米可达14℃。北地块上地幔纵波速度为8.1km/s,无低速层,天然地震少,热泉少见,地温梯度每百米仅2℃。
  全省构造单元的划分,根据重力场对福建深部构造单元的划分,结合地质、航磁等资料,全省地质构造单元的划分是以福安—南靖深断裂为界,分为闽东火山断坳带和闽西褶皱带两个一级构造单元;在闽东火山断坳带内,以长乐-南澳深断裂为界进一步划分为闽东沿海变质带和福鼎—云霄断陷带两个次一级单元;在闽西褶皱带内,以崇安—清流深断裂为界,划分为闽中褶断带和武夷山脉隆起带两个次一级构造单元。闽中褶断带是福建省的主体部分,其内部受北西向及南北向深断裂分隔,可细分为四个更次一级的构造单元。
  (二)区域磁场
  福建省东西部区域磁场有明显差异,西部磁场弱,平缓起伏,正负相间,呈条带状排列。东部磁场强、变化大、正负值频繁交替,起伏剧烈,环状异常多。两种不同的磁场特征,反映了东西部不同的地质背景和岩类组合。
  航磁△T资料经预处理(化极上延20公里)得到的区域磁场特征是:以东径118°30′为界,以东为正磁场区,有政和磁异常带和永泰磁异常带。118°30′以西为3条正磁异常和2条负磁异常带相间排列,即漳州正磁异常带、大田—永定负磁异常带、永安—上杭正磁异常带、沙县—连城负磁异常带、长汀—泰宁正磁异常带。
  福建地层的磁性均一性较差,磁性主要与岩性有关:上元古界—下古生界的区域变质岩大部分为无磁—弱磁,仅局部有磁性;下古生界-中生界的沉积岩多数无磁性;中生界火山岩磁性变化大,酸性火山岩及火山碎屑岩从无磁性到强磁性,中性、中酸性火山岩-般为中等磁性。航磁反映的区域构造有5组28条,其中对基底构造影响最强烈的是北东向和北西向两组。
  (三)地壳的速度结构
  根据爆破地震,福建地壳可分为上、中、下3层结构,有7个速度层。上地壳分3层,中、下地壳各分2层。全省平均地壳厚度为31.5公里,平均速度6.3公里/秒。上地壳厚度10.6公里,平均速度5.94公里/秒;中地壳厚度11.3公里,平均速度6.3公里/秒;下地壳厚度9.6公里,平均速度6.76公里/秒。以建宁—湄洲湾一线为界,北部,上下地壳速度界面存在剧烈起伏,上地壳上部平均速度〓P较大(5.7~7.9公里/秒)。中地壳第四、第五层间差别小,局部出现低速层。下地壳为梯度层,平均速度〓P变化大(6.83~7.01公里/秒);南部,上下速度界面起伏平缓,下地壳平均速度小于北部。
  (四)深部电性结构
  根据大地电测深(MT)曲线类型,在岩石圈内可划分为KHK型(五层),它们是中低阻表层、地壳高阻层、壳内高导层、壳幔高阻层、上地幔高导层等。用上地幔高导层值计算得出福建南部软流层顶面埋深(即岩石圈厚度),福建东南部岩石圈厚度一般为100公里,福建东部同安、莆田一带软流圈顶面存在大于180公里的深凹陷,在永春-南靖一带存在北东向狭窄隆起带及福州华安局部隆起(为60~90公里),福建西部为宽缓隆起,轴部在永安附近。
  二、地球化学
  (一)测量分析
  1959~1977年,完成全省1:20万土壤金属量测量,面积11.9万平方公里,采集土壤测量样品44.7万件。样品测试分析采用光谱半定量分析,根据区域化探灵敏度和精度要求,确定铜、铅、锌、锡、铬、钒、镍七元素为成图元素。1978~1979年间编制完成1:20万福建省土壤地球化学图及说明书,计22个图幅。在此基础上,1980~1981年,省区域地质测量队补充收集邻省8个1:20万图幅中的福建省所辖地域的土壤地球化学资料,编制成1:50万福建省地球化学图及说明书,1982年省地质局进行评审验收。该项研究表明,全省铜等七元素土壤地球化学丰度(表1-14),闽西北变质岩区铜、铅等七元素丰度均大于全省平均丰度值;闽西南沉积岩区除铬、钒、镍、铜元素丰度较高外,铅、锌、锡元素丰度较低;闽东火山岩区铅元素高于全省丰度值,锡元素丰度与全省丰度相近外,其余元素丰度小于全省丰度值。
  全省共圈定土壤地球化学组合异常884处。其中Ⅰ类异常115处;Ⅱ类异常260处;Ⅲ类异常498处;Ⅳ类异常11处。编制了土壤地球化学找矿预测图。
  1980~1990年,进行全省1:20万水系沉积物测量,采样面积12.56万平方公里,采样密度每平方公里个点,利用水系沉积物(河流、湖塘、滨海底积物)为样品,采样总数32424个。分析39种元素。分析测试采用多种先进的技术方法,如X荧光光谱分析Si、A1、等25个元素;原子萤光方法分析As、Sb、Bi、Hg;催化极谱法分析W、Mo;化学光谱法分析Au;原子吸收法分析Ag等。工作过程中执行地矿部制定的化探扫面质量监控系统,保证了测试数据的可靠性,精度达到国内领先水平。其中Au、Ag均达到l×l0⁻⁹,其它元素为10⁻⁶。
  首批对铜、金等十元素的资料进行综合整理及分析研究。Cu、Au等十元素背景值如下表(表1-15)。
  与地壳丰度对比,水系沉积物中Ag、Bi、Pb、Sn、As为明显富集元素,Cu、Au显著贫化,Zn、Sb、Hg的含量大致相同。
  (二)地球化学分区
  全省分为四个地球化学区:闽西北Cu、Zn、Sn地球化学区,Cu、Zn、Sn背景值分别为11.17、77.0、4.92(均为l×10⁻⁶),而As、Sb相对贫化,该区又可细分为三个小区;闽西-闽东南Ag、Pb、Bi、As、Sb地球化学区,银、铅、铋、砷、锑含量普遍较高,背景值Ag0.105,Pb43.0,Bi0.446,Sb0.274,As3.62(均为l×10⁻⁶),该区又可细分为3个小区;滨海Au、Cu、Hg地球化学区,Ag、Pb背景值明显贫化,Cu、Hg、Zn相对富集,其背景值分别为Cu10.63、Hg0.063、Zn78.8(均为l×10⁻⁶),该区可分为两个小区。这三大区域构成福建省的主体部分;第四区为零星分布、呈断续盆地状的第四系景观地球化学区。主要为冲洪积和海积层,分布在福州、长乐、莆田、泉州、厦门、漳州、漳浦等一些滨海地区。
  全省共圈定单元素异常6156个,综合异常287处。划分两个铜-多金属成矿远景带,10个成矿远景区,14个重点综合异常。

知识出处

福建省志·地质矿产志

《福建省志·地质矿产志》

出版者:方志出版社

本志重点记述清宣统三年至1990年福建省地质矿产事业的发展变化情况。由概述、专业内容共三章18节及有关图、表组成。

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