吉林省長(zhǎng)白山玄武巖覆蓋區(qū)長(zhǎng)白縣十七道溝地?zé)豳Y源潛力評(píng)價(jià)

黃繼軍 許志河 孫念仁 牛軍平

（1、吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長(zhǎng)春130000 2、吉林省地質(zhì)勘查基金管理中心，吉林 長(zhǎng)春130042）

調(diào)查區(qū)主體位于遼吉古元古代裂谷（Ⅲ）鴨綠江拗陷（Ⅳ）的南緣，部分屬狼林地塊北緣（Ⅲ）。調(diào)查區(qū)處于兩個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元的接合部。與南東部朝鮮惠山～利源拗陷（Ⅳ）、南部狼林地塊（Ⅲ）相接。（圖1）。區(qū)內(nèi)已知地?zé)豳Y源主要有：十五道溝、十八道溝構(gòu)造型地?zé)釡厝^(qū)域上八道溝- 長(zhǎng)白縣東西向深大斷裂及其次級(jí)斷裂控制著區(qū)內(nèi)地?zé)豳Y源的分布。然而由于前新生代基巖幾乎全部被玄武巖掩蓋而未見出露，給地質(zhì)工作帶來困難；區(qū)內(nèi)地形地貌十分復(fù)雜，溝谷深切，通行極為不便，勘查工作難以展開；受古地貌制約大部分地區(qū)新生代玄武巖厚度較大，常規(guī)的地質(zhì)難以實(shí)施，勘查工作程度相對(duì)較低。因此，本研究通過重力、磁法、可控源音頻大地電磁法對(duì)深部地質(zhì)、地?zé)豳Y源信息進(jìn)行提取[1]，以達(dá)到對(duì)長(zhǎng)白縣十七道溝地?zé)豳Y源的潛力評(píng)價(jià)[2]。

圖1 吉林省長(zhǎng)白山及周邊區(qū)域大地構(gòu)造圖

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

（1）地層：區(qū)內(nèi)地表出露地層西側(cè)為震旦系萬(wàn)隆組白云質(zhì)灰?guī)r，青白口系橋頭、南芬、釣魚臺(tái)組石英砂巖、黑色頁(yè)巖等，東側(cè)為晚三疊長(zhǎng)白組火山凝灰?guī)r。南北向地表依次出露青白口系釣魚臺(tái)、南芬、橋頭組，震旦萬(wàn)隆組、以及寒武系、奧陶系灰?guī)r。本區(qū)位于八道溝～長(zhǎng)白向斜東段，向斜核部位于沿江村至十八道溝一帶，由石炭～二疊系組成，向南依次出現(xiàn)奧陶紀(jì)、寒武紀(jì)地層。向斜北翼被中、新生代地層覆蓋，向斜南翼被一系列脊線起伏的小型波狀褶皺復(fù)雜化。靠近南部由于強(qiáng)烈的擠壓結(jié)果，在南尖頭至十四道溝造成地層局部向南西倒轉(zhuǎn)。近向斜核部，褶皺以橢圓形小型穹隆構(gòu)造為特點(diǎn)，巖層均向外傾斜，傾角為30°

（2）構(gòu)造：受遼吉裂谷基底及鴨綠江斷裂帶的控制，區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形跡以表淺層次斷裂褶皺構(gòu)造為主，中深層次透入性構(gòu)造（片麻理）、韌性變形次之。斷裂褶皺構(gòu)造以近東西向?yàn)橹鳎蔽飨颍睎|向次之。十五道溝以西以近東西向構(gòu)造為主，十五道溝以東以北西向構(gòu)造為主。

其中與本區(qū)工作有關(guān)的斷裂主要為：十三道溝電站- 十五道溝斷裂：西段為寒武紀(jì)昌平組與饅頭組呈斷層接觸；中段為崮山組與昌平組、饅頭組呈斷層接觸；東段為張夏組與崮山組呈斷層接觸。使地層重復(fù)和缺失。十五道溝放射狀張性斷層帶：由多條北東向扭性斷裂與多條北西向扭性斷裂組成，二者與十五道溝處相交，呈扇狀分布。切割新元古宙、寒武- 奧陶紀(jì)地層。被長(zhǎng)白組火山巖覆蓋。十七道溝扭性斷層：切割寒武、奧陶紀(jì)地層，控制侏羅紀(jì)閃長(zhǎng)巖體侵入。十八道溝南正斷層：由二條斷層組成。為太原組與本溪組、本溪組與馬家溝組間呈斷層接觸。被土門子組覆蓋。十七道溝扭性斷層：切割寒武、奧陶紀(jì)地層，控制侏羅紀(jì)閃長(zhǎng)巖體侵入。十八道溝扭性斷層：切割寒武- 奧陶紀(jì)、石炭紀(jì)地層。有溫泉存在，兩側(cè)土門子組地層不對(duì)稱，可能喜山期有活動(dòng)。

1.2 區(qū)域地球物理特征

（1）重力場(chǎng)特征。區(qū)域布格重力異常值變化較大，說明所處的地質(zhì)構(gòu)造、沉積巖相、巖漿巖相、變質(zhì)巖相出露巖性比較復(fù)雜。異常值高值-71mGal，地表對(duì)應(yīng)為奧陶系、寒武系灰?guī)r；最低值-84 mGal 為大面積出露三疊系火山巖、安山巖和流紋巖等。

剩余重力異常圈定G30 重力高及L31 剩余重力異常帶，沿江一帶剩余重力異常自西向東，南北向逐漸降低，進(jìn)一步印證地質(zhì)推測(cè)的單斜構(gòu)造的存在。

（2）磁場(chǎng)特征。該區(qū)為一片正負(fù)交替以正值為主的跳躍強(qiáng)磁場(chǎng)，變化幅度由-1900nT 到3500nT，磁場(chǎng)梯度變化大，異常尖銳，無一定形狀和走向，這是這一帶大面積新生界玄武巖覆蓋區(qū)的反映。

在該區(qū)內(nèi)分布有走向各異的負(fù)異常條帶，這些負(fù)異常帶在空間上多數(shù)與河流、溝谷相對(duì)應(yīng)，形成負(fù)異常帶的原因有如下幾種：

各次噴發(fā)期最后的產(chǎn)物如無磁性的堿性巖貫流入新生界形成的張裂帶中形成負(fù)異常帶；

玄武巖覆蓋厚度不大，河流切割使無磁性的三疊系長(zhǎng)白組及古生界沉積地層等沿溝谷出露形成的負(fù)值場(chǎng)，如十五道溝、十八道溝以北、十九道溝的局部地段。

該區(qū)范圍內(nèi)廣泛分布新生界玄武巖，異常地面檢查發(fā)現(xiàn)在異常位置均出露有玄武巖，或玄武巖轉(zhuǎn)石，因此可以認(rèn)為該區(qū)內(nèi)異常均由玄武巖引起。

2 周邊地?zé)豳Y源評(píng)價(jià)

十八道溝地?zé)崛u(píng)價(jià)：

地層條件成熱：十八道溝地?zé)峋挥诎说罍稀L(zhǎng)白向斜東段，向斜核部位于沿江村至十八道溝一帶，由石炭～二疊系組成，向南依次出現(xiàn)奧陶紀(jì)、寒武紀(jì)地層。向斜北翼被中、新生代地層覆蓋，向斜南翼被一系列脊線起伏的小型波狀褶皺復(fù)雜化，地?zé)岢删挥谑说罍舷蛐焙瞬课恢茫瑤r性為薄層狀微晶灰?guī)r、青灰色泥灰?guī)r局部夾頁(yè)巖，本組巖相為典型臺(tái)地碳酸鹽巖建造，奧陶系馬家溝組灰?guī)r及石炭系本溪組頁(yè)巖成為熱泉提供較好的蓋層。

構(gòu)造條件成熱：對(duì)區(qū)域構(gòu)造格架和主要斷裂分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)重磁異常的特征，對(duì)長(zhǎng)白山地區(qū)區(qū)域的構(gòu)造進(jìn)行解釋，研究區(qū)域構(gòu)造與長(zhǎng)白山火山及地下巖漿囊的關(guān)系，并以此分析區(qū)域地?zé)峥碧桨袇^(qū)。由于我們主要是根據(jù)重磁異常進(jìn)行解釋，對(duì)區(qū)域火山巖覆蓋區(qū)域具有較好的探測(cè)和分析功能，雖然其位置和斷裂的分布具有一定的差異，但對(duì)于地?zé)岬奶綔y(cè)具有較好的指示作用。

3 金華鄉(xiāng)地?zé)崛u(píng)價(jià)

3.1 地層條件

圖2 十八道溝周邊地質(zhì)剖面

圖3 吉林省長(zhǎng)白縣十七道溝及周邊地質(zhì)圖

金華鄉(xiāng)東北側(cè)出露大量三疊系長(zhǎng)白組安山質(zhì)流紋巖，奧陶紀(jì)冶里組灰?guī)r、寒武紀(jì)崮山組、炒米店組灰?guī)r地層。構(gòu)成向北傾斜的單翼向斜構(gòu)造，向斜南翼被一系列脊線起伏的小型波狀褶皺復(fù)雜化，金華鄉(xiāng)地?zé)岢删稍陬愃剖说罍舷蛐焙瞬课恢茫瑤r性為薄層狀微晶灰?guī)r、青灰色泥灰?guī)r局部夾頁(yè)巖，本組巖相為典型臺(tái)地碳酸鹽巖建造，奧陶系馬家溝組灰?guī)r及石炭系本溪組頁(yè)巖成為熱泉提供較好的蓋層。

3.2 構(gòu)造條件

吉林省長(zhǎng)白山玄武巖覆蓋區(qū)及周邊礦產(chǎn)資源調(diào)查中PM3線為東側(cè)通過該向斜核部的剖面，可以看出F5 斷層次一級(jí)構(gòu)造斷裂在該剖面有所顯示，控制該區(qū)閃長(zhǎng)巖出露。故金華鄉(xiāng)成熱條件較好，可通過重、磁、電等綜合剖面進(jìn)行勘探。尋找該區(qū)控制成熱的載體水的附存位置。

4 長(zhǎng)白縣十七道地?zé)釢摿υu(píng)價(jià)

針對(duì)十八道溝、十五道溝及金華鄉(xiāng)地?zé)豳Y源潛力評(píng)價(jià)后，認(rèn)為綜合高精度重力、磁、可控源音頻大地電磁法剖面是吉林省長(zhǎng)白縣周邊尋找地?zé)豳Y源最有效手段。綜合剖面上通過重磁電三種物探方法配套勘查，基本上能夠解決剖面上地層傾向，構(gòu)造位置，賦水情況已達(dá)到尋找地?zé)豳Y源的目的。高精度重力野外調(diào)查可以建立了剖面上主要斷裂構(gòu)造，高精度磁測(cè)可以顯示隱伏巖體熱源，可控源音頻大地地磁法剖面低阻層可推出深部含水量。從已知到未知，根據(jù)十八道溝、十五道溝地?zé)豳Y源提供了重要的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，結(jié)合綜合剖面測(cè)量工作，評(píng)價(jià)金華區(qū)地?zé)峥赡芨酱嫖恢谩?/p>

5 結(jié)論

吉林省長(zhǎng)白縣十七道溝地?zé)犷愋蜑闃?gòu)造賦水，存在與十八道溝、十五道溝地?zé)豳Y源類似的地?zé)豳Y源。通過地球物理勘探對(duì)該區(qū)地?zé)峥赡芨酱嫖恢眠M(jìn)行推測(cè)，所以應(yīng)該越重視前期勘查工作。用于地?zé)豳Y源勘查的地球物理眾多，但隨著勘探深度加大，地表采集到信息將逐漸減弱，因此采取多種地球物理方法組合可在一定程度上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，減少不確定性因素的風(fēng)險(xiǎn)。