东天山西段铜矿找矿靶区评价及大型矿床定位预测成果报告4 - 图文

第三节 区域地球化学特征

一 地球化学重要元素分布规律

㈠ 东天山地区地球化学元素丰度 1. 地球化学元素丰度值

东天山地区39种元素丰度值见表2-3-1，其中：

——Au元素丰度值与新疆北部岩石样品丰度值比较，几乎高出l倍； ——Ag元素丰度值低于新疆北部岩石丰度；

——Cu丰度值低于新疆北部岩石丰度，也低于地壳克拉克值（黎彤值为63.0×10）；

——高于克拉克值（黎彤）和北疆岩石丰度值的元素(或氧化物)有：SiO2，K2O、Na20、U、Zr、As、B、Be、Ba等九种，其中以亲石元素和放射性及稀土元素为主；

——低于克拉克值和北疆岩石丰度的有：亲铁元素Fe203、Mn、Ti、V、Cr、Ni、W、Co；亲铜元素：Cu、Pb、Zn、Cd，亲石元素：Li、MgO；矿化剂元素B、F；及稀有、稀土、放射性元素La、Y、Nb、Th。

——低于克拉克值，高于北疆岩石丰度的元素(或氧化物)有：CaO、Hg、Mo、Sb、Sr等5种。 以上元素丰度值的变化，反映了东天山地区在漫长的地质作用过程中，地球化学元素演化演变的最终结果。对于研究东天山地区的区域地球化学、区域变质中元素的带出、带入，以及与成矿作用有关的活动有非常重要的意义。

表2-3-1 东天山地区与新疆北部地球元素丰度值对比表

元素 符号 Ag Al2O3 As Au B Ba Be Bi CaO Cd -6

地 区 东天山 52.23 11.71 6.10 0.92 20.12 597.43 1.65 0.17 3.86 0.08 北 疆 116 6.79 10.4 4.78 37.0 508 1.81 0.28 3.39 0.11 元素 符号 Co Cr Cu F Fe2O3 Hg K2O La Li MgO -9

地 区 东天山 7.69 26.90 18.51 343.27 3.52 12.10 2.36 20.25 16.11 1.58 -2

北 疆 14.0 83.1 84.0 480 5.45 28.8 1.89 27.5 23.2 1.62 -6

元素 符号 Mn Mo Na2O Nb Ni P Pb Sb SiO2 Sn 地 区 东天山 561.93 0.99 3.55 8.78 12.76 512.91 11.08 0.43 65.11 北 疆 872 0.96 2.49 10.1 40.9 931 25.5 0.53 28.8 2.39 元素 符号 Sr Th Ti U V W Y Zn Zr 地 区 东天山 331.51 5.71 2853 1.88 64.90 0.83 19.78 47.22 158.89 北 疆 293.0 9.14 3905 2.33 96.1 1.25 22.9 72.5 165 1.56 样本数 10392 3805 质量分数（WB）单位：Ag、Au、Hg为10，氧化物为10，其它为10 （引自 姬金生2000年；谢德顺 1995年资料）

㈡ 各地层单元及主要岩浆岩地球化学参数

为研究东天山地区主要地质单元中丰度值的变化，分别对区内元古界（Pt）、泥盆系（D）、石炭系（C），和花岗岩及斑状花岗岩（? pz2C），黑云母花岗（? 42b）、浅肉红色钾质花岗岩（? 43b）、二长花岗岩（η? 42b）、闪长岩和石英闪长岩（δ42a）中主要地球化学的平均值进行了统计（表2-3-2）。其主要金属元素与新疆北部岩石的相应元素丰度值比较：

表2-3-2 东天山主要地质单元主要金属元素统计均值表

单 元 样 本 Pt 426 Ag 45.83 As 5.77 Au 0.60 Cu 15.70 Hg 8.76 Pb 15.19 Sb 0.30 Zn 41.58 D C 314 2299 331 337 53 170 199 70.52 52.51 34.46 44.46 51.74 50.00 41.43 6.74 7.69 3.79 3.54 5.27 5.80 2.94 -9

1.10 1.12 0.54 0.79 1.46 1.22 0.72 -6

36.50 22.29 13.66 15.47 13.60 26.40 23.66 10.05 12.25 17.78 9.63 5.32 10.11 8.05 7.39 10.21 13.05 10.76 11.89 6.90 3.87 0.32 0.47 0.37 0.27 0.36 0.32 0.22 63.85 52.85 32.30 39.40 37.89 56.10 48.11 ?pz 2c ? 42b ? 43b η? 4 δ42a 质量分数（W B）单位：Ag、Au、Hg为10，其它元素为10 （据 姬金生 2000年）

1. 主要地层单元：

——元古界：Au、As、Sb、Pb元素均值高于新疆北部岩石丰度值，而Ag、Cu、Hg、Zn元素均值则较低。

——泥盆系：根据东天山泥盆系分布的314个岩屑样的统计均值，其Ag、Au、As、Cu、Sb元素均值高于北疆岩石丰度值，Hg、Pb、Zn则较低；如与新疆北部泥盆系丰度值比较，Ag，Au，As、Cu元素较高，Pb、Zn，Hg、Sb则低于北疆泥盆系丰度值。

——石炭系：2299个在东天山石炭系分布区采集的岩屑样品，其统计均值与新疆北部岩石丰度相比，其Au、As、Hg、Sb元素较高，Ag、Pb、Zn、Cu元素较低；若与新疆北部石炭系丰度比较，Au、As、Sb较高，而Ag、Cu、Pb、Zn、Hg则低于北疆石炭系的丰度值。 2. 侵入岩单元：

——花岗岩及斑状花岗岩：与新疆北部地区岩石丰度相比，As、Hg、Pb、Sb元素的统计均值与其相当，Au、Ag、Cu、Zn则较低。

——黑云母花岗岩：东天山地区的黑云母花岗岩除Au元素外，其余各元素均低于新疆北部岩石的丰度。

——钾质花岗岩：其Au、As、Pb、Sb元素的统计均值高于北疆丰度值，Cu、Zn、Ag、Hg则相对较低。

——二长花岗岩：东天山二长花岗岩中Au、As、Cu、Sb元素的统计均值，高于新疆北部岩石丰度，而Pb、Zn、Ag、Hg则较低。

——闪长岩类：东天山闪长岩类中，仅Au、Cu元素高于新疆北部岩石丰度，其余元素的统计均值大多较低。

根据东天山地区各主要地质单元中，主要金属元素统计均值与新疆北部岩石丰度值的对比，显示出东天山地区地球化学元素的分配特征，即：Au元素丰度值高于新疆北部；As元素在黑云母花岗岩和闪长岩中较低外，其它地质单元则较高；Ag元素仅在泥盆系中相对较高；Cu元素在钾质花岗岩和闪长岩中较高；Hg元素在石炭系、花岗岩、斑状花岗岩中较高；Pb元素在元古界、斑状花岗岩和钾质花岗岩中较高；Sb除黑云母花岗岩和闪长岩相对较低外，其余单元中普遍较高；Zn元素仅在泥盆系和二长花岗岩岩体中较高。 ㈢ 元素的富集分散特征

1. 东天山地区39种地球化学元素富集分散特征：

采用区域富集系数（FJ），对东天山地区39种地球化学元素的富集分散特征进行了分析研究。富集系数的计算公式如下：

富集系数（FJ）＝

东天山均值 新疆北部丰度值

以FJ＞1作为富集元素的衡量标准，39种元素（或氧化物）富集系数计算结果见表2-3-3。

表2-3-3 东天山地区39种元素富集系数表

元 素 Ag Al2O3 As Au B Ba Be Bi 富集系数 0.89 0.85 1.63 1.70 1.54 1.45 1.05 1.42 元 素 CaO Cd Co Cr Cu F Fe2O3 Hg 富集系数 1.83 1.00 0.80 1.16 0.81 0.80 0.71 1.18 元 素 K2O La Li MgO Mn Mo Na2O Nb 富集系数 1.06 0.86 0.86 0.92 0.79 1.98 1.08 0.98 元 素 Ni P Pb Sb SiO2 Sn Sr Th 富集系数 1.05 0.80 0.97 1.48 1.02 0.86 1.49 0.73 元 素 Ti U V W Y Zn Zr 富集系数 1.22 1.07 0.79 1.15 0.94 0.73 1.10 根据这一计算结果，富集元素的富集系数由大到小排序为：Mo、CaO、Au、As、B、Sr、Sb、Ba、Bi、Ti、Hg、Cr、W、Zr、Na2O、U、K2O、Be、Ni、SiO2、Cd等21种。其中：亲铁的富集元素有：Ti、Cr、Ni；亲铜元素有Au、Hg；亲石元素有：CaO、Na20、SiO2、K2O、Be、B、Ba、Sr；半金属元素：As、Sb、Bi，钨钼族元素：W、Mo，稀土、放射性元素：Zr、U。

相对分散或贫化的元素为：Ag、Al2O3，Co、Cu、F、Fo2O3、La，Li、MgO、Mn、Nb、P、Pb、Sn、Th、V、Y、Zn等18种。即以亲铁的Co、FeO、Mn、V，和亲铜的Ag、Pb、Sn，Cu，Zn元素为主，其次为亲石和稀有元素。

根据上述富集系数，还可将东天山地区地球化学元素的分散富集特征，进一步划分为： 极强富集元素（FJ＞1.5）：Mo、CaO、Au、As、B； 强富集元素（FJ＝1.5～1.2）：Sr、Sb、Ba、Bi、Ti；

富集元素（FJ＞1.2～1.0）：Hg、Cr、W，Zr、Na2O、U、K2O、Be、Ni、SiO2； 贫化元素（FJ＝1.0～0.9）：Cd、Nb、Pb、Y、MgO；

强贫化元素（FJ＝0.9～0.8）：Ag、La、Li、Sn、Al2O3、Cu、Co、F、P；

极强贫化元素（FJ＜0.8＝：V、Mn、Zn、Th、Fe2O3。 2. 东天山地区各地质单元主要元素富集分散特征：

根据东天山地区各地质单元中Ag、As、Au、Cu、Hg、Pb、Sb、Zn元素的统计均值，与新疆北部相应元素丰度值相比，计算了这8种元素的富集系数，其计算结果见表2-3-4。

表2-3-4 东天山各地质单元主要元素富集系数（PJ）表

单元 Pt D C 样本数 426 314 2299 331 337 53 170 199 Ag 0.78 1.20 0.90 0.59 0.76 0.88 0.85 0.71 As 1.54 1.80 2.06 1.01 0.95 1.41 1.55 0.79 Au 1.11 2.04 2.07 1.00 1.46 2.70 2.26 1.33 Cu 0.69 1.61 0.98 0.60 0.68 0.60 1.16 1.04 Hg 0.85 0.98 1.19 1.73 0.94 0.52 0.98 0.78 Pb 1.32 0.64 0.89 1.14 0.94 1.04 0.60 0.77 Sb 1.04 1.10 1.62 1.28 0.93 1.24 1.10 0.76 Zn 0.64 0.98 0.80 0.50 0.61 0.58 0.86 0.74 ? pz2c ? 42 b ? 43 b η? 4 δ42a 根据表2-3-4中8种元素在八大地质单元富集系数，对其富集特征分析如下：

⑴. Au（金）：在东天山地区除在花岗岩及花岗斑岩中，Au元素与新疆北部丰度值接近外，其余地质单元中的富集系数都非常高，而且表现出其分布比较均匀的特点。在东天山地区浅肉红色钾质花岗岩中，其富集系数最大，达2.70，次为二长花岗岩为2.26；在石炭系和泥盆系单元中，分别为2.07和2.04；黑云母花岗岩和闪长岩类分别为1.46和1.33。

位于新疆北部的东天山地区，Au元素在各地质单元中明显富集，表明东天山地区Au的背景丰度较高，为金矿的形成提供了丰富的物质来源；其中在浅肉红色钾质花岗岩体、二长花岗岩，和石炭系、泥盆系中，Au元素局部富集的可能性更大。因此，这些地质单元，可列为金矿找矿评价的主要对象，特别是这类单元中与构造相关的Au异常，可成为寻找金矿的重要目标或靶区。

⑵ Ag（银）：在东天山八大地质单元中，除在泥盆系中富集外，其余地质单元则呈贫化的特点。因此认为，东天山找银矿床的前景不大。但在泥盆系地区圈定的Ag地球化学异常，应给予重视。

⑶ Cu（铜）：主要富集于泥盆系、二长花岗岩、闪长岩中，其余地质单元表现为贫化。Cu在泥盆系中富集系数达1.61，为新疆北部比较高的地区；其西准噶尔地区志留系中，Cu的富集系数为1.62；阿尔泰地区基性超基性岩中富集系数为1.46。估计东天山地区基性-超基性岩类中，Cu的富集系数也会很高（该单元未及统计）。Cu元素这一分散富集特点，可作为区内铜矿勘查的地球化学依据。

⑷ Pb、Zn（铅锌）：在东天山各地质单元中，Pb元素由富集到分散依次为：元古界（FJ＝1.32）、花岗岩及斑状花岗岩（l.14）、浅肉红色钾质花岗岩（l.04）、黑云母花岗岩（0.94）、石炭系（0.89）、闪长岩类（0.77）、泥盆系（0.64）、二长花岗岩（0.60）；Zn的富集→贫化排序为：泥盆系（FJ＝0.98）、二长花岗岩类（0.86）、石炭系（0.80）、闪长岩类（0.74）、元古界（0.64）、黑云母花岗岩（0.61）、浅肉红色钾质花岗岩（0.58）、花岗岩及花岗斑岩（0.50）。

⑸ As、Sb、Hg（砷锑汞）：As元素在东天山地区除闪长岩类、黑云母花岗岩类为贫化外，其余地质单元中，其富集系数均大于1。其富集→分散排次为：石炭系（2.06）、泥盆系（1.08）、二长花岗岩体（1.55）、元古界（1.54）、浅肉红色钾质花岗岩体（1.41）、花岗岩及花岗斑岩（1.01）。

Sb在东天山各地质单元中大都呈富集元素，仅在黑云母花岗岩和闪长岩类中显示分散。其富集序次为：石炭系（1.62）、花岗岩及花岗斑岩（1.28）、浅肉红色钾质花岗岩类（1.24）、泥盆系（1.10）、二长花岗岩类（1.10）、元古界（1.04）、黑云母花岗岩类（0.93）、闪长岩类（0.76）。

Hg在东天山各地质单元中以贫化为主，仅在花岗岩及花岗斑岩体及石炭系中表现为富集。其富集→贫化次序为：花岗岩及花岗斑岩（1.73）、石炭系（1.19）、泥盆系（0.89），二长花岗岩体（0.98）、黑云母花岗岩（0.94）、元古界（0.85）、闪长岩类（0.87）、二长花岗岩（0.60）。

综上所述，东天山地区成矿元素以Au、Ag、Cu、Pb、Zn为主，元古界中富集元素主要为：As、Pb、Au、Sb；泥盆系富集元素为：Au、As、Cu、Ag、Sb；石炭系富集元素为：Au、As、Sb、Hg；花岗岩及花岗斑岩类富集元素为：Hg、Sb、Pb、As、Au；黑云母花岗岩类富集元素为：Au；浅肉红色钾质花岗岩类富集元素为：Au、As、Sb、Pb；二长花岗岩类富集元素为：Au，As、Cu、Sb；闪长岩类富集元素为：Au，Cu。因此，根据地球化学元素富集分散特征，东天山地区主要可寻找以金砷锑汞、铜镍、银铅锌、钼钨铀以及铁锰钒为主的矿产。

二 有关成矿元素地球化学异常分布特征

㈠ 与铜金银矿有关的Cu、Au、Ag元素异常分布特征

东天山地区Cu、Au、Ag元素地球化学异常图（图2-3-1）显示：

-6

1. Cu异常：主要沿康古尔～黄山断裂和阿齐克库都克～沙泉子断裂分布，W（Cu）最大值为231×10，最小值为3×10。异常呈现出4个明显的浓集中心，从西到东依次为博格达峰、小热泉子、土屋、黄山Cu异常。

-6

VMS型的小热泉子中型铜矿床周围，存在一个约9000 km的Cu异常；土屋、延东大型铜矿床及灵

2

龙、红山、骆驼峰北等小型铜矿床周围，其Cu异常面积近13000 km；黄山Cu异常，覆盖了三岔子南西、铜山等小型铜矿床；而白山中型钼矿床也有明显的伴生Cu元素异常。表明东天山地区，VMS型、斑岩型等铜矿床，都对应有Cu元素的高背景异常区带。

2. Au异常：亦主要沿康古尔～黄山断裂和阿齐克库都克～沙泉子断裂分布，W（Au）最大值为77×10，最小值为0.02×10。有5处明显的Au异常，从西到东分别为：和静县、尖山、康古尔塔格、雅满苏、红柳河Au异常。康古尔大型金矿床、西风山中型金矿床和马庄山大型金矿床，都处在Au异常的浓集中心或边缘。

尖山Au异常的范围及强度均大于康古尔Au异常，仅发现一个小型的金矿床（红山金矿床）；和静

2

Au异常面积达2700 km，尚未发现金矿床，这两处Au异常应引起重视。

-9-9

3. Ag异常：分布比较零散，强度不大，W（Ag）最大值为82×10，最小值为21×10。西滩大型金银矿床上，显示出微弱的Ag异常。

-9

-9

2

86° 44° 88° 乌鲁木齐博格达峰 90° 92° 94° 96° 44° Cu 43° 鄯善县 底坎尔 小热泉子 色尔特能 红山 康古尔塔格 阿齐山 骆驼峰北 帕尔岗 长城山吉源双庆柳园三岔子南西 黄山 土屋赤湖延东灵龙 雅满苏 白石泉沙泉子CuFe矿床 红柳河 哈密市 铜山白山 43° 42° 42° 库尔勒 尖山 大型铜矿床 41° 中型铜矿床小型铜矿床中型铜钼矿床小型铜钼矿床 罗布泊 41° 40° 86° 86° 44° 中型钼矿床 88° 88° 90° 90° 92° 92° 94° 94° 40° 96° 96° 44° Au 43° 43° 鄯善县 底坎尔 和静县 黄山 阿齐山 尖山 康古尔 帕尔岗 西凤山 红柳河 金窝 金窝子柳园葫芦 镜 哈密市 42° 雅满苏 马 马庄山 42° 库尔勒 41° 41° 大型金矿床中型金矿床小型金矿床 40° 86° 86° 44° 88° 88° 90° 90° 罗布泊 红十井大青山 92° 92° 94° 94° 40° 96° 96° 44° Ag 43° 43° 鄯善县 底坎尔 黄山 西 滩 阿齐山 尖山 红柳河 帕尔岗 柳园 哈密市 42° 雅满苏 42° 库尔勒 41° 41° 大型金银矿床 罗布泊 40° 86° 88° 90° -9元素质量分数单位：W（Au）、W（Ag）为10 ，其余为10-6 92° 94° 40° 96° 据1:1000000网格数据编绘

图2-3-1 东天山地区地球化学Cu、Au、Ag元素异常与主要矿床分布图

86° 44° 88° 90° 92° 94° 96° 44° Ni 43° 43° 鄯善县 底坎尔 和静县黄山东 黄山 黄山 阿齐山 尖山 红柳河 帕尔岗 柳园黄山西北金 雅满苏 葫芦岩体 哈密市 42° 42° 库尔勒 41° 41° 大型铜镍矿床中型铜镍矿床小型铜镍矿床 40° 86° 86° 44° 88° 88° 90° 90° 92° 92° 94° 94° 40° 96° 96° 44° 罗布泊 Co 43° 43° 鄯善县 底坎尔 黄山 阿齐山 尖山 红柳河 帕尔岗 柳园 哈密市 42° 雅满苏 42° 库尔勒 41° 41° 罗布泊 40° 86° 86° 44° 88° 88° 90° 90° 92° 92° 94° 94° 40° 96° 96° 44° Cr 43° 43° 鄯善县 底坎尔 黄山 阿齐山 尖山 红柳河 帕尔岗 柳园 哈密市 42° 雅满苏 42° 库尔勒 41° 41° 小型铬铁矿 40° 86° 罗布泊 元素质量分数单位：为10-6 88° 90° 92° 94° 40° 96° 据1:1000000网格数据编绘

图2-3-2 东天山地区地球化学Ni、Co、Cr元素异常与主要矿床分布图

86° 44° 88° 90° 92° 94° 96° 44° Pb 43° 43° 鄯善县 底坎尔 黄山 亦格尔达板硫磺山铅锌银矿 尖山 彩霞山 帕尔岗 柳园 红柳河 阿齐山 1404高地 雅满苏 黄羊泉西沙泉子 哈密市 42° 42° 库尔勒 41° 41° 小型铅锌矿床铅锌矿点中型银铅锌矿床 40° 86° 86° 44° 88° 88° 90° 90° 92° 92° 94° 94° 40° 96° 96° 44° 罗布泊 Zn 43° 43° 鄯善县 底坎尔 黄山 亦格尔达板硫磺山铅锌银矿 尖山 彩霞山 帕尔岗 柳园 红柳河 阿齐山 1404高地 雅满苏 黄羊泉西沙泉子 哈密市 42° 42° 库尔勒 41° 41° 小型铅锌矿床铅锌矿点中型银铅锌矿床 40° 86° 88° 92° 94° 40° 96° 罗布泊 90° 元素质量分数单位：为10-6据1:1000000网格数据编绘

图2-3-3 东天山地区地球化学Pb、Zn元素异常与主要矿床分布图

㈡ 与铜镍矿有关的Ni、Co、Cr元素异常分布特征

由图2-3-2可见：Ni、Co、Cr三元素的异常形态及范围吻合较好，异常主要分布在康古尔～黄山断裂的北侧和阿齐克库都克～沙泉子断裂的南侧，该组元素异常主要为超基性岩体的反映。这三种元素

-6-6-6

的异常含量分别为：W（Ni）最大值为300×10，最小值为3×10，W（Co）最大值为83×10，最小

-6-6-6

值为0.5×10，W（Cr）最大值为740×10，最小值为8×10。

由于一般（岩浆）硫化物型铜镍矿床的原生晕不很发育，加之图2-3-2成图比例尺较小，在区内黄山、黄山东大型铜镍矿床、葫芦岩体中型铜镍矿床上或附近地区，仅有弱的Ni异常显示，或仅处于Ni异常的边部；二红洼小型铜镍矿床周围更未发现Ni异常。表明在小比例尺（≤1/100万）的地球化学图上，仅能反映基性～超基性岩（带）体的分布，而难以直接发现岩浆硫化物型铜镍矿床。

㈢ 与多金属矿有关的Pb、Zn元素异常分布特征

Pb、Zn地球化学异常图（图2-3-3）显示：Pb异常在东经88°以东，主要分布在阿齐克库都克～沙泉子断裂以南；Zn异常在东经88°以东则主要分布在阿齐克库都克～沙泉子断裂以北。W（Pb）最大值

-6-6-6-6

为754×10，最小值为5×10；W（Zn）最大值为437×10，最小值为7×10。

硫磺山中型铅锌银矿位于Pb的高背景异常带上，亦格尔达坂铅锌矿点位于Zn的弱异常处；彩霞山铅锌矿点位于Zn弱异常的边部。

第四节 东天山构造格架研究

一 东天山地区深部断裂构造

断裂构造是多种构造形式和类型中的最主要的构造形式。断裂构造组成了大地构造格架；控制了岩浆活动及有关内生矿化；控制了盆地的发生、发展和沉积环境及有关外生矿化；此外各种叠加改造和变质矿床也与断裂构造有关。

㈠ 深部断裂构造信息的提取

地球物理方法用于地质构造，特别是深部地质构造的调查和勘测，有着不可取代的作用。区域性重磁资料能清晰地反映区域内的构造格架，对于大地构造单元的划分，构造单元边界线的确定等，具有重要意义。

为较有效地提取深部构造信息，在东天山地区已有地球物理资料的基础上，考虑到位场波数域和空间域数据处理的特点，对研究区内的区域重、磁资料，采用了波数域和空间域相结合的处理方法。 1. 波数域重磁数据处理：主要进行了：

——航磁△T数据化极（化到磁极）处理，以减少斜磁化的影响，使磁异常能较好地与磁性地质体对应，以便于进行地质解释；

——对重力△g B、航磁△T分别进行了向上延拓处理，即将观测平面上已知位场异常值换算为观测平面以上半空间的场值。以定性分析位场的空间变化规律，压制浅部不均匀体的影响，突出其主体异常或深部异常；上延高度：1、5、10、20、40km。 2. 空间域重磁数据处理：主要进行了：

——方向导数和水平梯度模量计算。以突出重、磁场中接近主体构造方向的条带状异常，增强线性地质体的信息；计算了重、磁异常0?、45?等方向导数，和重力水平梯度模量。

——数字阴影或线性构造信息增强处理。为增强对不同方向线性构造的信息，以便于识别线性构造或线性地质体，在资料处理中，选择了四个不同的偏角（0?、45?、90?、135?），倾角选择45?，并以灰度或彩色成图。

根据东天山地区航磁和区域重力资料的处理结果，选择布格重力异常方向导数（90°）和航磁异常方向导数（90°）及推断断裂示于图2-4-1、图2-4-2。

㈡ 断裂划分

根据东天山地区区域重、磁场的特征，并利用重磁数据处理方法，提取了线性构造信息；再结合地表地质观察及前人的研究成果，对东天山地区断裂构造进行了划分。其中：一级断裂构造5条，二级断裂构造15条；并厘定了断裂构造格局。 1. 一级断裂。分别为：

F1——底坎尔～沁城断裂（或吐-哈盆地南缘断裂）； F2——康古尔（塔格）～黄山断裂； F3——阿其克库都克～沙泉子断裂； F4——吐-哈盆地北缘断裂； F5——孔雀河断裂。

综合地质资料分析认为：康古尔～黄山断裂为板块的缝合线，也是一条规模宏大的韧性剪切带；阿其克库都克～沙泉子断裂为古天山洋的阿奇山～雅满苏岛屿与塔里木板块最早碰撞拼接的缝合带；孔雀河断裂西段是库鲁克塔格老陆核与塔里木板块的分界线，断裂的东段（有人称为罗布泊～尾亚断裂）即是与北山造山带的分界线。

此外，值得说明的是这5条一级断裂，每一条都是由多条断裂组成的宽大的断裂破碎带，具有长期活动的特征。

2. 二级断裂。主要的有：位于博格达峰北麓的F6、F7断裂，和F10—辛格尔断裂、F9—阿奇山～雅满

苏断裂、F8—大南湖断裂、F11—赛里克沙依断裂；以及F12—断裂等，都为规模较大的深断裂。此外，分布于东天山东南部，呈NE走向的F11、F12、F13等断裂，为左行走滑断裂；而F16、F17、F18为NW向断裂。

以上一级断裂和主要的二级断裂，均呈弯曲弧状展布，都属压扭性断裂；其西段多呈NW向，东段呈NE向，总体呈束状，且西疏东密，显示出向西逃逸状态。推断是因受北东向、北西向和南北向三个方向挤压作用的结果。

为展现推断断裂构造在区域重力场和磁场中的异常特征，将推断断裂分别扣于东天山布格重力异常和航磁异常的影像（Image）图上，其显示见图2-4-3和图2-4-4。

二 关于板块缝合线的厘定

㈠ 前人观点

关于塔里木板块与准噶尔板块的碰撞缝合线，争论颇多，大致有以下几种观点。

1. 李春昱等（1982）首次以板块构造观点将北疆划归哈萨克斯坦板块，南疆划归为塔里木板块，其界线是西起哈萨克斯坦东部卡拉库姆地块北缘的“尼古拉耶夫线”，一条长达千余公里的蛇绿岩带，经我国南天山哈尔克山北缘腾格里峰以南至库米什，再经哈密以东延至内蒙古褶皱带。1990年王鸿祯等沿用了这一观点，把哈萨克斯坦板块南界的东段确定在自哈雷克套山向东，经吐鲁番地块之南至明水与居延海对接带相连处，后者实际是阿其克库都克断裂的库米什～星星峡段。葛肖虹等（1999年）也支持同样的观点。

2. 陈哲夫等1985年以来一直比较强调把艾比湖～星星峡断裂，即《新疆区域地质志》所称博罗科努～阿其克库都克断裂作为分隔哈萨克斯坦板块与塔里木板块的缝合线。其依据是断裂东西段均位于重力梯度带和地貌陡变带，断裂中段北侧巴音沟一带见到完整的中石炭统蛇绿岩套剖面出露。

3. 姜洪训等主张以吐-哈地块南部的康古尔塔格断裂为两大板块缝合线的东段，西段与陈哲夫等的观点相同。以原西安地质学院姬金生教授为首的科研群体，和周济元、刘德权等也详细论证了康古尔塔格～黄山断裂应是塔里木与准噶尔板块的缝合线。

4. 马瑞士等、芮宗瑶等认为卡拉麦里蛇绿岩带为塔里木板块与准噶尔板块的缝合线，卡拉麦里以南地区都属于塔里木板块的活动边缘。

5. 李锦轶、秦克章等（2002）否认了康古尔塔格～黄山断裂东段蛇绿岩带的存在，但没有确切指出板块缝合线的位置。邓振球（2002）从重力场特征（无明显重力梯度带）分析认为把阿其克库都克断裂作为板块缝合带缺乏地球物理依据。

以上观点和认识，从不同侧面提供了关于板块缝合线位置和构造演化的证据，但每一种观点都不能很好地解释各种地质现象和地球物理特征；其共识是天山地区存在多期构造活动，有人称之为手风琴式的运动。

基于前人的研究成果，结合东天山地区区域地球物理资料的解释推断，和不同构造单元地球化学元素分布特征，及其统计参数特征（表2-4-1）的分析，提出东天山地区主要断裂构造的推断，其断裂分布见图2-4-1～图2-4-4。

表2-4-1 东天山地区不同构造单元地球化学元素统计参数特征表

元素 符号 统计参数 1/100万样品数 康古尔-黄山断裂以北 594 0.02～14.47 1.00 1.05 592 21～200 69 21 康古尔-黄山断裂～ 阿齐克库都克断裂-沙泉子之间 246 0.32～34.62 1.87 3.08 365 25～994 67 72 阿齐克库都克-沙泉子 断裂以南 800 0.20～76.53 1.88 4.52 665 27～627 60 29 Au 变化范围 平均值 标准方差 1/100万样品数 Ag 变化范围 平均值 标准方差

1/100万样品数 585 8～249 29 15 587 255 8～52 21 8 251 1～34 11 4 262 18～124 51 17 254 5～36 14 5 246 2～18 8 3 274 8～115 31 14 -6797 3～231 19 13 809 5～754 20 31 803 8～437 51 24 804 3～300 21 20 809 1～83 9 3 795 6～740 46 47 Cu 变化范围 平均值 标准方差 1/100万样品数 Pb 变化范围 平均值 标准方差 1/100万样品数 ～56 15 6 588 28～253 69 20 594 5～209 22 13 590 2～31 12 4 591 8～166 48 23 -9Zn 变化范围 平均值 标准方差 1/100万样品数 Ni 变化范围 平均值 标准方差 1/100万样品数 Co 变化范围 平均值 标准方差 1/100万样品数 Cr 变化范围 平均值 标准方差 元素质量分数（WB）单位：Ag、Au为10，其它为10

86° 44° 88° 乌鲁木齐市 90° 木垒哈萨克自治县 92° 红井子七角井 94° 96° 44° F6哈尔博大草湖F7格吐鲁番市鄯善县F4达山里哈密市大泉湾伊吾县克沁城 43° F1F17康古尔塔格土屋阿齐山山 43° 米什沟和静县马鞍桥底坎尔阿齐克库都克彩华沟色尔特能塔格F8F2雅满苏?g90 o/10-8s-2黄山苦水星星峡红柳河双井子 42° 32.521.510.5F19 42° 库尔勒市库米什尖山F9F3帕尔岗辛格尔兴地 41° F10F18F11雀柳园 41° 0-0.5-1-1.5孔F5河罗布泊F12F13F16F15墩煌 40° 96° F14-2-2.5-3阿尔干 40° 86° 88° 90° 92° 94°

图2-4-1 东天山地区布格重力异常90°方向导数与推断断裂分布图

86° 44° 88° 乌鲁木齐市 90° 木垒哈萨克自治县 92° 红井子七角井 94° 96° 44° F6哈尔博大草湖F7格吐鲁番市鄯善县F4达山里哈密市大泉湾伊吾县克沁城 43° F1F17康古尔塔格土屋阿齐山山 43° 米什沟和静县马鞍桥底坎尔阿齐克库都克彩华沟色尔特能塔格F8F2雅满苏黄山F19 42° 库尔勒市库米什ΔT/nT.km-1苦水星星峡红柳河双井子 42° 353025201510尖山F9F3帕尔岗辛格尔兴地 41° F10F18F11雀柳园 41° 50-5-10-15孔F5河罗布泊F12F13F16F15墩煌 40° 96° -20-25-30-35F14阿尔干 40° 86° 88° 90° 92° 94°

图2-4-2 东天山地区航磁异常90°方向导数与推断断裂分布图

86° 44° 88° 乌鲁木齐市 90° 木垒哈萨克自治县 92° 红井子七角井 94° 96° 44° F6哈尔博大草湖F7格吐鲁番市鄯善县F4达山里哈密市大泉湾伊吾县克沁城 43° F1F17康古尔塔格土屋阿齐山山 43° 米什沟和静县马鞍桥底坎尔阿齐克库都克彩华沟色尔特能塔格F8F2雅满苏黄山F19 42° 库尔勒市库米什?g/10-5m.s-2苦水星星峡红柳河双井子 42° -100-110-120-130-140-150尖山F9F3帕尔岗辛格尔兴地 41° F10F18F11雀柳园 41° -160-170-180-190-200孔F5河罗布泊F12F13F16F15墩煌 40° 96° -210-220-230-240-250F14阿尔干 40° 86° 88° 90° 92° 94°

图2-4-3 东天山地区布格重力异常（?gB）与推断断裂分布图

86° 44° 88° 乌鲁木齐市 90° 木垒哈萨克自治县 92° 红井子七角井 94° 96° 44° F6哈尔博大草湖F7格吐鲁番市鄯善县F4达山里哈密市大泉湾伊吾县克沁城 43° F1F17康古尔塔格土屋阿齐山山 43° 米什沟和静县马鞍桥底坎尔阿齐克库都克彩华沟色尔特能塔格F8F2雅满苏黄山苦水星星峡红柳河双井子 42° F19 42° 库尔勒市库米什ΔT/nT300250200150100尖山F9F3帕尔岗辛格尔兴地 41° F10F18F11雀柳园 41° 500-50-100孔F5河罗布泊F12F13F16F15墩煌 40° 96° -150-200-250-300F14阿尔干 40° 86° 88° 90° 92° 94°

图2-4-4 东天山地区航磁?T异常与推断断裂分布图

㈡ 东天山三条板块缝合线（或俯冲碰撞带）与划分依据

根据前人的研究成果和观点，结合区域地球物理场、地球化学异常的分布特征；以及已发现矿床的成矿地质背景等综合分析我们认为：东天山地区存在三条板块缝合线或俯冲碰撞带，从南向北依次为：阿其克库都克～沙泉子（F3推断断裂）、康古尔～黄山（F2推断断裂）、底坎尔～沁城（即F1推断断裂或吐-哈盆地南缘断裂）缝合线。

1. 阿其克库都克～沙泉子缝合线划分依据：

⑴ 阿其克库都克～沙泉子断裂两侧岩石组合存在明显差异，断裂以南由绿片岩相、角闪岩相变质岩和花岗岩类组成；断裂以北为蛇绿岩残片、深海浊积岩和岛弧火山岩。断裂的东西两端，存在较完整的蛇绿岩套；断裂带也是地貌上地形陡变带。

⑵ 沿断裂带，分布有中等强度、近东西向并向南凸出的弧状航磁异常带。在断裂两侧，布格重力异常差异不大，仅存在隐约的分界线；重力异常无明显梯度带的原因，可能是碰撞带发生的时间较早，后期的构造、热液活动使原断裂两侧的物质发生交换、改造，使两侧岩石的密度差异减小。

⑶ 断裂两侧的地球化学背景不同。由东天山地区地球化学元素异常图（图2-3-1、2、3）可见，断裂两侧异常的规模不同，特别是Cu、Ag、Pb、Zn等元素，其北侧异常范围和强度明显高于南侧。 ⑷ 成矿种类和矿床类型在断裂的两侧也有明显差异。目前发现的矿床，在断裂南侧主要是与老变质岩有关的铁矿床；而断裂以北，主要是铁铜矿床，和铜多金属、贵金属矿床。 2. 康古尔～黄山缝合线划分依据：

⑴ 地质特征：断裂带的南侧，分布一条宽度几公里至几十公里，长达500余公里的韧性剪切带，称之为康古尔塔格～黄山韧性剪切带。断裂带内的岩层片理化极为发育，原生层理普遍被糜棱面理置换，面理产状近于直立，岩石发生强烈的韧性变形，形成类似于书本状的片理结构和糜棱岩化现象，致使带内岩石原岩识别十分困难，地层层序已无法确定。

到目前为止，沿断裂带已发现基性～超基性岩30余处，主要分布在恰特卡尔塔格、赤湖、黄山一带，在黄山、土屋一带已勘探出岩浆岩型铜镍矿、斑岩铜矿及多金属矿床多处。

⑵ 重力场特征：断裂带南侧重力异常相对低缓，而北侧为东天山地区突出的康古尔塔格重力高。该重力高近东西向展布，长达500多公里。在重力高南侧，形成一条近东西向的密集线性重力梯级带，梯度值3毫伽／公里左右，梯级带对应于康古尔～黄山断裂带。

康古尔塔格地区重力场的特征表明，断裂带两侧岩层具有明显的密度差异，其北侧岩层的平均密度应该远远大于南侧。但从地表出露的岩石来看，断裂南（以中酸性火山岩、碎屑岩为主，并分布有大面积的中酸性侵入岩），岩石平均密度约为2.62～2.75×10kg／m，断裂北（以中基性火山岩、凝灰岩及中酸性侵入岩为主），岩石平均密度为2.66～2.79×10kg／m，断裂北侧的岩石密度仅略大于南侧，差异并不十分明显。以地表出露岩石的密度正演，不可能形成如此强度的重力梯度和康古尔塔格重力高，故推测断裂带北侧存在着隐伏的高密度地质体。

根据康古尔塔格、色尔特能塔格等地布格重力异常被扭曲的形态，推断康古尔～黄山断裂为左行走滑断裂（如图2-4-5）。

⑶ 航磁异常特征：断裂带南侧的磁场比较平缓，异常强度多在-100～200nT之间。断裂带北侧，航磁异常呈近东西向、规模宏大的强烈升高异常带（库米什～底坎尔～康古尔～黄山磁异常带）(图2-2-2)，并与康古尔塔格重力高有很好的对应，组成“重磁同高”的特征异常。异常的南侧为东西走向的陡窄梯度带，与康古尔～黄山断裂带对应。

3

3

3

3

F20510km

图2-4-5 色尔特能地区重力异常扭曲与断裂左行走滑特征

航磁异常图（图2-2-2）上可清楚地看出，升高异常带中有多个十分明显的团块状异常，其异常中心恰与恰特卡尔、克孜尔卡拉、黄山北等局部重力高对应；表明重、磁同高异常源为同一地质体。

地质勘查结果表明：分布于恰特卡尔塔格的新C-76-24航磁异常，钻探发现隐伏超基性岩体；向东至新C-76-23航磁异常，地表见到基性～超基性岩体10余处；在克孜尔卡拉，有大面积的中基性岩体出霹地表，近来钻探发现深部有基性～超基性岩分布；在黄山一带，已圈定10余处基性～超基性岩体。这些基性～超基性岩体均源自上地幔，以辉长辉绿岩、辉石角闪橄榄岩为主，且往往是成带成群分布。岩体的出露部位，几乎全部在重、磁异常高值处或附近。岩石物性测试，基性～超基性岩密度为2.87～2.98×10kg／m，较石炭系岩石平均密度高出0.3～0.4×10kg／m，两者密度差十分明显；基性～超基性岩磁化率约540～77000×10SI，较石炭系岩石平均磁化率高出几倍到几百倍，两者磁性差异也十分明显。因此认为，重、磁局部异常与基性～超基性岩的近地表分布有关。

⑷ 重、磁场转换处理反映断裂两侧深部地质构造不同：

断裂两侧重、磁场的空间变化也具有相同的特征，仅重力梯度带较航磁异常梯度带略向南偏移。鉴于重力异常反映的深度相对较大，并结合上述重力异常的扭曲形态（如图2-4-5），我们推断康古尔～黄山断裂为向南倾斜的左滑断裂。

重力异常向上延拓后（图2-4-6），近东西向的重力异常带依然存在，根据重力异常的解释及反演拟合，推断断裂北侧的深部有隐伏高密度铁镁质岩体分布，距地表深约20 km。同样，航磁异常上延10、20 km后（图2-4-7），磁异常依然清楚，并保持着近东西向分布的特征，显示断裂北侧有隐伏的强磁性地质体分布，并可能与重力推断的高密度体属同一地质体。故认为：隐伏高密度、强磁性地质体（镁铁质岩）是引起近东西向重、磁升高异常带的主要因素，而近地表基性～超基性岩体是引起局部重、磁力高的原因。

⑸ 地震测深和大地电磁测深断面显示：

阿克塞～阿尔泰人工地震剖面穿过康古尔～黄山断裂带的东段，地震剖面（图2-4-8）反映，康古尔～黄山断裂两侧的地壳结构存在较大差别。即：断裂的北侧地壳为双层结构，上部花岗岩层厚约32km，速度Vp＝5.99 km/s；下部为玄武质岩层，厚20 km，缺失闪长质岩层；在上地壳，存在高速层，其波速为Vp＝6.99 km／s，厚度约10 km；推断为含镁铁质岩浆上涌侵位形成的。南侧地壳正常，依次为花岗岩层、闪长质岩层、玄武质岩层。

阿克塞～阿尔泰（参考资料2-4称为新疆可可托海～甘肃阿克塞剖面）大地电磁测深断面（图

-5

3

3

3

3

2-4-9），在断裂北侧对应康古尔塔格“重磁同高”异常的深部，存在高阻体，并表现为基性～超基性岩的电性特征。

需要说明的是，由于地震、大地电磁剖面与主断裂构造走向呈斜交分布，因此沿剖面推断的产状有一定的偏差。

⑹ 断裂两侧的古生物群有较大差异：近几年来，周济元等在东疆地区进行地层古生物研究，发现康古尔～黄山断裂两侧的古生物群有较大差异，表明在天山运动之前，断裂两侧的地层应分属不同地块。 3. 底坎尔～沁城（吐-哈盆地南缘断裂）缝合线

由于底坎尔～沁城断裂带位于吐-哈盆地的边缘，大部分为第四系覆盖，仅有些零星的露头，因此常规的地质观察，难以发现断裂存在的地表地质迹象，必需依赖于地球物理提供其相关证据；正如中国东部巨大的郯庐断裂带就是依据地球物理资料发现的。

划定底坎尔～沁城断裂（缝合线）的地球物理依据主要是：

⑴ 处于东疆地区规模最大的重力与航磁异常梯度带。断裂带南侧为规模宏大的康古尔塔格“重磁同高”异常（小热泉子～土屋），北侧即狭长的吐鲁番～哈密（吐-哈）重力低，航磁以中低强度，正、负相间的异常为特征。

⑵ 深地震测深发现，断裂位于莫霍面的陡变带；阿克塞～阿尔泰人工地震测深剖面东天山段断面（图2-4-8）反映，断裂两侧地壳结构不同，断裂面向南倾斜；其南侧为双层地壳结构，其上地壳纵波速度Vp＝5.99 km/s，厚约32 km，中部夹有厚约10 km，Vp＝6.99 km/s的高速层；下地壳Vp＝7.28 km/s，最厚处约22 km。

⑶ 阿克塞～阿尔泰（可可托海）大地电磁测深（MTS）剖面东天山段（图2-4-9）亦反映，南、北两侧电性层结构不同，且断裂带处于上地幔低阻层的陡变处。

三 东天山地区莫霍界面的起伏特征

㈠ 莫霍界面深度反演

对东天山地区莫霍界面深度的获取，采用了三维密度界面的反演方法。

1. 重力三维密度界面的反演方法：自1972～1974年Parker R. L.提出波数域界面位场异常的快速计算公式以来，由于它可计算任意起伏（起伏幅度不超过其平均深度）的物性界面的位场异常，并具有计算速度快，精度高，可快速处理大面积数据等优点，引起了地球物理工作者的重视和广泛应用。 ⑴ 方法原理：设地下界面S如图2-4-10所示。 设界面S以上物质的剩余密度（?）和磁化强度

P(x,y,0) （M）为零，界面下的?、M不为零。并设磁化

x 强度M的磁化方向垂直向下（也可为斜磁化，但

? = M = 0 h S 其计算较复杂）。S界面引起的重磁异常的傅里叶⊿h 变换，公式推导结果如下： ???≠0 y Q(?,?,?) M≠0

图2-4-10 地下密度界面示意图

??(?k)n?1?n?g(?,?)??2?G??exp??hk???h??,???

n!n?1?????0?Za(?,?)??M?exp??hk????hn??,?2n?1?????(?k)n??n!? 86° 44° 88° 90° 92° 94° 96° 44° 43° 43° 42° 42° 41° 41° 40° 44° 40° 44° 43° 43° 42° 42° 41° 41° ?g/10-5m.s-2 40° 44° 40° -110 44° -130-150-170 43° 43° -190-210 42° 42° -230-250-270 41° 41° 40° 86° 88° 90° 92° 94° 40° 96°

图2-4-6 东天山地区布格重力异常向上延拓1、10、20 km平面图

（上图-上延1km、中图-上延10km、下图-上延20km）

86° 44° 88° 90° 92° 94° 96° 44° 43° 43° 42° 42° 41° 41° 40° 44° 40° 44° 43° 43° 42° 42° ΔT/nT1000 41° 41° 800600400 40° 44° 40° 200 44° 1000-100 43° 43° -200-400-600 42° 42° 41° 41° 40° 86° 88° 90° 92° 94° 40° 96°

图2-4-7 东天山地区航磁?T异常向上延拓1、10、20 km平面图

（上图-上延1km、中图-上延10km、下图-上延20km）

七角井 三道岭 大泉湾 苦水 红柳园

图2-4-8 阿克塞～阿尔泰人工地震测深剖面东天山段断面

图2-4-9 阿克塞～阿尔泰大地电磁测深（MTS）剖面东天山段断面图（李立等，1990）

⑵ 迭代反演方法原理

将以上两公式求和项中分出的Δh（?,?）移项，得到Parker-Oldenburg界面迭代反演公式

?hi(?,?)?[exp(hk)/(?2?G?)]?g(?,?)???[(?hn?2?n?2n(?,?)(?k)n?1/n!]

n?hi(?,?)?[exp(hk)/(?M?0/2)]Za(?,?)??[(?h?(?,?)(?k)n/n!]将上两式乘以正则化因子E（k）以压制高频干扰，保证迭代收敛，即得到迭代反演公式：

?hi(?,?)?E(k)?[exp(hk)/(?2?G?)]?g(?,?)??[(?hn?2?n?2n(?,?)(?k)n?1/n!]n?

?hi(?,?)?E(k)?[exp(hk)/(?M?0/2)]Za(?,?)??[(?h(?,?)(?k)n/n!]?根据区域重力资料，进行低通滤波，获得深部异常。再利用三维Paker界面反演方法，采用已知点莫霍面作为约束条件，反演得到东天山地区莫霍面等深度图（图2-4-11）。 ㈡ 东天山地区莫霍界面起伏特征

根据全国8条地学大断面和区域性爆破地震剖面，在全国范围内取得的400多个莫霍界面深度值，结合重力异常反演外推求得莫霍面深度所编制的“莫霍界面深度图”（据袁学诚等，1996）。新疆块体中塔里木、准噶尔及吐-哈盆地，均呈地幔隆起，地壳厚度为44～48km；东天山山脉地壳增厚到52～53km。 由图2-4-11可见，东天山地区整体上是位于幔隆区，地壳相对较薄。其中：库尔勒～兴地～帕尔岗，和小热泉子～康古尔塔格～土屋位于地幔隆起区，地壳厚度为48～52km，乌鲁木齐～木垒位于莫霍面凸起区，罗布泊～雅满苏一线以东位于地壳增厚区，乌鲁木齐～库米什～库尔勒位于莫霍面变异带。

四 东天山构造格架

㈠ 东天山地区岩石圈地球物理构造格架

袁学诚等（1996）根据以中国陆域为主的地震、重力、地磁、地热，地电等地球物理图件，对中国岩石圈不同层次的构造进行了推断解释。其中提出有关东天山一带岩石圈的地球物理构造基本特征如下： 1. 岩石圈构造：根据卫星正磁异常区所揭示的中国克拉通分布格局，东天山地区位于我国西域克拉通（包括准噶尔、塔里木和哈萨克斯坦）的东部，属于中国西域厚岩石圈（厚度大于120 km）区。但吐-哈盆地岩石圈仅有80km厚，并向东延伸至巴里坤；在巴仑台也出现岩石圈的减薄。结合新疆可可托海～甘肃阿克塞大地电磁测深资料（见本章第二节）分析，东天山吐-哈盆地的深部很有可能存在地幔热柱或幔流柱。 2. 磁性构造层

⑴ 磁性构造层顶面深度：系指无磁性盖层下首遇磁性岩层，即磁性基底的深度。磁性基底的地质时代在不同地区是不同的。

东天山地区界于准噶尔盆地和塔里木盆地两个大型磁性基底坳陷之间。准噶尔磁性基底坳陷，在靠近天山前缘深度可达15 km；塔里木磁性基底坳陷，一般深6～12 km，最深在15 km以上。

吐鲁番～哈密盆地和敦煌断陷为两个中型磁性基底坳陷，它们的磁性构造层深度一般为2～7 km。罗布泊地区的磁性构造层深度约9 km。

⑵ 磁性构造层底面深度：磁性构造层底面是地球岩石圈上部磁性壳层的底界面或称居里温度面，这一界面以上的壳层岩石具有磁性，其下岩石磁性迅速消失。它在壳幔热对流中，为一特殊的热动力结

86° 44° 88° 乌鲁木齐市 90° 木垒哈萨克自治县 92° 红井子七角井 94° 96° 44° 博大草湖格吐鲁番市达鄯善县山哈尔里哈密市大泉湾伊吾县克沁城 43° 山 43° 米什沟和静县马鞍桥库米什 42° 库尔勒市阿齐克库都克彩华沟底坎尔黄山康古尔塔格土屋阿齐山色尔特能塔格H/km56苦水雅满苏星星峡红柳河双井子 42° 555453尖山帕尔岗辛格尔兴地 41° 柳园 41° 52孔51雀河罗布泊阿尔干 40° 86° 88° 90° 92° 94° 墩煌 40° 96° 5049

图2-4-11 东天山重力三维反演莫霍面等深图

构面。在古老稳定的克拉通陆块区，磁性构造层底面显示为深的块状坳陷区；在陆壳拉张断陷、岩浆火山活动区，磁性构造层底面显示为埋深较浅的隆起带。

东天山地区涉及的塔里木盆地及准噶尔盆地，其磁性构造层底面埋深为40～50 km。这类盆地热流值较低，可称之为“冷盆地”。 3. 地壳内低阻层顶面深度：地壳内低阻层多分布于活动构造地区。低阻层埋深较大的地区或不存在该低阻层的地区，大部分对应于低温区或低热流密度区，即相对稳定的地区。一般情况下，低阻层顶面深度约15～30 km，其层厚度从几公里到十几公里，电阻率由几欧姆米到几十欧姆米。地壳内低阻层深度的变化与上地幔内低阻层深度的变化有着一定的对应关系，多数地壳低阻层隆起区位于上地幔内低阻层隆起区之上，也常常与莫霍面隆起区对应。 吐鲁番～哈密盆地以北，为天山～准噶尔地壳内低阻层隆起区，壳内低阻层深度13～20 km。在吐鲁番盆地与天山地区，其地壳内低阻层与上地幔内低阻层相对应。

北山东北亦为地壳内低阻层隆起区，其壳内低阻层深度为12～24 km，并对应于莫霍面的隆起区。

㈡ 东天山构造格架

东天山5条一级断裂由一系列相互大致平行的断裂组成，均为长期活动的断裂，显示了区内构造运动的强烈和具有继承性。它们基本控制了东天山的构造格架。

以底坎尔～沁城断裂（缝合带）为界，以南划归塔里木板块，以北为准噶尔板块。底坎尔～沁城断裂（F1）和吐-哈盆地北缘断裂（F4）之间为吐-哈盆地，盆地基底既有陆壳也有洋壳地层。F4断裂以北为博格达～哈尔力克石炭纪裂谷（顾连兴，2000）。 小热泉子～大南湖～头苏泉晚泥盆纪以前为陆壳，早二叠以前为陆壳基础上发展的裂谷，属浅海环境，之后为岛弧环境。

挟持于康古尔～黄山断裂（F2）与阿其克库都克～沙泉子断裂（F3）之间的阿奇山～雅满苏地区为石炭纪岛弧。阿其克库都克～沙泉子断裂是古天山洋的阿奇山～雅满苏岛屿与塔里木板块最早碰撞拼接的缝合带。沿阿其克库都克～沙泉子（F3）断裂及以南地区分布的中等强度的条带状磁异常（阿尔干～罗布泊宽缓磁异常），可能就是前人所称中天山轴反映的磁场特征，因此中天山地轴是存在的。

孔雀河断裂西段是库鲁克塔格老陆核与塔里木板块的分界线，断裂东段（有人称之为罗布泊～尾亚断裂）是与北山造山带的分界线。

东天山大陆是由塔里木板块、准噶尔板块、北山造山带、库鲁克塔格陆核以及古天山洋中的岛屿和漂浮的小陆块拼合而成。

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