华容隆起及周缘电性结构地质认识

曾 梅，陈木森，丁洁荧，王友胜，汪卫毛

（1.中石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司，湖北 潜江433100；2.中山大学 地球科学与地质工程学院，广东 广州510275）

引 言

由于华容隆起所处构造位置特殊，前人对该区做了大量的研究，其成因和地质结构众说纷纭，根据前人研究的成果认为该区为一断块型隆起。由于缺乏深部地质物探资料信息，对华容隆起的深部结构没有详细的了解。大地电磁测深资料提供了该区深部电性分布特征，本文通过综合重磁电资料处理分析，对该区的地质结构取得了一些新的认识。

根据第四纪地质调查结果，华容隆起总体呈东西向展布，北接江汉盆地的江陵凹陷和陈沱口地堑，西抵澧县凹陷，南面与常德凹陷和沅江凹陷相邻（图1）。其总体轮廓大致受北面的石首－监利断裂（F1）、南西面的南县－黄山头断裂（F2）、东面的砖桥断裂（F3）等正断裂所控制。东西长约80km，南北宽约60km。

图1 华容隆起及周缘构造区划及MT测线位置图

1 区域地质概况

华容地区位于新华夏第二沉降带的中部。其南侧为洞庭湖拗陷，北侧为汉水拗陷，这两个拗陷均是燕山期以来逐步形成的中新生代大型拗陷盆地。区内基岩露头分散，见中元古代冷家溪群和桃花山、小墨山以及少量的上白垩－第三系地层分布。冷家溪群主要由一套浅变质的千枚岩、片岩及变粒岩组成。上白垩统－第三系为一套小型内陆湖泊的红色碎屑岩沉积。小磨山，桃花山岩体形成时代分属燕山早、晚两期，主要岩性为二长花岗岩，岩体内还有多期各种类型的岩脉侵入。

该区早期构造主要为北西西向（如监利掩伏基地断裂），与北西西构造相伴的还有北北东向的次级张扭性断裂。

江南大断裂通过该区。该断裂实际上是一条掩伏的基底大断裂带，长约2 000km，宽度各处不等，一般30～50km，具体位置是江西星子南、武宁北，湖北省通山、崇阳、蒲圻南至湖南省临湘、华容北、澧县南。然后与永顺－大庸－慈利深大断裂相接。它形成于中元古代，直到中新代仍在活动。早期主要表现为控制沉积作用的基地断裂，中新代开始表现为多次由南向北的逆冲推覆性质。

2 区域地球物理概况

2.1 区域重力场特征

根据中国1／400万布格重力异常图资料，华容隆起带上的重力呈现出3个重力低值区（G1、G2、G3），北西向展布，由南东向北西重力异常值逐步减小。中部的两个负异常与桃花山花岗岩出露区相对应；北部的负异常G3最大，最小值为－40×10－5m／s－2，实际上该负异常以及延伸到了江陵凹陷内。南部的太阳山凸起及常德凹陷、北部的江陵凹陷呈现相对重力高异常（图1）。

2.2 区域磁异常特征。

从湖南省洞庭湖盆地航空磁测资料分析，华容隆起带上总体呈现高磁特征，与地面地质进行对比，在小磨山和桃花山形成了两个高值异常区，高磁异常显然是由于该区燕山期的花岗岩岩体引起。G1低重力异常区与一个中等磁力异常高相对应，应为隐伏低密度岩体的特征。

2.3 岩石物性特征

2.3.1 地层岩石密度

地质体之间的密度差是重力异常解释的基础。本区第四系（包括上第三系）与下第三系之间的密度差为0.27g／cm3，差值较大。但由于本区第四纪和晚第三纪地层总体厚度不大，起伏平缓，重力异常反映微弱。中－新生代地层的平均密度为2.53g／cm3。其下覆地层若是古生代的，其密度差达0.13g／cm3；若是元古代的地层，其密度可达0.21g／cm3。而这套中－新生代地层厚度达几千米，当基地有一定起伏时，可产生十分明显的重力异常。在基地隆起区产生重力高异常，凹陷区产生重力低异常，其规模与幅度与基地起伏相关。

在华容花岗岩隆起区，由于花岗岩的密度相对古生代的地层密度小，显示为负异常。

2.3.2 地层岩石磁性

本区沉积岩的磁化率不强，新生代的地层磁化率为（130～140）×10－5SI，白垩系地层磁化率为50×10－5SI，古生代地层磁化率为 （20～70）×10－5SI，元古代板溪群地层属沉积变质岩磁性也较弱，为 （60～160）×10－5SI，只有花岗岩磁化率较高，可达1 540×10－5SI。因此，无论是沉积岩，还是变质岩，磁化率均小于200×10－5SI，基本可以视为无磁性。

由于沉积盖层的磁性弱，一般不能解决沉积岩的结果问题，但可以配合其他物探方法了解基地起伏情况。由于该区花岗岩的磁性较强，可以配合电性资料确定花岗岩侵入的部位及范围。

2.3.3 地层岩石电性

根据以往江汉盆地和洞庭湖盆地大地电磁及钻井岩性的资料分析，区内各地层电性都具有一定的变化范围，它们之间存在较明显的差异。元古代变质基底上所覆盖的沉积地层可划分为6个电性层，由浅至深，各层之间的电性关系为：高－ 中－ 低－ 较高－ 低－高。

3 大地电磁资料分析与解释

在华容隆起上布设了两条大地电磁测深剖面（PN2线、620线）。大地电磁测深点距按照1 000m布设，在构造边界按照500m的点距布设，同时在PN2线上进行了重磁测量，点距250m。

3.1 PN2线资料解释

PN2线横穿华容隆起，北部进入江汉盆地的陈沱口地堑，南北进入洞庭湖盆地的沅江凹陷。根据重力、磁力、大地电磁及地面地质资料对该剖面进行了地质解释（图2）。

第一电性层：第四系－第三系（Q－N）的地层，为低阻层，电阻率在20～50Ω·m之间，华容隆起上的厚度在0～500m之间。在北端的陈沱口地堑最大厚度达到3 000m。这是一套比较稳定的低阻层。

第二电性层：为高阻电性层，电阻在1 000Ω·m以上，为多条断裂分割，该层地层变化较大，根据地层的电性及重磁场的反映，对地层的属性进行了推测。0～12 km段，磁场平稳，重力异常为高值，推测为元古代的地层；12～25km段，为一稳定的高阻体，延伸大，磁性弱，与其他地层形成明显差别，根据相关地质资料推测其为混合岩化的花岗岩体；25～40km段，存在3个高阻电性块体，地表与桃花山岩体相对应，磁场变化大，推测其为花岗岩岩体；40～50km段，磁场平稳，对应重力剩余异常高，推测其为元古代的地层；50～60km段，磁异常值高，对应重力剩余异常低，推测为花岗岩岩体，与小磨山岩体对应；60～70km段，磁场平稳，对应重力剩余异常高，推测为元古代的地层；70～80km段，磁异常值高，推测其下伏的高阻层为花岗岩岩体。

第三电性层：为相对低阻层，电阻率变化较大，由于埋藏较大，分辨力不够，没有进行细分，推测为中、古生代的地层。在30～70km段，深度10～15km部位存在一个低阻带，推测为基底拆离带。PN2线的断裂展布均呈现逆冲推覆的特征。

图2 PN2线重磁电综合解释剖面图（单位∶km）

3.2 620线资料解释

620线横穿华容隆起，南部进入洞庭湖盆地的常德凹陷，北部进入江汉盆地的江陵凹陷。大致可以分成3套电性层（图3）。

第一电性层：第四系－第三系（Q－N）的地层，低阻层，电阻率在20～50Ω·m之间。0～7km段进入了常德凹陷，沉积厚度在1 500m左右；7～50km段为华容隆起，沉积厚度在400～1 300m左右；50～60km段进入了江陵凹陷；深度在2 000m左右。

第二电性层：为高阻层。0～15km段推测为古生代的地层；15～35km段，为一延伸很大的高阻体，与航磁异常相对应，推测为大型的侵入岩体（或混合岩化的地体）；15～50km段推测为古生代的地层。

第三电性层：为一中高阻的地层，电阻率在200～800Ω·m之间。推测为中、古生代（三叠纪－志留纪）的沉积变质地层。在高阻体的两侧，形成了明显的低阻凹陷，15～50km段与重力低异常（G3）相对应，该区域应为比较可靠的中、古生代沉积凹陷。

图3 620线二维电性及地质解释剖面（单位∶km）

3.3 综合分析

中、古生代在江南断裂带上接受了厚度很大的沉积地层（10km以上），两条剖面均显示高阻地层（Pt），覆盖在低阻地层之上，说明该区存在大幅度的推覆构造运动。从地层之间的接触关系推测，该构造运动的时期为印支晚期。燕山运动期，高阻低密度的岩体的受重力均衡作用，持续上升，造成了华容隆起，其上部元古界地层普遍遭到剥蚀、后期部分地段接受第三系－第四系沉积，形成现代的构造格局。

4 结论

1）通过对华容隆起的电性结构的分析，该区存在大规模的推覆构造远动，在元古代地层之下存在低电阻率的中、古生界的沉积地层。

2）由于基底的上隆，中、古生界的地层相对江汉盆地内埋深浅，在华容隆起及北缘的中、古生代凹陷是寻找海相油气的有利区带。

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