汪启年,朱将波,方 雯,赵宝峰

（安徽省勘查技术院， 安徽合肥 233031）

0 引言

皖北地区位于华北陆块南部[1]，分布淮南、淮北两个重要煤炭基地以及霍邱-颍上、萧县-宿州铁（金铜铅锌）金属成矿带，成矿条件十分有利[2,3]。但由于该区地表大部分被第四系所覆盖，此制约了皖北地区的基础地质等研究工作，地质研究程度偏低。

自20世纪80年代以来，前人对皖北地区断裂进行了相应的研究，识别出近东西和近南北走向等主要断裂[1]（图1）。

众所周知，区域重磁资料对构造的平面展布特征等反映明显[4-6]，本文利用1:200000重磁资料处理结果，结合前人认识重新构建了皖北地区断裂格架，对区内断裂构造的平面展布特征进行了相应分析。

1 地质概况

区内构造层分为变质基底、盖层及中新生代上叠盆地。变质基底主要由太古界和元古界片麻岩、片岩及大理岩组成。盖层之元古界震旦系及下古生界以浅海相碳酸盐岩为主，上古生界石炭系、二叠系为海陆交互含煤沉积，上下古生界之间存在区域性假整合，缺失上奥陶统至下石炭统。中新生代上叠盆地以陆相碎屑为主。

图1 皖北地区断裂格架(引自中华人民共和国1∶50万数字地质图数据库)Fig.1 Fracture framework in northern Anhui (quoted from the

形成皖北地区现今构造格局的构造运动主要始于印支运动末期，燕山和喜山期进一步继承发展。印支期华北陆块和大别山微陆块以北北东-南南西方向碰撞，燕山期以来滨太平洋活动近东西向的挤压，以及喜山期强烈的左行走滑拉张，造成区内多组断裂发育，并控制了区内构造格局[1]。

2 物性特征

区内地层密度从上至下呈逐渐增高的趋势，新生界密度最低，变质基底密度最高（表1），中新生代上叠盆地总体密度较低，下古生界密度也相对较高。

区内地层以无磁性或弱磁性为主，磁化率较高的是白垩系（发育凝灰岩）及变质基底。

表1 皖北地区物性参数简表Table 1 Summary of physical parameters of the northern Anhui area

另外区内火成岩密度中等，磁化率相对较高。

总体而言，区内各主要层系存在相应的密度差异，地质结构的差异会形成相应重力场变化，从而利用重力资料可构建区内断裂格驾，同样磁法资料亦可研究相应的断裂平面展布趋势。

3 重磁场特征

皖北地区布格重力异常总体西低东高（图2），航磁场值总体不高（图3）。重力局部异常大致呈近东西走向展布，从南至北大致呈高低相间排列。航磁局部异常一般呈条带状展布，其长轴走向以北北东和北西西向为主。

重磁异常的组合特征可分为三类：

第Ⅰ类是重力低-磁场低值区，主要分布一三处，其一位于宿州市、涡阳县北、亳州市东一带，其二位于颍上县至阜阳市一带，其三位于定远县、长丰县一带。这些区域重力局部低异常一般呈长轴状，轴向以近东西和北东向展布为主。此类异常组合是中新生代上叠盆地的地球物理场响应。

第Ⅱ类是重力低-磁场高值区，分布在蚌埠市至五河县一带，其重磁局部异常形态呈条带状或椭圆状。条带状局部异常长轴走向北北东，为白垩系火山岩的反映；而椭圆状局部异常（蚌埠市附近）为花岗岩体的反映。

图2 布格重力异常简图Fig.2 General graph of Bouguer gravity anomaly

第Ⅲ类是重力高-磁场高值区，主要分布在两处。其一是淮南市到灵璧县一带，分布面积大，重磁局部异常呈北北东和北西西走向展布；其二在淮北市一带，重磁局部异常呈北北东向展布为主，此类异常组合是基底隆起的反映。

4 断裂展布特征

依据突出重力异常变化的重力异常水平总梯度（图4）等资料（重力异常水平总梯度极大值带基本为断裂位置），综合分析重磁异常的展布规律，结合地质和物性资料，构建了皖北地区断裂格架（图5），识别了四组主要断裂，分别是北北东走向断裂F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7，北西西走向断裂F8和F9，近东西走向F10、F11、F12，弧形断裂F13等。

图4 重力异常水平总梯度Fig. 4 Total horizontal gradient of gravity anomaly

图5 利用重磁资料解译的皖北地区断裂格架Fig. 5 Fracture framework in the northern Anhui area interpreted by using gravity and magnetic data

4.1 北西西走向断裂

该组断裂中F8和F9两条规模较大，区内断裂延伸200-250km。F8断裂大致位于阜阳市至寿县一线，F9断裂大致位于阜阳北、淮南北、定远县一线。

F8和F9两条断裂地球物理场特征明显，在此两条断裂位置存在北西西走向的重力异常水平总梯度极大值带（图4），其附近重力局部异常长轴走向（平行于断裂）也为北西西，同样在航磁图上长丰、淮南北、阜阳南等地（即F8和F9附近）磁局部异常长轴走向也为北西西向。

F9断裂两侧磁场的分布趋势有较大的差异，其北东侧局部磁异常主要以北北东走向为主，而其南西侧局部磁异常主要以北西西走向为主，且磁异常的幅值也有较大的差异，据此可认为F9断裂两侧基底性质有差异。

4.2 近东西走向断裂

F10断裂：位于蒙城南、固镇县、灵璧南一线，走向近东西，被北北东向断裂错断，水平错断距离依次增大，累计错动距离50km。蒙城县-固镇县一带存在一局部重力高，F10断裂位于其南侧梯级带上，断裂位置重力水平总梯度极大值带显示明显。

F11、F12断裂：在涡阳至宿州一线F11、F12断裂之间存在一近东西走向的局部重力低（上叠盆地的反映），F11、F12断裂位于此局部重力低南北两侧的重力水平总梯度异常极大值带上。

近东西走向断裂主要控制了区内上叠盆地的展布。

4.3 北北东走向断裂

该组断裂主要有七条。F1、F2、F3、F4位于阜阳市、蒙城县一带，此四条断裂由西向东呈依次大致平行排列，断裂长度区内180-320km，断裂间距25-50km不等；F5、F6和F7位于定远县-五河县一带，此三条断裂相互平行，走向一致，区内延伸距离200-300km，属郯庐断裂带。

北北东走向断裂重力场特征较为明显，如F1、F2、F3、F4断裂依次错断阜阳北-蒙城南-固镇的局部重力低异常，并显示这些断裂呈左行走滑特征（与郯庐断裂的性质相同）。

在航磁异常图上，在固镇附近磁局部异常主要呈北北东走向。也反映北北东走向断裂构造发育。

F5、F6和F7三条断裂在重力水平总梯度图（图4）上反映明显，如在五河附近（断裂F6）有一明显重力水平总梯度极大值带。这些断裂在布格重力异常图及航磁异常图上同样有明显的显示。

北北东走向断裂主要为左行走滑，其对早期构造进行了相应的改造。

4.4 弧形断裂

在固镇、宿州、徐州一线，重力异常水平总梯度反映存在一明显的弧形高值带，此为弧形断裂即F13的反应，F13断裂是徐-宿弧推覆构造[2]规模最大的一条断裂，并伴生一系列逆冲断层。

5 结论

通过对重磁场分布规律的研究，对皖北地区断裂格架取得了一些新的认识。即皖北地区发育走向北北东、北西西、近东西走向断裂及弧形断裂；并根据重磁资料显示的断裂错断关系，对断裂发育早晚顺序进行了初步的探讨，认为发育最早的是北西西走向断裂，其次发育弧形断裂和近东西走向断裂，最晚发育是北北东走向断裂。综合分析认为北西西走向断裂其主要控制了基底构造，近东西走向断裂主要控制中新代上叠盆地的展布，而北北东走向断裂主要是对早期构造进行了改造。