一、地球物理参数特征
1.岩(矿)石密度
(1)沉积岩类
研究区主要产出粉砂岩、泥岩、砂砾岩等较为疏松的沉积岩，中等密度值，但变化范围大，平均密度值为(2.44～2.70)×103kg/m3。硅质岩、灰岩、页岩等较致密的沉积岩属偏高密度值，平均(2.65～2.73)×103kg/m3。
(2)岩浆岩类
区内酸性侵入岩为低密度岩类，如花岗岩平均密度值为(2.62～2.64)×103kg/m3，基性侵入岩类属高密度岩，平均(2.85～3.02)×103kg/m3。超基性岩从理论上讲，一般应属高密度岩类，但在本区该类岩石普遍蛇纹石化而密度降低，仅为(2.62～2.63)×103kg/m3，属低密度岩。
火山碎屑岩类的密度与组成岩石的火山物质成分及颗粒大小有关。火山角砾岩平均密度值为(2.72～2.76)×103kg/m3，凝灰岩(2.68～2.74)×103kg/m3。该类岩石密度变化范围较大，如本区凝灰岩密度变化范围为(2.38～3.15)×103kg/m3，其原因系火山碎屑成分分异较大所致。
(3)变质岩类
其密度变化与岩石的变质程度有关，变质砂岩、板岩、千枚岩等浅变质岩，密度值为(2.55～2.72)×103kg/m3。片岩、片麻岩等变质较深的岩石，密度值为(2.60～2.79)×103kg/m3，显示略高。接触交代变质所形成的矽卡岩，其密度较大，可达(2.95～3.19)×103kg/m3。
总之，区内岩(矿)石密度的宏观特点可概括为：矿石类(磁铁矿、铬铁矿、铜镍矿、褐铁矿等)具有高密度值[(3.28～4.16)×103kg/m3]；基性岩浆岩(辉长岩、辉绿岩、玄武岩等)、变质岩中的矽卡岩、角闪岩属高密度类岩石[(2.71～3.19)×103kg/m3]；火山碎屑岩、中深变质岩(片岩、片麻岩)具中等密度[(2.72～2.79)×103kg/m3]；酸性岩浆岩、浅变质岩(板岩、千枚岩)、大部分沉积岩，均属中低密度[(2.63～2.72)×103kg/m3]；最低密度为疏松的中生代以后的沉积岩。
2.地层的密度特征
各时代地层的密度特征，主要由其组成的岩石密度特点、分布及其组合决定。各时代地层进行分区统计的密度资料(表3-1)，能够反映本区各时代地层密度变化的基本面貌。
表3-1 新疆东准噶尔地区各时代地层密度统计一览表
(据新疆二区调1：50万资料)
(1)下古生界
主要为一套碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩及变质岩岩系，整体反映为较高的密度，平均密度值为(2.72～2.75)×103kg/m3。各地层之间密度略有差异，如东准噶尔地区奥陶系为2.74×103kg/m3，志留系地层为2.68×103kg/m3。
(2)上古生界
出露面积较广，除正常沉积岩外，还有火山碎屑岩-火山岩，平均密度值为(2.66～2.70)×103kg/m3。其中泥盆系为(2.65～2.71)×103kg/m3，石炭系为(2.60～2.69)×103kg/m3，二叠系为(2.64～2.59)×103kg/m3。
从总体上看，上古生界与下古生界基本上属同一稳定的高密度层，各系之间密度变化不大。
(3)中生界
区内中生界地层具中等密度特征，密度值为(2.37～2.55)×103kg/m3，各地区各岩系之间差异较明显，有时可形成局部的密度界面，如准噶尔地区的白垩系和侏罗系有0.12×103kg/m3的密度差，中生界在准噶尔地区的密度值为2.37×103kg/m3，在天山地区为2.55×103kg/m3，显示出不同地区的密度差异。
(4)新生界
新生界是区内密度最低，变化范围最大的地层，平均密度值为(2.05～2.32)×103kg/m3。准噶尔古近-新近系密度值较高，吐-哈地区大约为2.20×103kg/m3。准噶尔地区第四密度值为1.78×103kg/m3。
根据上述各时代地质密度的统计，可归纳出本区内有三个主要密度层和两个密度界面。这三个主要密度层为：
1)古生界密度层：古生界各系之间密度差异不大，一般均小于0.10×103kg/m3，各系地层之间构成密度界面。元古宇和古生界底面一般密度差为(0.01～0.04)×103kg/m3，亦未形成界面。因此，古生界及其以下地层可认为同一密度层，其平均密度值为(2.66～2.75)×103kg/m3，取中值为2.71×103kg/m3。
2)中生界密度层：中生界平均密度值为(2.37～2.55)×103kg/m3，中值为2.45×103kg/m3。它与下伏古生界地层有明显的密度差，差值达0.26×103kg/m3，在新疆北部形成了一个基本连续的密度界面。
3)新生界密度层：本区新生界密度平均值(2.05～2.32)×103kg/m3，中值2.23×103kg/m3，与下伏中生界密度差达0.22×103kg/m3，构成了本区第二个密度界面。
3.岩(矿)石的磁性特征
(1)沉积岩类
正常沉积岩(含碳酸盐岩)为无磁性或弱磁性，泥岩、砂岩、页岩的平均磁化率为0～n×10-6×4πSI。
(2)变质岩类
大部分变质岩，如板岩、千枚岩、片岩、石灰岩、大理岩等，平均磁化率为0～n×10-6×4πSI，亦属无磁性或弱磁性。变质杂岩、片麻岩具有较强的磁性，具一定地区差异。
(3)岩浆岩类
岩浆岩的磁性一般随基性程度的增加而增强。同时由于成岩时地质及理化条件的差异，会使岩浆岩类的磁性变化范围大，而且不均匀。具有较强的剩余磁化强度。
花岗岩属弱-中等磁性，平均磁化率为(2.09～334)×10-6×4πSI。但不同期次、不同类型、不同地区也有较明显差异。地矿部航空物探遥感中心对准噶尔部分花岗岩物性成分和磁化率统计表明，一般中小型花岗岩体因含铁镁物质较多，磁化率为100×10-6×4πSI，显示较强磁性；而大型花岗岩体磁化率最大值仅达(40～90)×10-6×4πSI，显示弱磁性或无磁性。实际上一些大规模花岗岩基在航磁图上往往呈现为负磁场。
花岗闪长岩一般具中强磁性，准噶尔地区磁化率为542×10-6×4πSI，磁性明显高于花岗岩。
闪长岩大多数具有强磁性，磁化率平均值(1000～1500)×10-6×4πSI。在闪长岩分布地区能产生较高的磁异常。
该区域上的基性-超基性岩类具有很强的磁性。超基性岩平均磁化率(3050～5570)×10-6×4πSI，能引起高磁异常，基性岩脉平均磁化率600×10-6×4πSI，也能引起较强的磁异常。
火山岩的磁性变化范围较大，磁性极不均匀。玄武岩类磁化率平均值(630～2578)×10-6×4πSI，安山岩(502～1947)×10-6×4πSI。
火山碎屑岩的磁性一般不高，但个别以基性为主的碎屑岩具有较强的磁性特征。
4.地层磁性特征
区内地层磁性统计特征见表3-2。
表3-2 新疆东准噶尔地区各时代地层磁化率统计一览表
续表
(1)下古生界
分布面积不广，以中酸性火山岩和碎屑岩为主，总体属中强磁性层。中、上奥陶统在准噶尔地区平均磁化率为992×10-6×4πSI，构成强磁化层。志留系在准噶尔地区平均磁化率达563×10-6×4πSI，属中强磁性层。
(2)上古生界
区内出露较广，泥盆系中基性火山岩较为发育，平均磁化率为(434～720)×10-6×4πSI，构成强磁性层。石炭系平均磁化率为(259～464)×10-6×4πSI，也显示一定磁性。二叠纪时期，本区火山活动显著减弱，部分火山岩以酸性为主，平均磁化率为(13～16)×10-6×4πSI，磁性微弱，一般不构成强磁性层。
(3)中新生界
主要分布于沉积盆地及山前地带，以正常碎屑沉积为主，平均磁化率为(10～52)×10-6×4πSI，显示弱磁性或无磁特征。
综上所述，研究区内的古生界正常沉积岩、部分火山碎屑岩、变质岩以及新生界岩层基本上无磁性或弱磁性。中酸性侵入岩分布区会相应地呈现高磁异常，且中酸性侵入岩磁性变化范围大，一般规模较大的花岗岩体，显示为低磁场，花岗闪长岩体(包括一些小的花岗岩体)也能引起较强的磁异常。火山岩的磁性极不均匀，在其分布区磁跳跃变化剧烈，形态比较复杂，酸性火山岩能引起n×10 nT的航磁异常，中性火山岩能产生n×102～3×103nT的航磁异常。
二、区域重力场及其特征
按照布格重力异常等值线变化、规模及其分布特征(图3-1)，将本区布格重力异常划分为两类，一类为面状区异常，一类为梯级带。前者等值线较稀疏，重力场变化平缓，有明显异常中心，等值线呈等轴或长条状沿准噶尔盆地周缘环状分布，布格异常值最高为-80×10-5m/s2，与区域断裂构造、地壳陡变带关系密切；后者等值线密集，主要沿阿尔泰山分布，呈北西向展布，长约400km，宽60km，向西进入哈萨克斯坦国，向东延至蒙古国，布格异常值约在-120～-200×10-5m/s2，梯度值为每千米1×10-5m/s2，与地质构造单元、地壳结构变化关系密切。区内内生矿产多分布于重力梯级带或条带状、串珠状异常带。
图3-1 阿尔泰-准噶尔成矿带布格重力异常示意图
(《区域地球物理地质调查成果集成及方法技术研究》项目成果)
三、航磁特征
工作区新疆磁场变化较为复杂，有大片正磁异常区及负磁异常区，并有正负相间、紧密排列的条带状异常(图3-2)，异常强度最高为n×103nT，一般为n×10～n×102nT。按异常分布特征可划分为三种类型。
图3-2 阿尔泰-准噶尔成矿带航空磁力异常示意图
(《区域地球物理地质调查成果集成及方法技术研究》项目成果)
1.准噶尔盆地磁异常区
以宽阔的正磁场为特征，主要反映了盆地基底为具强磁性的深变质结晶岩系。
2.阿尔泰-二台正负变化磁异常区
异常东西两侧分别延伸至蒙古和哈萨克斯坦共和国境内，由许多个互不相连的正负相间的局部异常组成，强度较大，局部正异常多在500 nT，最高达800 nT，形成多条带状异常带。其中在阿尔泰晚古生代弧后盆地蒙库—乔夏哈拉一带形成明显的高磁异常带，是中基性火山岩、中深变质岩及赋存于其中的铁矿床的综合反映。
3.准噶尔盆地北缘负背景磁场区
磁场多表现为变化的低磁场区，局部地区有宽缓升高的磁场。反映了区域岩性组合主要为碎屑岩、碳酸岩和少量中酸性火山岩特征。
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