相山地区新构造运动踪迹的遥感发现 区域新构造运动强烈

作者&投稿:钞盆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

遥感技术在地质调查及矿产资源评价中的应用,最传统的也是应用效果最好的方面仍然是地质构造尤其是新构造的解译和识别。这是因为,遥感图像是地面景观包括地貌形态的缩影,而地貌形态又是第四纪以来地质包括新构造运动作用的产物。地貌形态与新构造运动密切相关。遥感技术在新构造运动研究中具有独特的优势。

4.2.1 线性构造

为了获得更好的目视效果,先对合成图像进行线性增强和滤波分析。通过线性增强,图像色彩更为明快清晰;通过低通滤波,抑制了图像的高频成分,主干构造信息更明显;通过高通滤波,抑制了图像的低频成分,突出了细微构造和边界特征;通过SN向、NE向、NW向的方向滤波,使上述方向展布的线性构造更为清晰。

根据①色调异常线、异常带;②格状、角状水系,河谷异常段;③垅脊地形,线性展布的低坳地形或沟谷等地貌解译标志(楼性满等,1994),共解译出NE向、NNW向、NWW向、SN向和EW向5组线性构造(图4.1)。

图4.1 相山地区SFIM融合后的754波段RGB图像构造解译图(图中椭圆影像大致为相山火山-侵入杂岩范围研究区范围宽32km,高22km,下同)

NE向线性构造形迹最为发育,从西至东依次编号为F1、F2-1、F2-2、F2-3、F2-4、F2-5、F2、F3、F4。结合前人的野外调查成果,这些NE向线性断裂构造的主要特征列于表4.6中。

NNW向断裂构造主要在相山火山-侵入杂岩体西部发育,长度一般小于10km,走向和倾向膨缩明显,往往可见到胶结松散的角砾岩带,在地貌上表现为狭长沟谷。

SN向断裂构造形迹在火山-侵入杂岩中也有一定的显示,杂岩体中部的一条SN向构造延伸长度大于10km,并见花岗斑岩贯入充填;而NWW向断裂则主要分布在杂岩体北东部和南西侧,属区域性的构造形迹。

EW向断裂(带)在RGB合成图像上,在火山-侵入杂岩体北侧、中部和南侧有稀疏的线性影像显示,在杂岩体东部变质岩中,则见较多的EW向构造形迹。北侧的线性影像与EW向推覆体构造有关,南侧的线性影像与EW向韧性剪切带有关(魏祥荣,1998),中部的线性影像是隐伏的基底EW向断裂带的反映。在KL1、KL2和Band5假彩色合成图像上(图4.2),较好地显示了相山中部的EW向色调异常带,在1∶20万、1∶5万的重力异常图上,相山中部存在一条EW向低值带,推测这是一条规模巨大的隐伏基底断裂带,相山火山岩浆侵出侵入活动均与该EW向断裂带有关(邱爱金,2001)。

表4.6 相山矿田主要NE向线性构造一览表

图4.2 相山地区KL1、KL2和Band5假彩色合成图像(KL1和KL2分别为原始图像进行主成分分析后的第一主成分和第二主成分图像)

4.2.2 环形构造

在相山火山-侵入杂岩体中,共解译出5个环形构造,直径1~2.5km。这些环形构造可能是小型等轴状岩浆侵入活动引起的。有趣的是,环形构造在杂岩体中部大致呈EW向串珠状分布,反映了这些环形构造也受到了EW向基底构造的制约。

4.2.3 构造体系分析

NE向断裂构造中,F1、F2、F3、F4规模较大,是区域性的左旋正断层(表4.6)。

图4.3 压扭性帚状构造力学关系

F2-1、F2-2、F2-3、F2-4、F2-5规模相对较小,具左旋走滑(压扭)性质,它们向北东方向撒开,往南西方向收敛,并受到F2的限制,具有轴向直立的压扭性帚状构造组合特征(见图4.2)。根据室内模拟实验证明了的帚状构造形成的力学关系(北京大学地质系,1978)(图4.3),它们应是F2强烈运动而派生的次级配套构造。砥柱为相山矿田西侧的燕山期花岗岩株。

SN或NW向构造由于与NE向构造没有明显的先后切割关系,仅从组合上看,可能是与NE向主导构造属同一区域应力场作用的产物,它们是同序次的、形成时间也相同。而NNW向断裂构造受NE向构造F1和F2的限制,为F1和F2对扭运动派生的次级配套构造。

由此可见,除EW向构造(形成最早)外,NE向、NWW向、SN向和NW向均属同一构造体系的组成部分,它们构成相山矿田的构造格架,是相山矿田地质结构分析与理解的基本要素。

4.2.4 相山地区的新构造活动及意义

中国大陆与海域地壳于距今340万年以来发生的构造运动,称新构造运动(李祥根,2003),它是改造(变)中国大陆上新世准平原的地壳运动,由新构造运动所形成的(地质)构造形变,称为新构造,新构造主要表现在地形、地貌、第三纪沉积物变形等方面。

由于地形地貌与新构造运动密切相关,因而以地形地貌为主要解译标志的构造多属新构造。相山矿田遥感解译构造主要是以地貌解译标志而解译的,因而均具有新构造或古构造复活的特点。

EW向断裂构造形成较早,是前侏罗纪古亚洲构造域的组成部分(王德滋等,2002),晚中生代的活动控制了相山-火山侵入杂岩的形成,杂岩体形成之后,特别是第四纪,也有一些活动的痕迹。本次解译的EW向构造形迹,即是古EW向构造的新构造活动表现,但它们不是严格意义上的EW向古构造。

NE向断裂构造形成于侏罗—白垩纪,古太平洋板块向东亚大陆的强烈俯冲,在东亚陆缘形成了一系列NE向展布的压扭性断裂,它们是与俯冲带平行的左旋走滑断层,叠加在古EW向构造带之上,改变了东亚前侏罗纪构造格局。

NE向断裂是东亚陆缘的主导构造,也是相山地区的主导构造,形成于相山主体岩石之后,具有多期次活动的特点,它切割了EW向断裂、推覆体构造和火山-侵入杂岩(包括花岗斑岩和铀矿带),见花岗斑岩和铀矿脉的贯入充填。它既是成矿前构造,又是成矿期构造,也是成矿后构造(相山火山-侵入杂岩主体岩石碎斑熔岩形成年龄140.3Ma(陈小明等,1997),铀成矿主要发生在早白垩世,且是一个相对连续的过程)。

NE向构造在第四纪有明显的活动,图4.1解译的构造形迹基本上均为古构造复活的结果,具左旋走滑或左旋正断层性质,南东盘上升,北西盘下降,线性影像明显,有的河流遇断裂而拐弯或分叉,有时山脉扭错,泉点沿构造串珠状排列,在火山-侵入杂岩中呈“V”字直线形沟谷,延伸很长,在基底变质岩中可见断续的线状沟谷和断崖,指示着第四纪活动断裂的存在。

NNW向断裂构造呈张性,是受NE向断裂构造控制的派生配套线性构造,影像呈开阔的“V”字山谷,折线状的延伸,与同系统的NE向断裂构造相互交织,并具有新构造活动(有的为古构造复活)的特点。

近SN向或NWW向断裂与NE向构造形成时间相同,为同一应力场的产物,但发育强度略为逊色,在第四纪有继承性活动,有新构造的特点,并成为中国东部中更新世以来NE向张性或张扭性破裂系统的组成部分,对相山现今地形、地貌特征和水系分布也具有重要的影响。

NE向F1、F2、F3断裂的第四纪活动,使相山火山-侵入杂岩体从西北向东南一块一块地陷落,F2断裂把相山火山-侵入杂岩分成西北、东南两个各具特色的影像区:西北区线性影像发育,交织成网,以菱形断块状山体为主;南东区线性影像稀疏,沟谷宽缓,以高大或低缓的圆状山为主(张万良等,2005)。

由于是F2在第四纪活动的影响,使相山东南部较西北部抬升强烈,剥蚀程度较大,造成相山东南部铀矿大部分都被剥蚀了,而剩下的也仅仅是矿根的以碱交代为特征的矿化,而西北部的铀矿(从萤石-水云母型到碱交代型)则被较完整地保存下来。相山西北部是今后找矿勘探方向之所在(详见后文)。



新构造运动的国内情况~

陆内也有许多新构造活动区。中国黑龙江的五大连池、吉林长白山和云南腾冲等是第四纪火山活动区,京津唐、川西、云南等则是地震多发区。青藏高原现今的地貌,也是新构造运动造成的,被视作地球的第三极。青藏高原的大面积隆起对大气圈环流、印度洋暖湿气流的北行都有重要影响。当然,新构造运动除造成灾害和对工程建设带来了不利外,也有它积极的一面。在陆内,新构造活动中蕴含了地热、温泉或矿泉、旅游等资源。在沿海地区,强烈的沉积可造成数千米厚的第四系沉积,在高地热的背景下,这些沉积中的有机质会很快转变成烃类而形成具经济价值的油气资源。

古近纪中、晚期随着印度板块向北漂移与欧亚板块相撞,发生了喜马拉雅运动,结束了我国特提斯海槽的地质演化历史。新近纪,我国大陆基本轮廓形成。但进入第四纪以来,面积约占120×104km2的青藏高原发生大幅度整体抬升,一跃成为举世无双、雄伟壮观的“世界屋脊”,目前地壳仍在继续隆升,并产生一系列新构造运动。自古近纪以来,青藏高原形成了三级夷平面(闵隆瑞,1987)。最高的第三级夷平面,海拔5500~5800m,由海拔相近的山顶面组成,它切割了古近系渐新世地层,是渐新世—中新世形成的夷平面;第二级夷平面海拔高5000~5300m,由高原上的丘陵垅岗地形组成,相关沉积物构成新近系上新统,属上新统夷平面;第一夷平面海拔4500~5000m,由高原上宽谷、湖盆地形组成,切割了第四纪早更新世早期的羌塘组,为早更新世夷平面。夷平面的形成与新构造运动有关。资料表明,青藏高原在第四纪上升将近4000m,若第四纪按200万年计,则青藏高原以0.2cm/a速度急剧隆升,其速度之快是惊人的。
地壳隆升、河流下切,在长江上游的金沙江、雅砻江、安宁河发育了6级阶地。活动的河谷两岸,常形成泥石流和滑坡。如四川省德昌县城以北安宁河谷东岸,有大量活动性泥石流分布,而西岸则很少见。这一现象与安宁河断裂东盘隆升较快、活动强烈有关。又如雅砻江下游多数支沟的沟口分布有泥石流堆积扇,亦有滑坡分布。其中以下荒田与得力堡之间的泥石流密度最大,其类型以崩滑型为主,即泥石流的物质来源于崩滑性滑坡。这一河段滑坡不仅密度大,规模亦大,体积达3000m3以上的6个巨型滑坡都集中分布在这里,其中大坪子滑坡有30000×104m3、海河沟滑坡为7000×104m3、永安滑坡15000×104m3、一碗水滑坡5000×104m3,同时这一河段还是1951年M=5.5级地震震中区,表明沿雅砻江断裂带新构造运动强烈。
区内强烈的新构造运动,对诱发矿山滑坡、泥石流和崩塌等地质灾害影响很大。

相山地区新构造运动踪迹的遥感发现
答:遥感技术在地质调查及矿产资源评价中的应用,最传统的也是应用效果最好的方面仍然是地质构造尤其是新构造的解译和识别。这是因为,遥感图像是地面景观包括地貌形态的缩影,而地貌形态又是第四纪以来地质包括新构造运动作用的产物。地貌形态与新构造运动密切相关。遥感技术在新构造运动研究中具有独特的优势。4.2...

抚州-永丰断裂新构造活动踪迹及对相山矿田隆升剥露的影响
答:遥感信息反映的是地表地物对可见光到微波段(0.38μm~100cm)电磁波谱的反射或辐射特性,通常反映的是地表信息或地下信息在地表的显示,故遥感图像是挽近时期以来的运动现象和状态在地表或地表浅处的体现,是地面景观包括地貌形态的缩影。因此,新构造运动及侵蚀作用是控制地貌形态组合和演变的主要因素。 前人对江西省的...

新构造解译
答:新构造又称活动构造,它包括断裂、隆起和拗陷构造。新构造常继承在老的构造基础上,因此在遥感图像上具有新、老构造影像叠加的特征,不易区别。在构造活动强烈地区新构造形迹明显,图像上能直接判别; 在构造活动稳定区形迹不明显。活动构造常引发地质灾害,如地震、泥石流、滑坡等。1. 新隆起的解译 断块...

龙门山构造带的冲断作用
答:自东向西是龙门山前主边界断裂带、主中央断裂带和后龙门山断裂构成的复杂褶皱冲断带,是特提斯海洋板块消亡以后,至少晚三叠世以来,特别是古近纪至新近纪交替时期,发生了大陆壳块间相互作用、斜向碰撞对挤构造变形作用的活动性构造地区(图1-2)。

遥感解释法
答:遥感解释法,对新构造运动,特别是活动断裂的判释有良好的效果。这种方法可以弥补野外工作的不足,可以发现大量的在野外无法观测到的构造现象,尤其在难以到达和有覆盖层的地区则更加重要。在遥感影像上,可以通过一些解译标志判断断层的活动性(表13-3)。表 13-3 活动断层的解译标志 遥感解释法不仅可以对...

雕刻动力
答:新构造运动使本区地壳发生抬升。通过实地考察、遥感图像和DEM资料分析,本区存在四个较为明显的夷平面,海拔高度分别为60~70米、120~160米、220~280米、320~360米。在泸溪河北岸可见存在两级河流阶地,两者之间存在一个2.5~5.0米高的陡坎,四个古夷平面和两级阶地代表了该区新构造运动有6个相对...

新构造运动和古构造运动的证据?
答:新构造运动:1,岩石圈的快速颤动---地震 2,岩石圈的水平运动。岩石圈的水平移动已通过地质,地球物理的方法及仪器测量证实。大陆在漂移,海底扩张间在相互作用已经成为地球科学中的事实。3,岩石圈的升降运动,多层溶洞,河流阶地,深切河曲均为新构造上升的证据,沿海地区利用海岸线变迁的遗迹也可以确定...

新构造运动的主要表现
答:其中,沉积物成因类型研究、沉积物厚度变化研究等都可揭示新构造运动的迹象和性质。 第四纪岩石厚度的研究是恢复地壳新构造运动的重要方法之一。巨厚的堆积物表示地壳下降和邻近物源区的上升。厚度很小的沉积物或沉积物缺失则表示地壳上升。厚度的剧烈变化同样也反映了新构造运动特征,在短距离内厚度变化悬殊的沉积物,...

新构造与活动构造调查与研究
答:1)新构造与构造地貌调查与研究:以新生代盆地和山脉为研究对象,开展盆地沉积充填历史和构造变形的研究,恢复盆地演化历史。运用构造地貌研究方法,重塑晚新生代以来新构造运动与构造地貌过程。2)活动断裂与地震地质研究:利用不同分辨率的遥感影像资料,解译活动断裂,野外调查活动断裂断错地貌,确定断裂活动...

研究内容、思路和方法
答:1.2.1.2 新构造运动研究 通过 Landsat-7ETM+多光谱数据的图像融合和 RGB 合成,对相山地区地貌景观、岩性、线状构造和环状构造进行全面分析,并重点研究线状构造的第四纪活动形迹,探讨新构造运动对该区成矿幅度和矿床保存的影响。1.2.1.3 相山西北与东南部的对比研究 相山铀矿主要集中在西北部,南...