相山地区新构造运动踪迹的遥感发现
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发布时间：2022-05-16 21:08
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时间：2023-08-06 02:41
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*，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*，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*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*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*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)。
