遙感解譯甘孜-理塘縫合帶中段構(gòu)造巖塊組合特征*

劉金龍，吳世龍

(武警黃金部隊(duì)三總隊(duì)十二支隊(duì)，四川 成都 610000)

0 引言

本文基于武警黃金部隊(duì)三總隊(duì)十二支隊(duì)2013 年《四川甘孜州1∶50 000金溝、大河邊幅(H47E012017、H47E012018)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查》項(xiàng)目，項(xiàng)目工作區(qū)位于甘孜-理塘縫合帶中段，自然地理?xiàng)l件惡劣，對(duì)常規(guī)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)預(yù)測(cè)工作受到很大限制，致使地勘工作進(jìn)度緩慢。為此，項(xiàng)目中采用了遙感地質(zhì)解譯方法，通過(guò)前期的遙感解譯建立了測(cè)區(qū)地層、構(gòu)造的空間格架，并通過(guò)野外實(shí)地驗(yàn)證，建立了相應(yīng)的解譯標(biāo)志。

甘孜-理塘縫合帶邊界的確定歷來(lái)爭(zhēng)議較大，通過(guò)遙感技術(shù)可以宏觀、客觀、真實(shí)地把握測(cè)區(qū)內(nèi)縫合帶的邊界及各個(gè)地質(zhì)體之間的關(guān)系，對(duì)區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查工作起到了有效的指導(dǎo)作用。

1 測(cè)區(qū)概況及大地構(gòu)造背景

1．1 測(cè)區(qū)概況

調(diào)查區(qū)位于西南三江北段地區(qū)中部，行政區(qū)劃屬四川省甘孜藏族自治州中部的理塘縣、雅江縣所轄，測(cè)區(qū)約80%面積屬理塘縣，20%屬雅江縣(見(jiàn)圖1)。坐標(biāo)范圍:東經(jīng)100°00'00″～100°30'00″，北緯30°00'00″～30°10'00″，總面積892 km2。

圖1 調(diào)查區(qū)交通位置圖Fig．1 Traffic location map in survey area

國(guó)道318 近東西向橫穿本區(qū)，省道217(新龍-理塘段)南北向通過(guò)測(cè)區(qū)東部，主干道路交通條件較好?？h鄉(xiāng)之間均為簡(jiǎn)易公路，路況較差，部分山區(qū)交通不便，運(yùn)輸僅能依靠摩托車和騾馬。調(diào)查區(qū)緊鄰海拔4 014 m的理塘縣城——高城鎮(zhèn)，高城鎮(zhèn)距甘孜州州府康定縣城約285 km，距成都市約609 km。所需生產(chǎn)、生活物資可從高城鎮(zhèn)、康定縣采購(gòu)。區(qū)內(nèi)通信聯(lián)絡(luò)在縣鄉(xiāng)均有國(guó)定電話，縣城周邊、沿主干公路兩側(cè)移動(dòng)通訊基本暢通，偏遠(yuǎn)地區(qū)受地形影響信號(hào)較差。

1．2 測(cè)區(qū)大地構(gòu)造背景

調(diào)查區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于歐亞板塊與印度板塊結(jié)合部位的特提斯構(gòu)造域的東段，國(guó)家十九個(gè)重點(diǎn)成礦區(qū)帶之一的西南三江成礦帶白玉贈(zèng)科-理塘虐顏鉛鋅遠(yuǎn)景區(qū)東緣，自東向西橫跨揚(yáng)子陸塊西緣雅江被動(dòng)前陸盆地、甘孜-理塘縫合帶和義敦島弧火山-巖漿巖帶3 個(gè)主要構(gòu)造單元。

甘孜-理塘結(jié)合帶緊鄰松潘-甘孜褶皺帶西南緣，西接義敦島弧，是古特提斯洋之一，甘孜-理塘洋的俯沖消減帶，及后來(lái)義敦島弧與揚(yáng)子西緣的碰撞縫合帶(見(jiàn)圖2)。該帶北西起青海治多，經(jīng)玉樹(shù)歇武寺以西，向南東過(guò)甘孜、理塘，南下至木里一帶，呈一北西-南東向的不對(duì)稱反“S”型構(gòu)造帶;向西延伸歸并于可可西里-金沙江結(jié)合帶中，南延交接十小金河-三江口-虎跳峽斷裂;其長(zhǎng)度約800 km，寬數(shù)至數(shù)10 km［5-6］。

圖2 甘孜理塘結(jié)合帶區(qū)域地質(zhì)圖Fig．2 Regional geological map in Ganzi-Litang suture zone

2 測(cè)區(qū)縫合帶內(nèi)填圖單元及地質(zhì)概況

2．1 地層

根據(jù)2013 年對(duì)測(cè)區(qū)的剖面測(cè)置及路線地質(zhì)調(diào)查，初步厘定了測(cè)區(qū)地層填圖單元，其中甘孜-理塘縫合帶厘定了7 個(gè)非正式填圖單元(見(jiàn)表1)。

2．2 巖漿巖

測(cè)區(qū)甘孜-理塘縫合帶內(nèi)僅出現(xiàn)超基性侵入巖與基性侵入巖:

表1 測(cè)區(qū)甘孜-理塘縫合帶地層初步劃分方案Tab．1 The preliminary division scheme of strata in Ganzi-Litang suture zone

1)超基性侵入巖。主要分布于調(diào)查區(qū)中部理塘蛇綠混雜巖帶內(nèi)，呈脈狀的形式斷續(xù)出露。主要巖性為輝石橄欖巖(單輝橄欖巖)、橄欖輝石巖、角閃輝橄巖、次閃石化單輝橄欖巖、橄欖石堆晶巖、斜長(zhǎng)石堆晶巖等，是代表洋殼殘片的蛇綠巖套的組成部分。

2)基性侵入巖。主要分布在理塘蛇綠混雜巖帶內(nèi)，可分為兩種:一種是作為蛇綠巖套組成，主要巖性為輝綠巖、輝綠玢巖;另一種為與蛇綠巖套無(wú)關(guān)的輝綠巖脈，主要分布于淺變質(zhì)巖的巖塊中，一般寬3 ～50 m，個(gè)別大于150 m，掩蓋長(zhǎng)度不詳。巖群總體沿近南北方向排列，與地層走向趨于一致。

2．3 變質(zhì)巖

區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖分布廣泛，變質(zhì)作用類型多樣，變質(zhì)程度深淺不一，除第四系松散堆積物外，其余各類巖石均不同程度地遭受了變質(zhì)作用，形成了相應(yīng)的變質(zhì)巖。根據(jù)變質(zhì)作用成因機(jī)制的不同，區(qū)內(nèi)可劃分出區(qū)域變質(zhì)巖(主要為區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)巖)、接觸變質(zhì)巖(熱接觸變質(zhì)巖)、動(dòng)力變質(zhì)巖3 種主要變質(zhì)巖石類型，各類變質(zhì)巖有較明確的時(shí)空分布范圍。其中，區(qū)域變質(zhì)作用為本區(qū)變質(zhì)時(shí)期最長(zhǎng)、巖石分布最廣的變質(zhì)類型，接觸變質(zhì)巖、動(dòng)力變質(zhì)巖等皆屬局部變質(zhì)事件產(chǎn)物，分布較為局限。伴隨本區(qū)造山帶形成演化歷史上的歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，各種變質(zhì)作用相繼發(fā)生，晚期變質(zhì)作用疊加于早期變質(zhì)巖石之上。

2．4 構(gòu)造

甘孜-理塘縫合帶是古特提斯洋消減帶之一，由揚(yáng)子陸塊與義敦島弧碰撞后形成，變形強(qiáng)烈，近南北向帶狀展布，區(qū)內(nèi)最寬達(dá)18 km。西界為通宵-阿加拉隆斷裂，與義敦島弧火山巖漿巖帶相接;東界以坐景寺-昂給斷裂為界，與雅江前陸盆地相鄰。主要由二疊系、三疊系構(gòu)成，下部為洋殼沉積物、玄武巖、超基性巖及古生界外來(lái)巖塊構(gòu)成的蛇綠混雜巖，以及雜陸屑式碎屑巖及島弧火山巖、被動(dòng)陸緣復(fù)理石沉積等地質(zhì)體。區(qū)域沉積建造表現(xiàn)為晚二疊世末開(kāi)始擴(kuò)張為洋盆，晚三疊世向西俯沖，形成大量密集的韌性斷層、緊閉褶皺和流劈理。燕山-喜山期陸內(nèi)匯聚，進(jìn)一步形成逆沖推覆構(gòu)造及平移剪切斷層。其構(gòu)造樣式為蛇綠混雜巖、脆-韌性斷層、推覆構(gòu)造，斜歪褶皺、樞紐軸面同斜褶皺，主要表現(xiàn)為中深-中淺構(gòu)造層次的變形。同時(shí)，在理塘縫合帶向西的俯沖碰撞過(guò)程中，形成了大量的復(fù)理石、類復(fù)理石增生楔、加積楔。其西界斷裂為通宵-阿加拉隆斷裂，東界斷裂為坐景寺-昂給斷裂，兩者均呈近南北向。此外還發(fā)育北北西向(日則-薩瑪隆洼斷裂、宰烏隆洼-曲開(kāi)隆洼斷裂、卓西-伊策隆洼斷裂、交闊隆洼斷裂帶)和北西向斷裂(金廠溝-昌多闊斷裂帶、大河邊斷裂帶)。

3 測(cè)區(qū)遙感圖像處理

3．1 遙感數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與質(zhì)量評(píng)述

本次區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查采用多種遙感數(shù)據(jù)源，利用各種數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行綜合分析解譯。本項(xiàng)目所采用的各數(shù)據(jù)源特點(diǎn)及用途，見(jiàn)表2。

以上使用的遙感圖像都進(jìn)行了大氣校正、正射校正、投影變換和精確的幾何校正、地理配準(zhǔn)，使預(yù)處理的圖像與1∶50 000地形圖精確疊合，投影采用高斯-克呂格投影，坐標(biāo)系采用1980年西安坐標(biāo)系，最終都制成標(biāo)準(zhǔn)的、符合規(guī)范的遙感圖像，用于綜合對(duì)比解譯分析。

3．2 遙感數(shù)據(jù)處理

遙感數(shù)據(jù)處理是遙感圖像地質(zhì)解譯和礦化蝕變信息提取的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。由于遙感系統(tǒng)空間、波譜、時(shí)間以及輻射分辨率的限制，在數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中不可避免地存在誤差，使得遙感數(shù)據(jù)很難精確地記錄復(fù)雜的地表信息。這些誤差的存在不僅降低了遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量，而且影響了遙感圖像分析的精度。因此在遙感圖像地質(zhì)解譯和礦化蝕變信息提取之前，有必要對(duì)遙感原始圖像進(jìn)行處理。結(jié)合本次研究工作，遙感數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容有幾何校正、圖像鑲嵌、彩色合成、數(shù)據(jù)融合等?；玖鞒蹋鐖D3 所示。

表2 采用的各種數(shù)據(jù)源的特點(diǎn)及用途Tab．2 The features and uses of various data being used

4 測(cè)區(qū)解譯標(biāo)志及巖塊特征

4．1 甘孜-理塘縫合帶內(nèi)地層及巖塊解譯標(biāo)志

根據(jù)已有地質(zhì)資料、野外踏勘和遙感影像特征，采用多源遙感圖像綜合對(duì)比建立了測(cè)區(qū)地層的遙感解譯標(biāo)志，如表3 所示。

圖3 遙感解譯流程圖Fig．3 The flow of remote sensing image interpretation

表3 甘孜-理塘縫合帶遙感影像解譯標(biāo)志Tab．3 The interpretation signs of remote sensing images in Ganzi-Litang suture zone

4．2 輝綠巖巖脈影像特征

測(cè)區(qū)甘孜-理塘縫合帶內(nèi)輝綠巖巖脈呈南北向、北北西向展布，多呈灰黑色紡錘狀、不規(guī)則脈狀分布于山脊處，解譯標(biāo)志，如圖4(a)、(b)所示。

4．3 構(gòu)造遙感影像特征

在構(gòu)造解譯工作中，Rapideye 遙感圖像對(duì)線性影像反映較好，對(duì)構(gòu)造混雜巖塊的反映明顯。從遙感影像圖上可以看出，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，性質(zhì)多樣，其組合構(gòu)成一幅以南北向構(gòu)造為主，北西、北北西向交錯(cuò)的線性斷裂構(gòu)造圖。從斷裂的交切關(guān)系及其控制地層方面，可以得出主要斷裂的新老關(guān)系如下:

1)形成最早為近南北向斷裂，其影像隱晦，延伸較短，且多為后期斷裂所破壞。在小比例尺衛(wèi)片上影像特征連續(xù)，性質(zhì)上，應(yīng)為切割深的基底斷裂。

2)北北西向斷裂形成晚于南北向斷裂，其影像較清晰，延伸較長(zhǎng)，但被北西向斷裂錯(cuò)斷。在一定程度上，該組斷裂控制了部分地形地貌和水系。

圖4 縫合帶內(nèi)輝綠巖巖脈影像Fig．4 The diabase image vein in suture zone

測(cè)區(qū)金溝幅GEOEYE 遙感圖像及遙感解譯地質(zhì)草圖，如圖5(a)、(b)所示。

圖5 金溝幅遙感圖像及解譯地質(zhì)草圖Fig．5 The remote sensing image and its interpretation geology sketch in Jingou map sheet area

4．4 甘孜-理塘縫合帶中段構(gòu)造巖塊組合特征

1)縫合帶邊界清晰:通過(guò)圖可清晰解譯出測(cè)區(qū)內(nèi)甘孜-理塘縫合帶的東西邊界，其東邊界中南段呈北北西向線性構(gòu)造，線性明顯，其邊界西側(cè)影像呈雜色斑雜、橘皮狀影像，展布方向?yàn)槟媳毕驅(qū)挾容^均勻條帶狀，從影像上看其巖性混雜明顯，受擠壓強(qiáng)烈，構(gòu)造變形強(qiáng)，經(jīng)野外驗(yàn)證其巖性復(fù)雜為卡爾蛇綠巖組(PTk)紫紅、綠色玄武質(zhì)巖石且測(cè)區(qū)南段混有大量外來(lái)灰?guī)r巖塊。與邊界東側(cè)區(qū)分明顯，其東側(cè)遙感影像色調(diào)較均勻，巖性單一為一套砂板巖。其北段為一北北西向斷裂，呈一楔狀體與中南段相連，東邊界楔狀體由變質(zhì)石英砂巖巖塊(Wqss)和泥質(zhì)板巖巖塊(Wmssl)組成，其內(nèi)部發(fā)育輝綠巖脈，雖然其成分與雅江小區(qū)西康群兩河口組地層巖性相近，但西康群是以復(fù)理石建造為主，并未出現(xiàn)基性侵入巖巖脈，所以將該楔狀體歸入縫合帶內(nèi)。

測(cè)區(qū)內(nèi)甘孜-理塘縫合帶的西邊界在影像上相對(duì)較難區(qū)分，但第三系熱魯組呈斷續(xù)細(xì)條帶狀分布于縫合帶西邊界處，所以把影像呈近南北向淡紅色斷續(xù)細(xì)條帶狀影像作為縫合帶的西邊界。

2)帶內(nèi)巖塊排布規(guī)律明顯:帶內(nèi)巖塊及巖脈均巖近南北向、北西向延伸，呈東西向排列，從東向西依次為泥質(zhì)板巖巖塊(Wmssl)、變質(zhì)石英砂巖巖塊(Wqss)、卡爾蛇綠巖組(PTk)、灰?guī)r巖塊(Wls)、瓦能蛇綠巖組(T3w)、砂質(zhì)板巖巖塊(Wssl)、千枚巖巖塊(Wph)以及縫合帶邊界的熱魯組地層(E2-3r)，反應(yīng)出甘孜-理塘縫合帶早期由東向西、南西消減俯沖?？p合帶內(nèi)部斷裂構(gòu)造發(fā)育，多發(fā)育南北、北西向構(gòu)造，從遙感解譯斷裂構(gòu)造的交切關(guān)系及其控制地層方面，可以得出主要斷裂的新老關(guān)系如下:

形成最早為近南北向斷裂，其影像隱晦，延伸較短，且多為后期斷裂所破壞。在小比例尺衛(wèi)片上影像特征連續(xù)，性質(zhì)上，應(yīng)為切割深的基底斷裂。

北北西向斷裂形成晚于南北向斷裂，其影像較清晰，延伸較長(zhǎng)，但為北西向斷裂錯(cuò)斷。在一定程度上，該組斷裂控制了部分地形地貌和水系。

反應(yīng)出甘孜-理塘縫合帶早期由東向西、南西消減俯沖，以及在晚三疊世末-燕山早期義敦島弧與揚(yáng)子西緣發(fā)生近東西向的碰撞，而縫合帶后期在喜馬拉雅早期，印度板塊與歐亞大陸碰撞形成的北西向走滑剪切。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)2013 年度區(qū)礦調(diào)工作的探討，筆者得出如下結(jié)論:

1)通過(guò)調(diào)查，證明甘孜-理塘縫合帶中段地區(qū)遙感解譯結(jié)果基本符合實(shí)際地質(zhì)情況，可以清晰地顯示區(qū)內(nèi)構(gòu)造框架及各類地質(zhì)體之間的關(guān)系，能夠有效的指導(dǎo)區(qū)礦調(diào)工作的順利開(kāi)展。

2)通過(guò)遙感解譯進(jìn)一步確定了甘孜-理塘縫合帶中段東西邊界，初步厘定了帶內(nèi)的填圖單元，分別為瓦能蛇綠巖組、泥質(zhì)板巖巖塊、砂質(zhì)板巖巖塊、卡爾蛇綠巖組、千枚巖巖塊、變質(zhì)石英砂巖巖塊、灰?guī)r塊以及輝綠巖巖脈、輝長(zhǎng)巖巖脈7 種巖塊與兩種脈體及第三系熱魯組地層，并確立了相應(yīng)的解譯標(biāo)志。

3)甘孜-理塘縫合帶中段巖塊及巖脈均呈近南北向、北西向展布，呈東西向排列規(guī)律較明顯。根據(jù)構(gòu)造解譯可以分為南北向、北北西向和北西向3 組線性構(gòu)造，其交切關(guān)系反應(yīng)出甘孜-理塘縫合帶早期由東向西、南西消減俯沖，以及在晚三疊世末-燕山早期義敦島弧與揚(yáng)子西緣發(fā)生近東西向的碰撞，而縫合帶后期在喜馬拉雅早期，印度板塊與歐亞大陸碰撞形成了北西向走滑剪切，伴隨著北西向斷層帶形成山間斷陷盆地，沉積了以熱魯組為代表的紅色磨拉石建造。

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