閆佰忠，邱淑偉，肖長來，梁秀娟

(1.河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院，河北 石家莊 050031；2.河北省水資源可持續(xù)利用與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050031；3.吉林大學(xué)地下水資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長春 130021)

?

長白山玄武巖區(qū)主要斷裂與地?zé)崴惓ｊP(guān)系

閆佰忠1,2,3，邱淑偉1,2,3，肖長來3，梁秀娟3

(1.河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院，河北 石家莊 050031；2.河北省水資源可持續(xù)利用與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050031；3.吉林大學(xué)地下水資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長春 130021)

利用長白山玄武巖區(qū)Landsat TM5遙感影像數(shù)據(jù)，對研究區(qū)地表溫度場進(jìn)行了解譯。綜合分析研究區(qū)地表溫度場、溫泉和地?zé)峋植继卣?、布格重力場和磁場四個(gè)因子，采用判別分析方法建立并驗(yàn)證了判別函數(shù)，對研究區(qū)地?zé)崴惓７植歼M(jìn)行了識別。采用分段均值法研究了區(qū)內(nèi)7條主要斷裂與地?zé)崴惓５年P(guān)系。研究表明，研究區(qū)地?zé)崴惓Ｖ饕植荚诃h(huán)長白山天池火山口區(qū)域，松江河—撫松縣以及二道白河—松江鎮(zhèn)一帶的撫松盆地和松江盆區(qū)，仙人橋地區(qū)和長白縣—十四道溝一帶的長白盆地區(qū)；斷裂帶和地?zé)崴惓^(qū)的分布有較好的相關(guān)關(guān)系。北西向的斷裂帶對地?zé)崴惓^(qū)分布的影響程度均是南西側(cè)高于北東側(cè)，且在斷裂帶處存在地?zé)崴惓^(qū)域；北西西向的斷裂帶對北東側(cè)地?zé)崴惓^(qū)分布的影響程度高于南西側(cè)；北東向和近東西向的斷裂帶受長白山天池火山的影響，在近天池火山口的區(qū)域，均存在地?zé)崴惓^(qū)域。

斷裂；地?zé)崴惓?；分段均值法；Landsat TM5遙感影像；長白山玄武巖區(qū)；地表溫度場；布格重力場；磁場

斷裂構(gòu)造對地?zé)崴馁x存以及分布具有十分重要的作用。一方面斷裂作為熱能的傳遞通道，把地下較深處的熱能傳遞到淺部，使得上部地層也具有較高的溫度，形成高溫異常聚集帶[1]；另一方面，斷裂作為熱水的運(yùn)移通道，控制著熱水的運(yùn)移方向，對地?zé)崴姆植计鹬龑?dǎo)作用[2]；此外，在斷裂構(gòu)造附近易形成孔隙度及滲透率較好的裂隙帶、破碎帶，形成地?zé)崴患瘞3]。因此，研究斷裂構(gòu)造與地?zé)崴惓５年P(guān)系對認(rèn)識地?zé)崴x存環(huán)境，進(jìn)而研究地?zé)崴纬蓹C(jī)制具有重要的意義。

國內(nèi)外眾多學(xué)者對此做了很多工作。Brogi和Fulignati研究了意大利托斯卡納南部地?zé)崽锏男纬蓹C(jī)制，提出斷裂控制著該地?zé)崽锏乃疅嵫h(huán)模式[4]。Giordano等研究了阿根廷火山區(qū)地?zé)崽飪?nèi)斷裂的作用，認(rèn)為NW- SE方向的斷裂控制著該地?zé)崽锏乃h(huán)[5]。Bergerat等研究了冰島地?zé)崽锱c斷裂的關(guān)系，認(rèn)為地?zé)崴某雎妒艽瓜蜓由鞌嗔训目刂芠6]。張楊等研究了青海玉樹結(jié)古地區(qū)斷裂帶的地?zé)岬刭|(zhì)意義，表明該斷裂為一區(qū)域性控水熱斷裂[7]。王雪芹研究了西安地區(qū)活動構(gòu)造與地?zé)岙惓７植嫉年P(guān)系，提出該區(qū)斷裂的展布與地?zé)岙惓７植嫉姆较?、位置呈現(xiàn)明顯的一致性[8]。然而這些研究多是在對斷裂構(gòu)造性質(zhì)、展布和規(guī)模等有了充分認(rèn)識的基礎(chǔ)上開展的，對斷裂構(gòu)造等基礎(chǔ)地?zé)岬刭|(zhì)條件缺乏的地?zé)岙惓^(qū)的研究較少。

長白山玄武巖區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)資料較為缺乏，區(qū)內(nèi)7條斷裂構(gòu)造[9]的展布和規(guī)模等特征尚不明了，為了研究斷裂構(gòu)造和地?zé)岙惓７植嫉年P(guān)系。首先，利用遙感解譯地表溫度異常，而后選擇遙感解譯的地表溫度場、溫泉和地?zé)峋植继卣?、布格重力場和磁場四個(gè)因子綜合分析，利用判別分析法建立判別函數(shù)，對長白山玄武巖區(qū)地?zé)崴惓^(qū)進(jìn)行識別；其次，利用分段均值法分析斷裂構(gòu)造與地?zé)崴惓５年P(guān)系。該方法既能夠去除遙感解譯過程中產(chǎn)生的誤差，也可避免計(jì)算過程中人為主觀因素的影響，為斷裂構(gòu)造與地?zé)岙惓ｊP(guān)系的研究提供一條新的思路。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于吉林省東部，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，全年盛行西風(fēng)，受季風(fēng)影響強(qiáng)烈，除具有山地特有的氣候特點(diǎn)外，還具有空間垂直方向的變化。降水隨高度的增加而遞增，長白山天池氣象站年降水量平均為1 332.6 mm，多年平均水面蒸發(fā)量為1 180 mm。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育齊全，有太古界、元古界、古生界、中生界和新生界地層，地表大面積范圍由新生界下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖所覆蓋；研究區(qū)地下水以基巖裂隙水為主，其次是玄武巖孔洞裂隙水和碳酸鹽巖裂隙溶洞水和碎屑巖類孔隙水，地?zé)崴饕獮樾鋷r孔洞裂隙水。

研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)較大的溫泉群5處，地?zé)峋?眼，其中較大的溫泉群包括：聚龍溫泉群、湖濱溫泉群、錦江溫泉群、十八道溝溫泉群和仙人橋溫泉群；地?zé)峋ǎ郝責(zé)峋?、松江河地?zé)峋?、松江河萬達(dá)地?zé)峋?、二道白河地?zé)峋?和二道白河地?zé)峋?(圖1)。

圖1 研究區(qū)地?zé)崴c(diǎn)分布及地表溫度場Fig.1 Surface temperature field and geothermal water distribution of the study area

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造交錯(cuò)復(fù)雜，大小斷裂上百條。較大的斷裂共7條，其中北西向斷裂最早形成，北東向斷裂次之，近東西向斷裂最晚形成(圖2)。

圖2 研究區(qū)解譯的主要斷裂構(gòu)造Fig.2 Interpretation fracture structures in the study area

2 數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)地表溫度遙感解譯數(shù)據(jù)取自美國地質(zhì)調(diào)查局網(wǎng)站(http：//earthexplorer.usgs.gov/)陸地資源衛(wèi)星Landsat TM5 遙感影像數(shù)據(jù)，其中多光譜波段分辨率為30 m，熱紅外波段分辨率為60 m。兩幅遙感影像數(shù)據(jù)時(shí)間均為2011年9月27日，含云量分別為5.75%和0.06%，多光譜遙感數(shù)據(jù)所用波段為321/RGB。利用ENVI5.1軟件對研究區(qū)地表溫度場進(jìn)行遙感解譯。研究區(qū)地表溫度異常區(qū)主要分布在長白山天池火山口周圍，此外，在區(qū)內(nèi)三個(gè)中生代沉積盆地(撫松盆地、松江盆地和長白盆地)也有孤立狀的高溫區(qū)域分布(圖1)。

長白山玄武巖區(qū)布格重力異常和航磁異常數(shù)據(jù)均取自吉林省地質(zhì)調(diào)查研究院。布格重力異常在長白山天池和長白縣地區(qū)為低值異常中心區(qū)，往北和往西布格重力異常值逐漸增加，在西北角和松江鎮(zhèn)周邊達(dá)到最大值。除長白山天池周邊以外，其他區(qū)域的布格重力異常值均為北東向，這表明濱西太平洋構(gòu)造在研究區(qū)形成北東向的控制構(gòu)造格局(圖3)。

圖3 研究區(qū)布格重力異常圖Fig.3 Bouguer gravity anomaly in the study area

研究區(qū)航磁異常為-440～520 nT，異常值分布差異較大。高值區(qū)主要分布于長白山天池南部的長白縣區(qū)域，北部和西部的航磁正異常孤立分布，面積不大。區(qū)域航磁異常的走向特征比較明顯，區(qū)域可劃分為三個(gè)部分。分別以新屯子—泉陽—天池為界和天池—六道溝為界，西部區(qū)域?yàn)檎w負(fù)異常區(qū)域，走向北東向；西北部區(qū)域?yàn)檎惓^(qū)，異常值變化幅度較??；東南區(qū)域?yàn)檎w正異常區(qū)，異常形態(tài)以軸狀異常為主，異常值變化較大(圖4)。

圖4 研究區(qū)航磁異常圖Fig.4 Aeromagnetic anomaly in the study area

2.2 判別分析法

(1)建立已知類別觀測集

以冷泉、民井和確切無地?zé)崴卣鞯恼{(diào)查點(diǎn)為非地?zé)崴Y源的先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)集(A0)；以研究區(qū)已知溫泉和地?zé)峋鳛橛械責(zé)崴Y源的先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)集(A1)，上述兩類先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)集構(gòu)成了已知類別觀測集U1。每個(gè)先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)(集合中的每個(gè)元素)均包含四個(gè)變量x1，x2，x3和x4，其中x1，x2和x3為地表溫度異常值、布格重力異常值和航磁異常值，三者組成該元素的屬性變量；x4為類別變量，其值為“0”和“1”。其中“0”表示該先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)無地?zé)崽卣鳎?”表示該先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)有地?zé)崽卣鳌?/p>

(2)提取已知類別觀測集屬性變量

利用Acrgis10.0工具箱Spatial analyst中提取分析工具，分別提取已知類別觀測集U1中每個(gè)元素的屬性值，分別為地表溫度異常值、布格重力異常值和航磁異常值(表1)。

表1 已知類別觀測集中元素屬性特征值

(3)建立未知類別數(shù)據(jù)集

將研究區(qū)剖分為313×293，共計(jì)91 709個(gè)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格大小為500 m×500 m范圍。將每個(gè)網(wǎng)格的中心點(diǎn)作為提取點(diǎn)，所有提取點(diǎn)的集合作為未知類別數(shù)據(jù)集U2。該數(shù)據(jù)集同樣包含屬性變量x1，x2，x3和類別變量x4，其中屬性變量的提取方法與已知類別觀測集中元素屬性變量的提取方法相同，類別變量x4待判別。

(4) 判別函數(shù)的建立和驗(yàn)證

將已知類別觀測集U1中的80個(gè)元素(其中非地?zé)崴Y源的先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)66個(gè)，有地?zé)崴Y源的先驗(yàn)證據(jù)點(diǎn)14個(gè))導(dǎo)入到SPSS 16.0中，通過其三個(gè)屬性變量建立Fisher判別函數(shù)F0和F1。然后將每個(gè)元素的3個(gè)屬性變量代入判別函數(shù)F0和F1，并歸入得分較高的類別中(若F0較大則賦予類別變量x4為0；若F1較大則賦予類別變量x4為1)，以驗(yàn)證判別函數(shù)的可靠性(表2)。

表2 判別函數(shù)驗(yàn)證結(jié)果

(5)未知類別數(shù)據(jù)集的判別

將未知類別數(shù)據(jù)集U2中的所有元素代入經(jīng)過驗(yàn)證的Fisher判別函數(shù)中進(jìn)行判別計(jì)算，得到未知類別數(shù)據(jù)集U2中所有元素類別屬性x4的值(“0”或“1”)，同時(shí)可獲得x4為“1”的組成員概率值P(0≤P≤1)，P值越大表明該數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn)地?zé)崴Y源的可能性越大。將所有元素的P值進(jìn)行空間插值得到研究區(qū)的地?zé)崴疂撛诟怕史植紙D(圖7)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合地?zé)崴責(zé)岬刭|(zhì)對地?zé)崴惓^(qū)進(jìn)行識別。

2.3 分段均值法

分段均值法是指以一定的規(guī)則將一個(gè)完整的集合劃分為若干個(gè)子集合，然后統(tǒng)計(jì)各個(gè)子集合的平均屬性值，所獲得的平均屬性值代表各個(gè)子集合屬性的平均強(qiáng)度，能夠有效抑制區(qū)域內(nèi)的隨機(jī)高值和低值信號，突出背景特征[14]。文中以地?zé)崴疂撛诟怕蕯?shù)據(jù)作為完整的集合。以斷裂帶兩側(cè)一定范圍作為分析區(qū)域，然后以一定的距離將分析區(qū)域劃分為不同的區(qū)塊，統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)塊內(nèi)的平均地?zé)崴疂撛诟怕手?，通過繪制平均地?zé)崴疂撛诟怕手岛途嚯x的關(guān)系曲線，描述斷裂構(gòu)造和地?zé)崴植嫉年P(guān)系。其中，分析區(qū)域等分?jǐn)?shù)量的確定，以繪制的關(guān)系曲線形態(tài)是否趨于穩(wěn)定為準(zhǔn)。圖5(a)中PP’表示平均地?zé)崴疂撛诟怕逝c平均距離相關(guān)曲線繪制方向與寬度。圖5(b)為平均地?zé)崴疂撛诟怕逝c平均距離之間的關(guān)系曲線，波峰的寬度為斷裂帶對地?zé)崴疂撛诟怕蕡龅拇笾掠绊憣挾取?/p>

圖5 分段均值法原理圖Fig.5 Principle diagram of the subsection mean method

利用研究區(qū)地?zé)崴疂撛诟怕蕯?shù)據(jù)(圖6)，通過分段均值法分析主要的斷裂對地?zé)崴疂撛诟怕蕡龅挠绊?。主要步驟包括：①分別以斷裂帶為中心，將斷裂帶兩側(cè)12 km區(qū)域各劃分為60等份，其中由于漫江—天池—圖們江斷裂右側(cè)的圖們江斷裂一段和二段以及六道溝—長白斷裂均位于中朝邊界處，只分析中國境內(nèi)一側(cè)。②利用Arcgis軟件中的分析工具將平行線以斷裂線為中心造緩沖區(qū)。③利用Arcgis軟件中的空間分析工具中的分類統(tǒng)計(jì)分析每個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)地?zé)崴疂撛诟怕蕡龅钠骄?。④繪制每條斷裂帶兩側(cè)各個(gè)小區(qū)域的平均地?zé)崴疂撛诟怕屎途嚯x之間的相關(guān)性曲線(圖7)。

圖6 研究區(qū)地?zé)崴疂撛诟怕手捣植糉ig.6 Geothermal water anomaly areas in the study area

3 結(jié)果與分析

3.1 地?zé)崴惓７植?/p>

由圖7可知，地?zé)崴疂撛诟怕瘦^大值可分為5個(gè)區(qū)域。但是，研究區(qū)東北角和龍市，地?zé)崴Y源潛在概率也呈現(xiàn)出高概率的分布，但未發(fā)現(xiàn)有地?zé)岈F(xiàn)象出現(xiàn)，并且該區(qū)域沒有良好的地?zé)岬刭|(zhì)條件。因此，研究區(qū)地?zé)崴Y源異常區(qū)確定為4個(gè)。分別為：①在環(huán)長白山天池周邊潛在概率高值區(qū)，地?zé)崴疂撛诟怕手稻笥?.9，最大值達(dá)到1.0，在其范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)聚龍溫泉、錦江溫泉和湖濱溫泉等大型的溫泉群；②松江河- 撫松縣以及二道白河—松江鎮(zhèn)一帶，存在斑狀的潛在概率高值區(qū)，在區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)漫江地?zé)峋?、松江河地?zé)峋约岸腊缀拥責(zé)峋鹊蜏氐責(zé)崴Y源；③長白縣—十四道溝一帶，存在條帶狀的潛在概率高值區(qū)，在其范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)十八道溝溫泉群；④仙人橋地區(qū)，存在斑狀的地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)，其范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)仙人橋溫泉群。

3.2 地?zé)崴惓Ｅc斷裂構(gòu)造關(guān)系

由圖7可知，每條斷裂帶和地?zé)崴疂撛诟怕手党尸F(xiàn)出一定的規(guī)律性。北東向的漫江—果松山—松江斷裂帶北西側(cè)地?zé)崴疂撛诟怕手稻陀谀蠔|側(cè)，在斷裂帶位置存在地?zé)崴疂撛诟怕史逯?，并且向斷裂帶南東側(cè)有增大趨勢(圖7a)。北東向的六道溝—天池?cái)嗔褞е?，六道溝—天池?cái)嗔褞Ф魏退亩文蠔|側(cè)地?zé)崴疂撛诟怕手荡笥诒蔽鱾?cè)，在斷裂帶南東4～8 km內(nèi)存在地?zé)崴疂撛诟怕矢叻逯?，其中二段地?zé)崴疂撛诟怕首畲笾颠_(dá)到0.925；六道溝—天池?cái)嗔褞б欢魏腿卧跀嗔褞蓚?cè)2 km內(nèi)存在地?zé)崴疂撛诟怕史逯?圖7b和圖7c)。近東西向的漫江—天池—圖們江斷裂帶中，在斷裂帶兩側(cè)2 km內(nèi)均存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)域；其中右側(cè)的圖們江斷裂帶一段和二段自斷裂帶位置向北側(cè)中國境內(nèi)延伸地?zé)崴疂撛诟怕食氏陆第厔?；漫? 天池?cái)嗔褞в叶?，斷裂帶附近地?zé)崴疂撛诟怕手颠_(dá)到0.866(圖7d和圖7e)。北西向的露水河- 圖們斷裂帶南西側(cè)地?zé)崴怕收w高于北東側(cè)，在南西側(cè)4～10 km內(nèi)地?zé)崴怕手党霈F(xiàn)峰值區(qū)域(圖7f)。北西向的北崗—天池?cái)嗔褞衔鱾?cè)地?zé)崴疂撛诟怕收w高于北東側(cè)，在南西側(cè)6～10 km存在地?zé)崴怕矢咧祬^(qū)域；在斷裂帶兩側(cè)2 km范圍內(nèi)也存在地?zé)崴怕矢咧祬^(qū)域(圖7g)。北西向的紅旗村—天池?cái)嗔褞衔鱾?cè)地表溫度值也整體高于北東側(cè)，在斷裂帶位置兩側(cè)以及南西側(cè)6～10 km均存在地?zé)崴怕矢咧祬^(qū)(圖7h)。北西西向的六道溝—天池?cái)嗔褞П睎|側(cè)地?zé)崴疂撛诟怕收w高于南西側(cè)，且在斷裂帶北東側(cè)1 km處地?zé)崴疂撛诟怕食霈F(xiàn)峰值(圖7i)。

斷裂帶和地?zé)崴疂撛诟怕蕡龅南嚓P(guān)關(guān)系總體上表現(xiàn)為：三條北西向的斷裂帶對地?zé)崴挠绊懗潭染悄衔鱾?cè)高于北東側(cè)，并且在斷裂帶的附近均存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)；北西西向的六道溝- 長白斷裂帶對北東側(cè)地?zé)崴挠绊懗潭雀哂谀衔鱾?cè)，并且在北東側(cè)1～4 km區(qū)域存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)；北東向和近東西向的斷裂帶受長白山天池火山的影響，在距離天池火山口較近的區(qū)域，均存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)域。由此可見，斷裂帶和地?zé)崴惓^(qū)的分布有較好的相關(guān)關(guān)系。

3.3 結(jié)果驗(yàn)證

利用遙感解譯方法對研究區(qū)的地表溫度場進(jìn)行了解譯，地表溫度能夠間接的反映地?zé)崴惓５姆植继卣鳌５鞘艹鞘袩釐u效應(yīng)、植被反射效應(yīng)和地形誤差的影響，會使遙感解譯的精度降低。植被反射效應(yīng)由歸一化植被指數(shù)NDVI表征。由于文中所用Landsat TM5 遙感影像數(shù)據(jù)時(shí)間為9月27日，長白山地區(qū)處于深秋季節(jié)，植被葉中含有的葉綠素相對較少，歸一化植被指數(shù)取值范圍為0.60～0.70，因此歸一化植被指數(shù)取值為0.65。研究表明重力異常和航磁異常等因子均與地?zé)岙惓Ｓ邢嚓P(guān)關(guān)系[15]。因此，本文選取了遙感解譯的地表溫度場、溫泉和地?zé)峋植继卣?、布格重力場和磁場四個(gè)因子進(jìn)行綜合分析來消除遙感解譯過程中產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而對地?zé)崴惓^(qū)進(jìn)行了識別。在地?zé)崴惓^(qū)識別的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了野外實(shí)際勘查驗(yàn)證，已出露溫泉群和地?zé)峋挥诘責(zé)岙惓^(qū)點(diǎn)位上，并且利用地?zé)岙惓D找到了多處地?zé)崴惓｜c(diǎn)，從而也間接驗(yàn)證了解譯結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖7 主要斷裂兩側(cè)各12 km范圍內(nèi)平均地?zé)崴疂撛诟怕逝c平均距離的相關(guān)關(guān)系曲線Fig.7 Relationship between the average geothermal water potential probability and the average distance of the main fracture structures flanked by 12 km from the main faults

研究區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，大小斷裂上百條，較大的斷裂共7條。但是目前這些斷裂沒有較為詳細(xì)的資料，對于斷裂構(gòu)造的性質(zhì)、規(guī)模、深度等特征缺乏系統(tǒng)的研究。北東向和近東西向的斷裂帶在近長白山天池火山口區(qū)域，存在較大面積范圍的地?zé)岙惓７植?，這主要是由于受長白山天池火山的影響，巖漿熱量以熱對流方式沿?cái)嗔褞鬟f到地表，導(dǎo)致該區(qū)域出現(xiàn)大范圍地?zé)岙惓！?/p>

4 結(jié)論

(1)分段均值法通過統(tǒng)計(jì)斷裂帶兩側(cè)一定區(qū)域內(nèi)不同等份帶地?zé)崴疂撛诟怕实淖兓瘉矸从车責(zé)岙惓５姆植继卣?。能夠抑制局部高概率、極低概率的影響，該方法用于分析斷裂構(gòu)造與地?zé)岙惓ｊP(guān)系是有效的。

(2)長白山玄武巖區(qū)地?zé)崴Y源異常區(qū)可分為4個(gè)，分別為：環(huán)長白山天池火山口區(qū)域，松江河- 撫松縣以及二道白河—松江鎮(zhèn)一帶的撫松盆地和松江盆區(qū)，仙人橋地區(qū)和長白縣—十四道溝一帶的長白盆地區(qū)。

(3)斷裂帶和地?zé)崴惓^(qū)的分布有較好的相關(guān)關(guān)系。北西向的斷裂帶對地?zé)崴挠绊懗潭染悄衔鱾?cè)高于北東側(cè)，并且在斷裂帶的附近均存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)；北西西向的六道溝—長白斷裂帶對北東側(cè)地?zé)崴挠绊懗潭雀哂谀衔鱾?cè)，并且在北東側(cè)1～4 km區(qū)域存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)；北東向和近東西向的斷裂帶受長白山天池火山的影響，在距離天池火山口較近的區(qū)域，均存在地?zé)崴疂撛诟怕矢咧祬^(qū)域。

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責(zé)任編輯：張若琳

Relationship between the main faults and geothermal water anomaly in the Changbai Mountain basalt area

YAN Baizhong1,2,3, QIU Shuwei1,2,3, XIAO Changlai3, LIANG Xiujuan3

(1.SchoolofWaterResources&Environment,HebeiGEOUniversity,Shijiazhuang,Hebei050031,China; 2.HebeiProvinceKeyLaboratoryofSustainedUtilization&DevelopmentofWaterResources,Shijiazhuang,Hebei050031,China; 3.KeyLaboratoryofGroundwaterResourcesandEnvironment,MinistryofEducation,JilinUniversity,Changchun,Jilin130021,China)

The surface temperature field of the Changbai Mountain basalt area was interpreted using the Landsat TM5 data. The geothermal anomaly areas were identified by the discrimination analysis, in which the comprehensive analysis of the surface temperature field, hot springs and geothermal well distribution characteristics and gravity field and magnetic field were carried out. The relationship between 7 main faults and the geothermal water anomaly was evaluated with the subsection mean method. The results show that the geothermal water anomaly areas can be divided into four regions, including around the Changbai Moutain Tianchi volcano region, the Songjianghe country- Fusong county- Erdaobaihe country- Songjiang country regions (the Fusong basin and Songjiang basin), the Xianrenqiao region, and the Changbai county- Shilidaogou country region (the Changbai basin). The spatial distribution of geothermal water is in good correlation with the faults. The influence degree on geothermal water of the SW- trending faults is higher in the SW sides than in the NE sides of the faults, and the geothermal water anomaly is found in the fault zones. The influence degree on geothermal water of SW- trending faults is higher in the NE sides than in the SW sides of the faults. There is geothermal water anomaly near the NE- trending and EW- trending faults, which were influenced by the Changbai Mountain Tianchi volcano.

faults; geothermal water anomaly; subsection mean method; Landsat TM5 data; Changbai Mountain basalt area; surface temperature field; gravity field; magnetic field

10.16030/j.cnki.issn.1000- 3665.2017.04.06

2016- 08- 15;

2016- 10- 17

吉林省地勘基金(地勘2014-13)；河北地質(zhì)大學(xué)博士科研啟動基金項(xiàng)目(BQ2017011);河北省教育廳自然青年基金(QN2015061、QN2017026)

閆佰忠(1988- )，男，博士，講師，主要從事水資源與水環(huán)境、地下水方面的研究。E- mail：jluybz@126.com

肖長來(1962- )，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水資源與水環(huán)境研究。E- mail：xcl2822@126.com

P314.1

A

1000- 3665(2017)04- 0034- 07