李凱 李家存 馬曉雪 李瀟
摘 要:利用遙感技術(shù)的直觀性、時(shí)效性、受研究區(qū)野外條件限制少及多源遙感數(shù)據(jù)豐富的信息表現(xiàn)等特點(diǎn),將很好的改善活動(dòng)斷裂地表調(diào)查受限于研究區(qū)域野外條件的局面。文章綜合選取中等分辨率遙感影像Landsat 7 ETM+,國(guó)產(chǎn)高分辨率遙感影像GF-2、ZY-3,以及基于資源三號(hào)立體像對(duì)提取的數(shù)字表面模型(DSM)和無(wú)人機(jī)航拍獲取的DSM等資料,根據(jù)多源遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn),系統(tǒng)總結(jié)了小江地區(qū)活動(dòng)斷裂的遙感影像標(biāo)志,結(jié)合前人研究成果及地表調(diào)查,宏觀與微觀結(jié)合,對(duì)小江斷裂帶的幾何展布與活動(dòng)性特征進(jìn)行了詳細(xì)分析與研究。研究結(jié)果表明:(1)通過(guò)遙感手段,活動(dòng)斷裂特征提取效果好,確定了小江斷裂帶的幾何展布特征,根據(jù)影像特征,分析得出小江斷裂帶是以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主的大型斷裂帶,并將小江斷裂帶分為3段:巧家斷裂,嵩明-通海斷裂帶(小江斷裂帶西支),東川-建水?dāng)嗔褞Вㄐ〗瓟嗔褞|支)。(2)通過(guò)對(duì)小江斷裂帶影像特征分析初步將小江斷裂帶按斷層活動(dòng)性分為強(qiáng)、中、弱3個(gè)級(jí)別,總體上,小江斷裂帶活動(dòng)性從北到南逐漸減弱。
關(guān)鍵詞:活動(dòng)斷裂;多源遙感數(shù)據(jù);數(shù)字表面模型;小江斷裂帶;活動(dòng)性
Abstract: Using the characteristics of the remote sensing technology, such as intuitiveness, timeliness, limitation from the field conditions of the study area and rich information performance of multi-source remote sensing data, it will improve the situation that the active fault surface investigation is limited by the field conditions of the study area. This paper synthetically selects Landsat 7, a medium resolution remote sensing image ETM +, domestic high-resolution remote sensing images GF-2 and ZY-3, digital surface model (DSM) based on stereo image pair of resource 3 and DSM obtained by UAV aerial photography, etc., according to the characteristics of multi-source remote sensing data, this paper systematically summarizes the remote sensing image signs of active faults in Xiaojiang area, and combines the previous research results and surface survey, macro and micro to Xiaojiang Fault Zone. The geometric distribution and activity characteristics of the model are analyzed and studied in detail. The results show that: (1) through remote sensing, the active fault extraction effect is good, and the geometric distribution feature of Xiaojiang Fault Zone is determined. According to the image feature, the Xiaojiang Fault Zone is a large-scale fault zone dominated by left-handed strike slip movement, and it is divided into three segments: Qiaojia fault, Songming-Tonghai fault zone (the west branch of Xiaojiang Fault Zone), Dongchuan-Jianshui fault zone (east branch of Xiaojiang Fault Zone). (2) Based on the analysis of the image characteristics of Xiaojiang Fault Zone, it is preliminarily divided into three levels according to the fault activity: the strong, medium and weak. On the whole, the activity of Xiaojiang Fault Zone gradually weakens from north to south.
Keywords: Active fault; Multi-source remote sensing data; Digital surface model; Xiaojiang fault; activity
0 引言
隨著世界各國(guó)航空航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,遙感技術(shù)在20世紀(jì)50年代以后得到了急速發(fā)展,以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)為地學(xué)研究提供了新思路。20世紀(jì)七、八十年代,Molnar和Tappinnier開(kāi)創(chuàng)性地利用Landsat MSS衛(wèi)星影像研究了東亞周邊地區(qū)(Molnar et al.,1975),尤其是“世界屋脊”青藏高原的主要活動(dòng)斷裂特征,提出了著名的“大陸逃逸”動(dòng)力學(xué)假說(shuō),成為應(yīng)用遙感影像研究活動(dòng)斷裂的奠基人。進(jìn)入21世紀(jì),活動(dòng)斷裂的遙感研究進(jìn)入“多源化”時(shí)代,從單一平臺(tái)到多元化平臺(tái),從單一傳感器到多類(lèi)型傳感器,從低分辨率低精度到高分辨率高精度,豐富的遙感信息極大地提高了活動(dòng)斷裂遙感解譯可行性,活動(dòng)斷裂遙感解譯逐步發(fā)展成為一種成熟的活動(dòng)斷裂的特征提取方法。多源遙感數(shù)據(jù)不僅能從宏觀上客觀地反映活動(dòng)斷裂幾何展布情況,而且高分辨率遙感產(chǎn)品的出現(xiàn)為活動(dòng)斷裂細(xì)部研究提供了便捷可靠的手段?;顒?dòng)斷裂的遙感研究從根本上改善了以往常規(guī)活動(dòng)斷裂調(diào)查方法受限于研究區(qū)域地形、氣候及個(gè)人主觀意識(shí)等因素的局面,從宏觀到微觀研究斷裂的活動(dòng)特征和演化規(guī)律,并協(xié)助確定斷裂關(guān)鍵段落的活動(dòng)幅度或位移量,深化活動(dòng)斷裂的研究,顯著提高活動(dòng)斷裂地面調(diào)查的效率,為綜合分析斷裂帶的幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征提供重要依據(jù)和參考。
1 區(qū)域概況
廣義的小江斷裂帶被認(rèn)為是近南北走向以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為特征的普渡河-玉溪斷裂帶、狹義的小江斷裂帶和曲靖斷裂帶以及其間夾雜的北東向右旋走滑斷裂在內(nèi)的斷裂系統(tǒng)。狹義的小江斷裂帶主要是指其中位于巧家至紅河斷裂帶之間、第四紀(jì)期間活動(dòng)性最為顯著的活動(dòng)斷裂。該斷裂帶區(qū)域上主要順揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南部川滇臺(tái)背斜與滇東臺(tái)褶帶兩個(gè)二級(jí)大地構(gòu)造單元之間的邊界分布,是西南地區(qū)第四紀(jì)活動(dòng)性十分強(qiáng)烈的大型左旋走滑斷裂帶且歷史上強(qiáng)震頻發(fā),新構(gòu)造期間一直被作為川滇菱形活動(dòng)塊體東側(cè)的主邊界斷裂之一(吳中海等,2014)。小江斷裂帶主體位于云南省境內(nèi),是人口和重大工程的聚集區(qū),也是云南地區(qū)歷史上發(fā)生5.0級(jí)及以上地震活動(dòng)數(shù)量最多的斷裂帶,屬于云南地區(qū)最顯著的強(qiáng)震控震構(gòu)造帶。據(jù)歷史記載(中國(guó)地震局,2019),沿該斷裂帶曾先后發(fā)生包括1500年宜良7.0級(jí)地震、1713年尋甸6.8級(jí)地震、1725年宜良6.8級(jí)地震、1733年?yáng)|川7.8級(jí)地震、1789年華寧7.0級(jí)地震和1833年嵩明8.0級(jí)地震等震級(jí)≥6.8的強(qiáng)震事件。其中嵩明8級(jí)大地震是云南地區(qū)歷史上記載的最大震級(jí)地震。因此,可以說(shuō)小江斷裂帶是云南地區(qū)歷史上強(qiáng)震活動(dòng)性最顯著的發(fā)震構(gòu)造帶。研究小江斷裂帶活動(dòng)性質(zhì),對(duì)小江地區(qū)人類(lèi)活動(dòng)和重大工程選址有重要的意義。
2 多源遙感影像準(zhǔn)備與處理
2.1 數(shù)據(jù)源
不同數(shù)據(jù)源各有優(yōu)勢(shì)(表1)。Landsat7 ETM+影像具有多個(gè)不同波段的傳感器,信息量豐富,不同波段組合分析可以有效增強(qiáng)圖像信息特征,有較好的地表特征宏觀表現(xiàn);國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星GF-2以及ZY-3影像具備極高的分辨率,可以提高局部微地貌的研究精度。ZY-3三線(xiàn)陣影像提取的DSM和無(wú)人機(jī)影像提取的DSM精度高,可以有效識(shí)別斷裂錯(cuò)斷地貌構(gòu)造。考慮到氣候與植被對(duì)影像特征提取的影響,應(yīng)選取植被較少,天氣晴朗時(shí)期獲取的影像數(shù)據(jù)。
2.2 數(shù)據(jù)處理
對(duì)Landsat ETM+、GF-2 PMS、ZY302-TMS進(jìn)行幾何校正、假彩色合成以及圖像融合等圖像處理,增強(qiáng)活動(dòng)斷裂在遙感影像上的表現(xiàn)特征;以資源三號(hào)衛(wèi)星三線(xiàn)陣CCD相機(jī)立體像對(duì)進(jìn)行特征提取、特征匹配之后,基于影像附帶的RPC文件,求得所有像元三維坐標(biāo),生成較高分辨率的數(shù)字表面模型(DSM),無(wú)人機(jī)影像使用PhotoScan軟件對(duì)無(wú)人機(jī)影像進(jìn)行處理獲取數(shù)字表面模型提取DSM,協(xié)助活動(dòng)斷裂遙感解譯。通過(guò)以上手段獲取的遙感影像和DSM,包括中等分辨率和高分辨率的影像,能夠從宏觀到微觀提取活動(dòng)斷裂的影像特征(圖1)。
3 小江斷裂帶主要遙感標(biāo)志
活動(dòng)斷裂是現(xiàn)今仍在活動(dòng)或近代地質(zhì)時(shí)期曾有過(guò)活動(dòng),將來(lái)還可能重新活動(dòng)的斷裂,由于斷裂的活動(dòng)往往會(huì)顯著影響或控制現(xiàn)今地貌的發(fā)育和演化,而不同性質(zhì)活動(dòng)斷層形成的構(gòu)造地貌又往往具有不同的表現(xiàn)形式,一般來(lái)說(shuō),往往時(shí)代愈新的活動(dòng)斷裂,活動(dòng)性愈強(qiáng),其地質(zhì)-地貌活動(dòng)性證據(jù)也愈完整(吳中海等,2014;高維明等,1993;鄧起東等,2008;馬曉雪等,2016;李家存等,2014;李凱等,2016;謝廣林等,1982)。走滑斷層以水平錯(cuò)動(dòng)為主,當(dāng)錯(cuò)動(dòng)第四紀(jì)地質(zhì)-地貌面如山脊、階地、沖洪積扇時(shí),常導(dǎo)致水系與沖洪積扇發(fā)生定向遷移,形成水系偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。活動(dòng)正斷層切割第四紀(jì)或晚第四紀(jì)地貌面可導(dǎo)致地貌面高度發(fā)生梯次規(guī)律性變化,常形成階梯狀的斷層崖(吳中海等,2004)?;顒?dòng)逆斷層切割錯(cuò)動(dòng)地貌面,常導(dǎo)致地貌面延斷裂帶發(fā)生梯次抬升。所以構(gòu)造地貌是識(shí)別活動(dòng)斷裂的主要標(biāo)志(李裕徹,1981)。遙感影像不僅直觀地表現(xiàn)活動(dòng)斷裂的構(gòu)造形態(tài),同時(shí)又宏觀地反映斷裂活動(dòng)性等特征?;顒?dòng)斷裂的遙感影像標(biāo)志主要有色調(diào)、地層、地貌、水系等,表現(xiàn)在地貌上主要有:斷層三角面、水系錯(cuò)動(dòng)、沖溝錯(cuò)動(dòng)、盆地等(李凱等,2016),小江斷裂帶的遙感標(biāo)志可以歸為兩類(lèi):線(xiàn)性標(biāo)志和水平錯(cuò)動(dòng)標(biāo)志。
3.1 線(xiàn)性標(biāo)志
活動(dòng)斷裂通常在遙感影像上表現(xiàn)出線(xiàn)性特征,尤其是規(guī)模較大,活動(dòng)較活躍的斷裂。因?yàn)閿嗔鸦顒?dòng)可以造成斷裂的電磁輻射反映與其兩側(cè)的地質(zhì)體或地貌形成較大的差異,在遙感影像上可以清晰的顯示。如小江斷裂帶巧家段(圖2),在ETM+741合成的影像上,線(xiàn)性特征非常清晰,可以一目了然地識(shí)別它,給活動(dòng)斷裂宏觀特征解譯提供了較好的影像證據(jù),但是受影像分辨率限制,活動(dòng)斷裂局部特征在影像上表現(xiàn)不佳。國(guó)產(chǎn)高分辨率GF-2 432合成影像較ETM+741合成影像分辨率高,在線(xiàn)性特征影像局部,小江河谷線(xiàn)性筆直,反映了巧家斷裂強(qiáng)烈的活動(dòng)性,且斷層兩側(cè)的構(gòu)造地貌特征反映良好。兩類(lèi)影像在色調(diào)、紋理等圖像特征上表現(xiàn)不同,表達(dá)信息不同,信息豐富度不同,可以很好地優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),從微觀到宏觀對(duì)活動(dòng)斷裂的特征進(jìn)行解譯,從而更詳細(xì)地了解斷裂的性質(zhì)。
不同地質(zhì)體與地貌體一般具有不同色調(diào)與形態(tài), 而當(dāng)它們的分界線(xiàn)呈現(xiàn)一定線(xiàn)性圖形時(shí),都可能受活動(dòng)斷裂控制,往往成為活動(dòng)斷裂的遙感標(biāo)志。如東川斷裂尋甸縣城段,東川斷裂構(gòu)成了尋甸盆地的邊界,長(zhǎng)條狀尋甸盆地顯然是受到斷裂活動(dòng)控制,形成的走滑拉分盆地,斷裂在ETM+(圖3a)和GF-2(圖3b)遙感影像上都表現(xiàn)出線(xiàn)性特征,斷裂兩側(cè)色調(diào)呈現(xiàn)明顯差異,在GF-2影像上,盆地邊界局部的線(xiàn)性特征也表現(xiàn)筆直,根據(jù)ETM+741合成影像可較好的反映地層含水量的特征,影像上深藍(lán)色區(qū)域可能是斷裂活動(dòng)造成的第四紀(jì)沉積物、地下水儲(chǔ)量和埋深分布以及植被等差異導(dǎo)致。
斷裂活動(dòng)往往可以留下一系列活動(dòng)特征點(diǎn)的線(xiàn)狀分布,如湖泊、盆地等負(fù)地形的線(xiàn)狀分布、溫泉和火山口的線(xiàn)狀排列和河流同步拐彎點(diǎn)的連接線(xiàn)等等,這些特征點(diǎn)沿?cái)嗔逊植家话愣际菙嗔彦e(cuò)動(dòng)形成的。在小江斷裂帶南段,宏觀上,線(xiàn)性影像特征明顯沒(méi)有北段突出,但是沿?cái)嗔寻l(fā)育了一系列湖泊盆地等負(fù)地形,在ETM+741波段合成的影像上,一系列負(fù)地形地貌的連線(xiàn)構(gòu)成線(xiàn)性特征(圖4),可以作為解譯活動(dòng)斷裂的佐證。
3.2 水平標(biāo)志
活動(dòng)斷裂水平方向上的走滑運(yùn)動(dòng)往往引起斷裂兩側(cè)地層和地貌水平方向上的扭動(dòng),在地貌上主要表現(xiàn)為兩側(cè)地貌的錯(cuò)動(dòng)形變,如地層錯(cuò)動(dòng)、河流同步轉(zhuǎn)折、沖溝錯(cuò)動(dòng)等。如宏觀上,ETM+741波段合成影像上可以發(fā)現(xiàn),河流在影像上表現(xiàn)出細(xì)長(zhǎng)型深藍(lán)色線(xiàn)條,金沙江隨小江斷裂帶巧家斷裂走滑運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)量達(dá)到63km左右(圖5a);細(xì)部特征發(fā)現(xiàn),蒙姑鄉(xiāng)沖溝隨斷裂走滑錯(cuò)動(dòng)約170~180m,沖溝形態(tài)呈現(xiàn)左向偏轉(zhuǎn),在GF-2上表現(xiàn)出良好,代表了巧家斷裂左旋走滑的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。通過(guò)量測(cè)構(gòu)造地貌錯(cuò)動(dòng)量,可以作為斷裂活動(dòng)性判斷的標(biāo)志(圖5b),一般來(lái)說(shuō),錯(cuò)動(dòng)量與斷裂活動(dòng)性呈正相關(guān)關(guān)系,錯(cuò)動(dòng)量越大,其斷裂活動(dòng)性越大。在沿嵩明-通海斷裂帶的局部構(gòu)造地貌解譯證據(jù)中,以ZY-03數(shù)據(jù)生成的DSM為例,最典型的是沿?cái)嗔寻l(fā)育的菱形狀烏龍盆地(圖5c)和巧家線(xiàn)性槽地(圖5d),在烏龍盆地中發(fā)育有被斷裂左旋錯(cuò)動(dòng)的沖積扇,皆指示了該斷裂帶顯著的左旋走滑特征。
4 解譯結(jié)果
4.1 巧家斷裂
巧家斷裂整體呈N165° E走向,在遙感影像上形跡較為單一且連續(xù)性好,總長(zhǎng)約80km。其在ETM+遙感圖像中表現(xiàn)出如刀切般的筆直線(xiàn)性影像,順金沙江和小江河谷發(fā)育線(xiàn)性溝谷地貌,在線(xiàn)性溝谷中可見(jiàn)斷層錯(cuò)動(dòng)沖洪積扇體、河流階地和基巖山咀等形成的擋水凸起、斷槽和水系左旋錯(cuò)動(dòng)或偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象,在蒙姑鄉(xiāng)、豆腐溝、補(bǔ)位村及新田壩等地,存在有表現(xiàn)為一致“S”型的左向扭動(dòng)的沖溝(圖6b-e),這些沖溝沿?cái)嗔殉示€(xiàn)性分布,指示這些地區(qū)的沖溝受左旋走滑斷裂活動(dòng)沿?cái)鄬赢a(chǎn)生明顯錯(cuò)動(dòng)。在補(bǔ)位村實(shí)地驗(yàn)證的結(jié)果也顯示該斷裂左旋走滑的特征(圖7)。
4.2 嵩明-通海斷裂帶
嵩明-通海斷裂帶整體為N8°E走向,北段線(xiàn)性顯著單一,南段分散為多條分支斷裂,從云南昆明市東川區(qū)東北部小江河谷西側(cè)的新田壩村向南順小清河延至半坡村,再過(guò)烏龍盆地、蒼溪盆地和清水海,并穿過(guò)嵩明盆地、陽(yáng)宗海盆地、撫仙湖盆地和江川盆地、通海盆地和曲江盆地西側(cè),全長(zhǎng)約270km。根據(jù)遙感解譯斷裂的幾何展布與接觸情況,可將該斷裂帶初步分為4條呈左階斜列的主干斷層:嵩明斷裂、澄江斷裂、路居斷裂和里山斷裂,在4條斷裂的斜接部位發(fā)育了陽(yáng)宗海、撫仙湖和杞麓湖共3個(gè)近南北向的左旋走滑拉分盆地。另在該斷裂帶的鄰側(cè)和尾端部分還包含了2條分支斷裂,從北向南分別為草甸斷裂和江川斷裂,沿著斷裂分別發(fā)育有草甸海盆地和江川盆地(圖8)。嵩明斷裂整體上線(xiàn)性顯著,最宏觀的構(gòu)造地貌特征遙感證據(jù)為沿?cái)嗔炎呦虬l(fā)育的至少6個(gè)較為顯著但規(guī)模不等、呈菱形和狹長(zhǎng)狀長(zhǎng)條形的走滑拉分谷地或盆地。其中,在長(zhǎng)軸約7.5km的烏龍盆地,DSM影像上顯示在安秧村發(fā)育了長(zhǎng)近800m,寬近200m的斷層槽地(圖9a)。在蒼溪盆地有斷層錯(cuò)斷沖積扇發(fā)育有斷層槽地,高差達(dá)30m(圖9b)。在水馬田、大平地村等地有明顯的左旋沖溝錯(cuò)動(dòng)(圖9c、圖9d)。
4.3 東川-建水?dāng)嗔褞?/p>
東川-建水?dāng)嗔褞дw上呈近南北走向,向南帚狀分布。全長(zhǎng)約336km(圖10)。其中東川至尋甸段為結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的東川斷裂,在阿旺鎮(zhèn)以北,斷層呈N160°E走向,長(zhǎng)約46km,從阿旺鎮(zhèn)向南,斷層轉(zhuǎn)為近南北走向,長(zhǎng)約112km,其中在長(zhǎng)軸約6.5km的功山盆地附近發(fā)育了一系列沖溝被左旋錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象,尤其是在石板橋附近,3條相距很近的沖溝沿?cái)嗔淹藉e(cuò)動(dòng),而且錯(cuò)動(dòng)量相近,分別為800m,800m,600m(圖11a)。尋甸至宜良間緊密相鄰、平行分布的東、西兩條次級(jí)斷裂,西支稱(chēng)為宜良斷裂,呈近南北走向,長(zhǎng)約84km。東支稱(chēng)為賈龍河斷裂,近南北在葡萄村附近與西支斷裂相并,長(zhǎng)約76km。賈龍河斷裂與東川斷裂在宜良盆地西南側(cè)合并,過(guò)通紅甸等地向南延伸至盤(pán)溪鎮(zhèn)與盤(pán)溪斷裂合并,稱(chēng)為通紅甸斷裂,斷裂呈近南北走向,全長(zhǎng)約70km。從尋甸盆地東南部山區(qū)經(jīng)宜良盆地東部、盤(pán)溪至華溪鎮(zhèn)東部段落可稱(chēng)為盤(pán)溪斷裂,整體呈近南北走向,全長(zhǎng)約140km。局部典型的構(gòu)造地貌證據(jù)線(xiàn)性排列同步偏轉(zhuǎn)的沖溝(圖12b-d)。從華寧縣北部的革勒村一帶向南至建水縣南莊鎮(zhèn)一帶的段落包含了東、西兩支緊密相鄰、平行分布的次級(jí)斷裂(分別為華寧東支斷裂和華寧西支斷裂),整體呈近南北走向,全長(zhǎng)約65km。其在革勒至小寨間包含了緊密相鄰且平行分布的東、西兩條分支斷裂,東、西兩支斷裂在建水縣小寨村附近發(fā)生合并,并向南延伸到建水北部,延伸的部分稱(chēng)為東山壩斷裂,呈近南北走向,全長(zhǎng)約50km。從建水縣的壩埂腳一帶向南至烏梅-牛滾塘段落是東川-建水?dāng)嗔褨|支盤(pán)溪斷裂的向南斷續(xù)延伸部分,也是該斷裂帶的最南段,稱(chēng)為新寨斷裂,新寨斷裂呈N18°E走向,全長(zhǎng)約65km。以上斷裂局部左旋走滑特征不明顯,活動(dòng)性較弱。
通過(guò)對(duì)小江斷裂帶詳細(xì)的解譯,取多源遙感影像之長(zhǎng)處,相互彌補(bǔ),之后選擇關(guān)鍵地點(diǎn)進(jìn)行地表調(diào)查。從熟悉地區(qū)入手,由簡(jiǎn)及難,摸清各特征要素之間的關(guān)系,先得到宏觀特征及地貌上證據(jù),然后逐步分析,綜合地面調(diào)查與地質(zhì)資料(圖12)準(zhǔn)確得出小江斷裂帶整體幾何展布及分段性特征。
4.4 小江斷裂帶活動(dòng)性分級(jí)
通過(guò)斷裂規(guī)模、錯(cuò)動(dòng)量(表2)對(duì)比、典型地貌特征、活動(dòng)斷裂影像線(xiàn)性顯著程度、盆地受斷裂影響程度等綜合分析,可將小江斷裂帶按活動(dòng)性強(qiáng)弱初步分為強(qiáng)、中、弱3類(lèi)(表3)。
巧家斷裂帶的斷層活動(dòng)影像特征中,除了宏觀上醒目的線(xiàn)性影像特征外,沿巧家斷層依次發(fā)育有一系列典型的可量測(cè)的左旋走滑活動(dòng)標(biāo)志。其中,巧家斷裂上最顯著的走滑活動(dòng)標(biāo)志是巧家拉分盆地,及金沙江跨斷裂發(fā)生近63km的左旋偏轉(zhuǎn),都揭示了巧家斷裂是左旋走滑運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的斷裂。對(duì)比解譯得出的偏轉(zhuǎn)量,金沙江63km是小江斷裂帶錯(cuò)動(dòng)地貌最大位移量。因此定義巧家斷裂為活動(dòng)性等級(jí)為強(qiáng)。通過(guò)橫向?qū)Ρ葋?lái)確定其他斷裂的活動(dòng)性。
通過(guò)統(tǒng)計(jì)小江斷裂帶典型錯(cuò)斷地貌錯(cuò)動(dòng)量可以發(fā)現(xiàn):嵩明斷裂和東川斷裂的影像特征線(xiàn)性顯著且單一,而且規(guī)模較大,局部左旋錯(cuò)斷地貌特征顯著,其中分別發(fā)育了長(zhǎng)軸7km左右的菱形第四紀(jì)拉分盆地(烏龍盆地、蒼溪盆地、功山盆地),活動(dòng)性強(qiáng);
小江斷裂帶中段,斷裂空間展布漸復(fù)雜,線(xiàn)性程度較北段差,宏觀上的特征指示活動(dòng)性較弱于北段,澄江斷裂、草甸斷裂、宜良斷裂和賈龍河斷裂小規(guī)模沖溝錯(cuò)動(dòng)量大致相近,大部分在200m左右,且其最大錯(cuò)動(dòng)量都在2~3km左右,處于同一量級(jí),一定程度上也可以代表其活動(dòng)性相近的特點(diǎn);中段斷裂規(guī)模與線(xiàn)性程度北段差,綜合對(duì)比,活動(dòng)性中。
小江斷裂帶南段,華寧斷裂、路居斷裂、東山壩斷裂等,雖然線(xiàn)性影像特征清晰,但是局部左旋走滑特征不明顯,且斷裂規(guī)模小于中北段斷裂,活動(dòng)性弱。
4.5小江斷裂帶活動(dòng)特征與盆地的關(guān)系
在小江斷裂帶區(qū)域發(fā)育了許多盆地,盆地沿?cái)鄬诱共?,斷層?gòu)成了盆地邊界,揭示了盆地的發(fā)育受小江斷裂帶活動(dòng)影響的特點(diǎn),且隨著小江斷裂帶幾何展布及活動(dòng)特征向南逐步復(fù)雜化(圖13),盆地的數(shù)量逐步增多,或斜列,或呈線(xiàn)性分布,且盆地的形狀特征也發(fā)生變化。可以將盆地分為以下兩類(lèi):
(1)小江斷裂帶北段,盆地發(fā)育受小江斷裂帶顯著影響,基本上都是狹長(zhǎng)型的第四紀(jì)盆地,且隨單一斷裂走向呈線(xiàn)性分布,不僅發(fā)育有大型菱形走滑拉分盆地,如巧家盆地,尋甸盆地;而且局部也發(fā)育了一些槽地和谷地。
(2)小江斷裂帶嵩明以南,斷裂空間展布復(fù)雜,分支斷裂較多,盆地發(fā)育受南段復(fù)雜的活動(dòng)特征影響,數(shù)量增多,隨斷裂走向左階斜列,形態(tài)較北段復(fù)雜。
5 結(jié)論
利用中分辨率的Landsat ETM+影像、高分辨率的GF-2 PMS影像、基于資源三號(hào)立體像對(duì)提取的高分辨率數(shù)字表面模型(DSM)、以及無(wú)人機(jī)影像提取的超高分辨率DSM,經(jīng)過(guò)圖像處理,突出活動(dòng)斷裂遙感解譯標(biāo)志,系統(tǒng)地建立了適用于小江斷裂帶的活動(dòng)斷裂遙感解譯標(biāo)志,多源遙感影像相互配合,提高斷層解譯準(zhǔn)確性,同時(shí)結(jié)合實(shí)地驗(yàn)證,重點(diǎn)提取了小江斷裂帶3條主干斷裂帶(巧家斷裂,嵩明-通海斷裂,東川-建水?dāng)嗔眩缀握共寂c活動(dòng)性特征,綜合分析斷裂帶多源遙感影像的線(xiàn)性特征及各種錯(cuò)斷地質(zhì)-地貌體現(xiàn)象,結(jié)合地質(zhì)資料,對(duì)小江斷裂帶活動(dòng)性進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)與分級(jí),小江斷裂帶活動(dòng)特征以左旋走滑為主,分為強(qiáng)、中、弱3個(gè)級(jí)別,總體上,小江斷裂帶活動(dòng)性從北到南逐漸減弱。
參考文獻(xiàn):
鄧起東,聞學(xué)澤,2008. 活動(dòng)構(gòu)造研究:歷史、進(jìn)展與建議[C]//活動(dòng)構(gòu)造學(xué)、新構(gòu)造學(xué)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)研討會(huì):1-30.
高維明,陳兆恩,1993. 中國(guó)活動(dòng)斷裂的基本特征[J]. 地震(1):1-4.
李家存, 吳中海,張鐸,等,2014. 青海玉樹(shù)地區(qū)主要活動(dòng)斷裂的遙感影像解譯及構(gòu)造活動(dòng)性[J]. 地質(zhì)通報(bào),33(4):535-550.
李凱,吳中海,李家存,等,2016. 江西九江及鄰區(qū)主要斷裂活動(dòng)性遙感綜合分析[J]. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),22(3):577-593.
李裕徹,1981.《中國(guó)活動(dòng)構(gòu)造典型衛(wèi)星影像集》簡(jiǎn)介[J]. 國(guó)際地震動(dòng)態(tài)(11):3.
馬曉雪,吳中海,李家存,等,2016. 龍門(mén)山構(gòu)造帶南段向西南延伸的遙感影像證據(jù)及地震地質(zhì)意義[J]. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),(3):548-567.
吳中海,2004. 西藏當(dāng)雄—羊八井盆地及鄰區(qū)第四紀(jì)地質(zhì)演化與活動(dòng)斷裂研究[D]. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院.
吳中海,周春景,馮卉,等,2014. 青海玉樹(shù)地區(qū)活動(dòng)斷裂與地震[J]. 地質(zhì)通報(bào),33(4):419-469.
謝廣林,蔣藺珍,朱源明,等,1982. 活動(dòng)斷裂的影象標(biāo)志[J]. 地震(3):23-26.
中國(guó)地震局,2019. 中國(guó)5級(jí)以上地震目錄[EB/OL]. http://earthquake.ckcest.cn/earthquake_n/dzml/ch5.html.
Molnar P, Tapponnier P, 1975. Cenozoic Tectonics of Asia: Effects of a Continental Collision: Features of recent continental tectonics in Asia can be interpreted as results of the India-Eurasia collision[J]. Science(New York, N.Y.), 189(4201):419-426.