許 力，馬潤勇，潘愛芳，張 璠

安康石泉縣溫度場、水熱蝕變與主要斷裂帶空間關(guān)系

許 力1，馬潤勇1，潘愛芳2，張 璠1

(1. 長安大學(xué) 地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，陜西 西安 710054；2. 長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054)

斷裂構(gòu)造、水熱蝕變信息與地表真實(shí)溫度場是地?zé)豳Y源的重要指示標(biāo)志。為研究三者空間分布關(guān)系，基于石泉地區(qū)的Landsat8 OLI遙感影像數(shù)據(jù)，采用輻射傳輸方程的方法反演地表溫度場；并選用主成分分析法提取羥基水熱蝕變信息。以已知斷裂為中心，向斷裂帶兩側(cè)建立等間距的緩沖區(qū)，統(tǒng)計(jì)緩沖區(qū)內(nèi)的平均地表溫度與蝕變強(qiáng)度；以距斷裂帶中心平均距離為橫軸，繪制三者之間的關(guān)系曲線，進(jìn)一步描述真實(shí)溫度場、水熱蝕變分布與主要斷裂構(gòu)造之間的關(guān)系。結(jié)果表明，北西走向的兩河–池河斷裂帶影響范圍內(nèi)平均溫度最高，平均溫度比為22.582%，與城關(guān)–池河斷裂帶和近南北走向的兩河斷裂相似，斷裂帶位置與地表溫度場和蝕變信息之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性；北西走向的兩河–后柳斷裂帶、兩河–曾溪斷裂帶處于平均溫度曲線梯度變化范圍內(nèi)，推測斷裂帶兩側(cè)可能分屬不同的溫度場；對平均溫度、蝕變強(qiáng)度分布具有較強(qiáng)控制作用的斷裂帶具有較強(qiáng)的活動(dòng)性；最多斷裂帶交匯點(diǎn)處的蝕變面積比為4.263 2%，平均溫度比為21.178%，反映了斷裂帶交匯點(diǎn)處的活動(dòng)性較強(qiáng)。

空間分析；斷裂活動(dòng)性；地?zé)?；遙感；石泉縣

作為高溫?zé)崃黧w運(yùn)移的通道，斷裂構(gòu)造是地?zé)豳Y源勘查的標(biāo)志之一，其與地?zé)豳Y源空間分布之間存在著密切的聯(lián)系[1-4]。深部高溫?zé)崴?氣)沿活動(dòng)斷裂向淺表運(yùn)移將在地表形成溫度異常，在與圍巖、礦石等發(fā)生相互作用后可能形成蝕變帶[5-8]，因此，分析斷裂構(gòu)造與地表溫度場、水熱蝕變空間關(guān)系，對了解區(qū)域熱環(huán)境、熱構(gòu)造特征，判斷研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)劇烈程度及預(yù)測地?zé)豳Y源成熱遠(yuǎn)景區(qū)具有重要意義。遙感影像具有時(shí)間和空間連續(xù)性強(qiáng)、信息提取方法多樣、數(shù)據(jù)成本低廉、來源豐富等優(yōu)點(diǎn)，在地學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用[9]。多年來，國內(nèi)外許多學(xué)者開展遙感影像的紅外波段反演地表溫度場與地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)間關(guān)聯(lián)的研究，主要為2個(gè)方面：①地表紅外遙感信息和隱伏構(gòu)造間的關(guān)系，例如，根據(jù)衛(wèi)星紅外遙感波段信息反演地表的熱異常，綜合分析不同構(gòu)造層的熱特征，解釋隱伏構(gòu)造[10]；通過對多波段熱紅外遙感信息的處理，分析區(qū)內(nèi)地裂縫帶地表熱異常的關(guān)系[11]。②探索地表熱現(xiàn)象與構(gòu)造活動(dòng)間的聯(lián)系，例如，通過分析研究斷裂兩側(cè)熱紅外輻射亮溫差異，間接證明斷裂兩側(cè)的活動(dòng)性差異[12]；通過系統(tǒng)研究某一區(qū)域多年地表熱紅外影像，對高溫異常條帶進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì)整理發(fā)現(xiàn)，地震年份地表平均溫度數(shù)值顯著高于非震年份，由此可佐證構(gòu)造活動(dòng)發(fā)生位置與地表溫度場空間分布之間存在聯(lián)系[13]。前人曾對遙感影像反演水熱蝕變的方法技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用開展較深入的研究，張玉君等[14]系統(tǒng)研究各蝕變信息提取方法的適用性，建立蝕變信息提取流程方法；李淼淼等[15]采用比值法與主成分分析法相結(jié)合的手段，對新疆且末地區(qū)的ASTER數(shù)據(jù)進(jìn)行蝕變信息提取，有效消除數(shù)據(jù)冗余和背景噪聲。此外，國外一些研究者也關(guān)注到地?zé)豳Y源富集區(qū)往往存在斷裂帶與地表熱異常區(qū)、蝕變礦物異常富集區(qū)相伴出現(xiàn)的特征并展開研究，D. Y. Mengistu等[16]使用Langsat8 TIRS遙感數(shù)據(jù)提取埃塞俄比亞主要裂谷的地表熱異常分布，認(rèn)為該區(qū)高地?zé)岙惓１尘胺植寂c區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育分布基本一致，使用TRI遙感分析技術(shù)與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地?zé)岚l(fā)育機(jī)制相結(jié)合是探測地?zé)徇h(yuǎn)景區(qū)的有效方法。K. Drüppel等[17]發(fā)現(xiàn)萊茵河上游地塹地?zé)衢_采中與基底相連的斷裂和裂隙構(gòu)造內(nèi)的蝕變礦物含量，溶蝕量的多少主要取決于背景溫度值。目前，研究者已認(rèn)識到斷裂構(gòu)造與地表熱現(xiàn)象及蝕變信息分布之間存在相關(guān)性，但多數(shù)研究仍停留在定性階段，尚缺少對三者之間關(guān)系的定量分析。

據(jù)報(bào)道[18]，石泉縣近鄰的漢陰縣蒲溪鎮(zhèn)已發(fā)現(xiàn)具備開采價(jià)值的地?zé)崽铮以诰? 600 m發(fā)現(xiàn)50℃熱水；處于相似構(gòu)造帶內(nèi)的漢中市勉縣已大規(guī)模開發(fā)建設(shè)其境內(nèi)的九昱溫泉[19]，上述證據(jù)表明石泉縣具備地?zé)豳Y源的賦存條件。筆者以石泉縣域?yàn)檠芯繉ο?，Landsat8 OLI衛(wèi)星遙感影像為數(shù)據(jù)源，使用大氣校正、輻射傳輸方程的方法反演地表溫度場，選取主成分分析法提取地表羥基蝕變信息。在此基礎(chǔ)上，定量分析石泉縣主要斷裂帶與水熱蝕變強(qiáng)度、地表溫度場之間的空間關(guān)系，以此特征來指示斷裂帶的活動(dòng)性強(qiáng)弱及地?zé)衢_發(fā)潛力。

1 研究區(qū)構(gòu)造背景概況

陜西省安康市石泉縣位于揚(yáng)子板塊北緣的巴山–大別巨型逆沖推覆帶西段邊緣，屬于揚(yáng)子板塊北緣與南秦嶺褶皺系交匯地帶(圖1)。新生代以來，受板塊間碰撞后期相互擠壓作用的影響，新構(gòu)造活動(dòng)十分活躍[20]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造單元主要有秦嶺造山帶前陸逆沖斷褶帶、巴山–大別南緣巨型推覆前鋒逆沖帶、南秦嶺南部晚古生代隆升帶、勉略縫合帶[21]。

石泉縣新生代以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)屬于安康盆地新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)體系，位于安康盆地的北西側(cè)。由于古近紀(jì)揚(yáng)子板塊向東俯沖運(yùn)動(dòng)的幅度逐漸加強(qiáng)，南秦嶺造山帶的整體抬升[22]，導(dǎo)致安康盆地南緣的安康月河斷裂發(fā)生左旋走滑運(yùn)動(dòng)，斷裂安康–恒口段出現(xiàn)拉分?jǐn)嘞輩^(qū)，相鄰的石泉–漢陰段則發(fā)生推擠；伴隨著拉分量的增大，原始盆地成形；新近紀(jì)末期，盆地北緣斷裂發(fā)生強(qiáng)烈的逆沖作用，盆地整體抬升，拉分作用終止[23]。新生代以來，該盆地整體表現(xiàn)為不等速間歇性升降；與此同時(shí)，鄰區(qū)旬陽北部發(fā)現(xiàn)大量熱水沉積，表明區(qū)周圍火山活動(dòng)頻繁[24]。受此影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)比較復(fù)雜，北西向、近南北向、北東向走向的斷裂相互疊加交織、改造利用，構(gòu)成石泉縣新生代以來的構(gòu)造格局(圖2)。

研究區(qū)主要發(fā)育有北西走向的兩河–池河斷裂(F3)、城關(guān)–池河斷裂(F6)、兩河–后柳斷裂(F4)、兩河–曾溪斷裂(F5)、曾溪–喜河斷裂(F7)；近東西走向的兩河–饒峰斷裂(F2)與兩河斷裂(F1)；北東走向的喜河–熨斗斷裂(F8)。其中，F(xiàn)3為安康盆地主控?cái)嗔言潞哟髷嗔训氖貐^(qū)段。

圖1 研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>

1—第四系；2—平行不整合界面；3—含球狀分異的輝長巖；4—偉晶巖脈；5—實(shí)測斷層；6—主要斷層編號；7—花崗斑巖；8—二疊系下統(tǒng)；9—石炭系下統(tǒng)；10—石炭系中統(tǒng)；11—石炭系上統(tǒng)；12—寒武系下統(tǒng)；13—奧陶-寒武系； 14—下元古界西鄉(xiāng)群；15—含黑云母花崗巖、片麻狀斑狀花崗巖；16—泥盆系公館組下部；17—泥盆系韓城溝組上部；18—志留系下統(tǒng)；19—奧陶系；20—寒武系中-上統(tǒng)；21—泥盆系韓城溝組下部；22—泥盆系蟠龍山組；23—二疊系中統(tǒng)；24—三疊系中-下統(tǒng)；25—新近系；26—志留系鄖西群；27—志留系耀嶺河群

2 數(shù)據(jù)處理

2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.2 研究區(qū)地表溫度提取

地表真實(shí)溫度(LST)是指地表吸收太陽輻射后溫度升高，經(jīng)測量后所顯示的溫度值。根據(jù)適用條件的不同，常見的地表溫度反演方法分為單通道算法[26-27]、劈窗算法[28]、多通道算法[29]。石泉縣處于秦巴山脈之間，植被覆蓋率高，水系發(fā)達(dá)，本次選用單通道算法的輻射傳輸方程法作為研究區(qū)地表真實(shí)溫度的反演方法[30]，輻射亮度、地表比輻射率與植被覆蓋率是輻射傳輸方程法反演地表溫度場所需的3個(gè)主要參數(shù)。采用混合像元分解法對預(yù)處理后的研究區(qū)遙感影像進(jìn)行處理，獲取研究區(qū)地表植被覆蓋率v，計(jì)算公式[31]如下：

式中：為歸一化差異植被指數(shù)；s和v分別為裸土和純植被區(qū)的，分別賦值為0.05與0.70[31]。在計(jì)算過程中，若某區(qū)域值大于純植被區(qū)，則定義v值為1；若某區(qū)域值小于裸土區(qū)，則認(rèn)為v值為0[32]。

地表比輻射率反映地表像元地物組分的構(gòu)成比例及成分。根據(jù)前人的研究成果[33]，將研究區(qū)地物比輻射率分為水體、城鎮(zhèn)與自然表面3組，水體的比輻射率定義為0.995，城鎮(zhèn)與自然表面比輻射率可由Van經(jīng)驗(yàn)算法估算得到[32]，即：

式中：b和s分別為城鎮(zhèn)和自然表面的比輻射率。

在NASA(https://atmcorr.gsfc.nasa.gov/)為Landsat 8所提供大氣參數(shù)查詢網(wǎng)站中輸入遙感影像的中心經(jīng)緯度、遙感信息獲取時(shí)間等參數(shù)，即可獲得本次地表真實(shí)溫度場反演所需的大氣透過率、大氣下行輻射、大氣上行輻射等大氣參數(shù)[33]，經(jīng)過輻射傳輸方程計(jì)算可以獲取研究區(qū)的輻射亮度，將之代入普朗克公式的反函數(shù)中[31]，可獲取研究區(qū)地表真實(shí)溫度場分布情況(圖3)。

2.3 研究區(qū)羥基OH-蝕變信息提取

比值法[15]、光譜角法和主成分分析法[34]常被用于多光譜數(shù)據(jù)提取礦化蝕變信息。為保證蝕變信息提取精度，本次選用主成分分析法來提取羥基蝕變信息。主成分分析法通過線性變換去除波段間的相關(guān)性，使變換后的各主成分分量分別代表不同的地質(zhì)意義，且相互獨(dú)立、互不重復(fù)，實(shí)現(xiàn)蝕變信息主要集中在某一向量內(nèi)[35]。根據(jù)含羥基礦物的波譜特征(圖4)，0.5、1.6 μm處的吸收谷對應(yīng)Landsat 8數(shù)據(jù)的Band 2(0.45~0.515 μm)和Band 6(1.56~1.66 μm)；0.8、2.2 μm處的反射峰對應(yīng)于Landsat 8數(shù)據(jù)的Band 5(0.845~0.885 μm)和Band 7(2.1~2.3 μm)。

對Band2、Band5和Band6、Band7進(jìn)行主成分分析，其特征向量值(表1)表明第4主成分向量(PC4)滿足羥基蝕變信息在Band2和Band6上吸收符號為負(fù)、Band5和Band7上反射符號為正的特征。

將符合上述要求的PC4進(jìn)行濾波，以消除噪聲；對濾波后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其數(shù)據(jù)近似符合正態(tài)分布。對提取的蝕變信息均值加2、2.5、3倍標(biāo)準(zhǔn)差作為閾值，對蝕變信息進(jìn)行分級[34]，獲得研究區(qū)蝕變分布圖(圖5)。

圖3 石泉縣地表溫度分布

1—高嶺土；2—明礬石；3—蒙脫石；4—白云母；5—綠泥石

表1 波段(2、5、6、7) 特征向量值

圖5 石泉縣羥基蝕變分布

2.4 結(jié)果驗(yàn)證

研究區(qū)縱橫交錯(cuò)的輸電、鐵路等線路工程所產(chǎn)生的熱異?？赡軙Φ乇碚鎸?shí)溫度反演的結(jié)果造成影響。為驗(yàn)證其結(jié)果的可靠性，在研究區(qū)進(jìn)行了650 km2的地溫測量，在排除人類活動(dòng)所產(chǎn)生的異常干擾后，得到研究區(qū)淺層土壤溫度測量成果圖(圖6)。

通過以上步驟產(chǎn)生的空調(diào)系統(tǒng)，同樣需要進(jìn)行三種驗(yàn)證。第一，主要設(shè)備額定流量的匹配；第二，末端溫度滿足預(yù)設(shè)值；第三，動(dòng)力設(shè)備壓頭達(dá)到要求。滿足以上要求，可視為空調(diào)系統(tǒng)合理。

圖6 石泉縣淺層土壤測量溫度

對比圖3與圖6異常高溫區(qū)與斷裂帶的出現(xiàn)位置，可以看出斷裂帶F3周圍存在比較明顯的北西向橢圓形高溫異常帶，且與F3斷裂空間越靠近，其溫度值越大。兩幅圖的對比結(jié)果說明了反演方法選擇合理，證明反演結(jié)果的可信性。

3 蝕變信息、地表溫度場與斷裂帶空間關(guān)系

在反演后的地表溫度和羥基蝕變分布圖上，以斷裂構(gòu)造為中線，將斷裂兩側(cè)6 km的范圍等距離劃分為60個(gè)緩沖單元。使用分段均值法統(tǒng)計(jì)緩沖區(qū)內(nèi)地表平均溫度[36]；引入加權(quán)蝕變強(qiáng)度()，對研究區(qū)蝕變異常場的異常強(qiáng)度進(jìn)行分析處理，將其定義為：

式中：α表示單位像元的蝕變量；S表示單位像元面積；表示單個(gè)緩沖區(qū)總面積。

以距斷裂中心的平均距離為自變量，繪制平均距離與地表平均溫度、蝕變強(qiáng)度間的相關(guān)曲線(圖7)，圖中橫軸0的位置表示斷裂帶的中心，曲線延伸方向與斷裂帶走向方向正交；正負(fù)則表示與斷裂帶的相對位置。

由圖7可見，隨著與斷裂帶中心距離的增大，地表平均溫度、蝕變強(qiáng)度呈減弱趨勢，這一規(guī)律在斷裂帶F1、F3、F6、F8處表現(xiàn)得尤為明顯。從地質(zhì)構(gòu)造上來講，斷裂F3和F6呈北西走向，其中F3為區(qū)域主控?cái)嗔言潞哟髷嗔言谑h境內(nèi)的分段，F(xiàn)6斷裂為F3斷裂的次級斷裂，這兩條斷裂由早古生代隆起軸部產(chǎn)生的斷裂所形成，新生代活動(dòng)明顯，至第四紀(jì)仍有活動(dòng)；斷裂F1與F8形成期次較晚，構(gòu)造活動(dòng)比較活躍。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，斷裂帶F2與F4的斷裂中心處于溫度變化梯度范圍內(nèi)，推斷其斷裂兩側(cè)可能分屬2個(gè)更大尺度的溫度帶；斷裂帶F5蝕變強(qiáng)度峰值和平均溫度峰值與斷裂帶中心并不重合，且2個(gè)峰值出現(xiàn)位置也不重合，推斷這3條斷裂構(gòu)造活動(dòng)性均較弱，是造成上述現(xiàn)象的主要原因。F7斷裂走向北西西，對斷裂兩側(cè)平均溫度控制作用較強(qiáng)；距斷裂中心距離越大，溫度值越小，而蝕變強(qiáng)度則并未表現(xiàn)出這種趨勢。

一般而言，斷裂帶交匯處會表現(xiàn)出更加活躍的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，為進(jìn)一步探究斷裂帶、地表平均溫度與蝕變強(qiáng)度之間的關(guān)系，以斷裂交匯處為中心，劃定15個(gè)間隔為200 m的等距環(huán)形緩沖區(qū)，分別統(tǒng)計(jì)各緩沖區(qū)蝕變強(qiáng)度、地表平均溫度值。將環(huán)形緩沖區(qū)分別與蝕變信息、地表真實(shí)溫度圖進(jìn)行疊加，統(tǒng)計(jì)緩沖單元內(nèi)的蝕變強(qiáng)度、平均溫度；繪制蝕變強(qiáng)度、地表平均溫度與距斷裂交匯中心平均距離的相關(guān)曲線(圖8)。

圖7 不同斷裂平均地表溫度、蝕變強(qiáng)度與平均距離關(guān)系曲線

圖8 斷裂交匯中心半徑3 km范圍內(nèi)蝕變強(qiáng)度、平均溫度值隨平均距離變化曲線

由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，F(xiàn)1—F5(圖8a)與F3和F6(圖8b)斷裂交匯點(diǎn)表現(xiàn)出隨與斷裂交匯中心距離增大，蝕變強(qiáng)度、平均溫度值減小的趨勢，但F3和F6交匯點(diǎn)處數(shù)據(jù)開始減小的位置稍微與交匯中心有所偏移。F5和F7交匯點(diǎn)(圖8c)、F4和F7交匯點(diǎn)(圖8d)與F8和F7交匯點(diǎn)(圖8e)處并沒有明顯表現(xiàn)出這種趨勢。通過綜合對比圖7與圖8可以看出，F(xiàn)3斷裂對羥基蝕變、地表真實(shí)溫度場具有較強(qiáng)的控制及影響作用；而F4F5與F7對異常場的控制作用較弱，因此，分析認(rèn)為圖8a與圖8b中數(shù)值變化規(guī)律性主要受斷裂帶F3的控制。從空間上看，研究區(qū)蝕變信息與地表真實(shí)溫度場的高值異常分布呈北西走向，近似與斷裂帶F3和F6重合，而斷裂帶F4、F5與F7影響范圍內(nèi)未表現(xiàn)出明顯的羥基蝕變信息，地表真實(shí)溫度場也未出現(xiàn)顯著異常。由此說明研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)最為活躍的斷裂應(yīng)該是兩河–池河(F3)斷裂及城關(guān)–池河(F6)斷裂。

進(jìn)一步對斷裂帶兩側(cè)及交匯點(diǎn)處緩沖區(qū)內(nèi)溫度場、蝕變信息分布情況進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)緩沖區(qū)內(nèi)平均溫度值與研究區(qū)背景溫度值之間的比值，命名為平均溫度比r：

式中：T為緩沖區(qū)內(nèi)的平均溫度；a為研究區(qū)的溫度背景值。

統(tǒng)計(jì)緩沖區(qū)內(nèi)蝕變區(qū)面積與緩沖區(qū)總面積之間的比值，命名為蝕變面積比：

得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2、表3。

表2 斷裂帶兩側(cè)緩沖區(qū)內(nèi)異常分布統(tǒng)計(jì)

表3 斷裂帶交匯點(diǎn)處異常分布統(tǒng)計(jì)

由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，斷裂帶兩側(cè)緩沖區(qū)內(nèi)平均溫度比最高為22.582%，最高蝕變面積比為1.423 7%；且出現(xiàn)最高值空間位置并不重合；斷裂交匯點(diǎn)處最高平均溫度比為21.178%，最高蝕變面積比為4.263 2%；且二者均位于最多斷裂交匯點(diǎn)影響范圍內(nèi)；由此可知，斷裂交匯點(diǎn)處的蝕變強(qiáng)度與溫度值大于斷裂帶附近，其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)也更加活躍。

4 結(jié)論

a.羥基蝕變強(qiáng)度、地表平均溫度值的大小與距斷裂帶中心平均距離相關(guān)性的穩(wěn)定程度取決于斷裂帶的活動(dòng)性強(qiáng)弱；這一規(guī)律在兩河斷裂(F1)、兩河–池河(F3)斷裂及城關(guān)–池河(F6)斷裂處表現(xiàn)得尤為明顯。

b.兩河–后柳斷裂(F4)與兩河–曾溪斷裂(F5)的斷裂中心處于平均溫度曲線的梯度變化范圍內(nèi)，推斷其斷裂兩側(cè)可能分屬于不同的溫度場。

c.斷裂交匯點(diǎn)處的平均溫度比與蝕變面積比數(shù)值較大，反映了該區(qū)域活動(dòng)性較強(qiáng)。

d.通過蝕變面積比與平均溫度比的統(tǒng)計(jì)，可知兩河–池河斷裂(F3)、城關(guān)–池河斷裂(F6)對地表真實(shí)溫度與水熱蝕變控制作用較強(qiáng)，宜將兩條斷裂影響范圍劃做地?zé)豳Y源賦存遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)勘查。

e. 地表溫度場、水熱蝕變與斷裂構(gòu)造是研究地?zé)釂栴}的3個(gè)重要方面，協(xié)同使用3個(gè)因子解釋同一問題可以有效避免主觀因素的影響。

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Spatial relationship between temperature field, hydrothermal alteration and main faults in Shiquan County, Ankang

XU Li1，MA Runyong1，PAN Aifang2，ZHANG Fan1

(1. College of Geology Engineering and Geomatics, Chang’an University, Xi’an 710054, China; 2. School of Earth Science and Land Resource, Chang’an University, Xi’an 710054, China)

The fault structure, hydrothermal alteration information and the true surface temperature field are important indicators of geothermal resources. In order to study the spatial distribution of the three, based on the Landsat8 OLI data in Shiquan area, the radiative transfer equation method was used to invert the land surface temperature(LST); and the principal component analysis method was used to extract the hydroxyl hydrothermal alteration information. With the known fault as the center, equally spaced buffer zones on both sides of the fault zone were set up to calculate the average surface temperature and hydrothermal alteration distribution in the buffer zone; the average distance from the center of the fault zone was used as the horizontal axis to plot the relationship among the three. The curve further described the relationship among the true temperature field, the hydrothermal alteration distribution and the main fault structures. The results showed that the NW-trending Lianghe-Chihe fault zone had the highest average temperature in the affected area, with an average temperature ratio of 22.582%, which was similar to the Chengguan-Chihe fault zone and the nearly north-south Lianghe fault. The location of the fault zone was consistent with the surface temperature field. There was a strong correlation between the alteration information; the NW-trending Lianghe-Houliu fault zone and Lianghe-Zengxi fault zone were within the gradient of the average temperature curve. It is speculated that the two sides of the fault zone may have different temperatures field; the fault zone that has a strong control effect on the average temperature and alteration intensity distribution has strong activity; the alteration area ratio at the intersection of the fault zone is 4.263 2%, and the average temperature ratio is 21.178%, reflecting the activity at the intersection of the fault zone is strong.

spatial analysis;fault activity; geothermal; remote sensing; Shiquan County

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P624.6

A

10.3969/j.issn.1001-1986.2020.06.028

1001-1986(2020)06-0207-10

2020-08-14；

2020-11-09

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41572264)

National Natural Science Foundation of China(41572264)

許力，1995年生，男，陜西洛南人，碩士研究生，從事巖土工程研究工作. E-mail：478291998@qq.com

馬潤勇，1961年生，陜西子洲人，博士，教授，從事巖土工程、地質(zhì)工程研究工作. E-mail：13572091368@163.com

許力，馬潤勇，潘愛芳，等. 安康石泉縣溫度場、水熱蝕變與主要斷裂帶空間關(guān)系[J]. 煤田地質(zhì)與勘探，2020，48(6)：207–216.

XU Li，MA Runyong，PAN Aifang，et al. Spatial relationship between temperature field，hydrothermal alteration and main faults in Shiquan County，Ankang[J]. Coal Geology & Exploration，2020，48(6)：207–216.

(責(zé)任編輯 周建軍)