余凤鸣,王磊,余虹剑,何龙清,雷天赐
1)武汉地质调查中心,武汉,430205;2)南京地质调查中心,南京,210016; 3)江西省地质矿产勘查开发局,南昌,330002
内容提要:利用遥感构造定量分析方法,对武当地区线状构造的定量计算和分析,显示武当地区线状构造以小于100 km的中、小断裂居多;线状构造等密度、频度、交点数、中心对称度,均反映了区域主干线状构造主导方向为北西西和北东两个方位;北东向小型线状构造由北往南更加发育,推断武当地区由北往南,构造运动变新,构造变形由韧性往脆性发展;优益度的特高值—高值区提供了找矿预测的构造信息,对于矿产调查有较好的指导意义。
构造的发育程度、发育区域及复杂性,与所处的大地构造位置、地质演化历史、构造变形方式和特点密切相关,传统地学对于构造研究已经有很多成熟有效的方法。为了更清晰地阐述区域构造的发育程度、主导构造方向、密集分布区域等,构造地质学者运用网格化统计、构造指数、等密度图、节理玫瑰花图等统计学和数学的方法(Hirata,1989;赵鹏大,1998;Gils et al.,2001;余勇等,2005;张明华等,2007;黄晓娟等,2010;杨宁等,2013),将构造从定性描述向定量研究深入,以期能清晰有效地掌握构造面貌,构造的定量研究也得以长足发展。
遥感技术具有获取信息全面、处理大量数据快捷的独特优势,通过数字图像处理技术实现线状构造图像解译与制图的自动化,对构造的长度、方位、数量和频度等基本数据的定量统计分析也是常规研究方法的深入和扩展,为地质构造的定量研究提供了新的方法(Ninasiu-Nganlam,1990;王润生等,1992;刘吉平等,2000;冯佐海等,2002;Crowl,2003;雷天赐等,2012)。
本文借助遥感技术,采用MORPAS软件,利用数理统计方法,对武当地区线状构造的等密度、中心对称度、优益度、交点数、频数等进行量化提取及定量计算和分析,是一种积累和探索。武当地区开展了各种比例尺的区域地质调查,秦正永等(1997)进行了比较系统、深入的构造学研究,但定量化研究方面仍是空白。因此,进行武当地区构造的定量研究本身也是一个有益的补充。
武当地区位于横贯东西的青峰—襄广断裂以北,为秦岭—大别地层区,元古宇及古生界总厚达60000余米,属大陆边缘沉积,普遍受区域变质作用的改造。南秦岭武当山及其周缘主要为武当群,主要包括下部变火山岩组和上部变沉积岩组两部分,产出有银洞沟、许家坡等大、中型银金矿床。
武当地区经历了多期变形变质的影响,通过对前人的构造变形资料综合研究、分析(雷世和等,1996;刘兴义等,1997;秦正永等,1997;曾云,1998;胡健民等,1999,2002;吴德宽等,2002)认为,武当地区具多期、不同性质和不同构造层次变形构造叠加改造的特征,大致可识别出6期变形(湖北省地质调查院❶)。主期变形表现为以大—中型逆冲推覆脆—韧性剪切带分割的构造岩片叠瓦状叠置的褶冲构造样式,主要有三期。
印支期前发生第一期构造变形,武当地区因局部隆起和分层滑脱剪切,产生大规模的多层次顺层滑脱面或剪切面,形成以顺层滑脱为代表的伸展构造体系,沿大套地层的接触面产布,重要的滑脱变形带主要包括武当群底部(变基性火山岩底部)、武当群变基性火山岩组与变酸性火山组段间的滑脱面、武当群变沉积岩组与变酸性火山岩组间的滑脱面、耀岭河组与武当群变沉积岩组间的滑脱面及耀岭河群和陡山陀组之间共5个滑脱面。
主造山期为武当地区主构造变形期,形成逆冲推覆(剪切)构造,使武当推覆体基本定位,其主推覆面为10~20km深、向北倾斜的壳内地震波低速层(秦正永等,1997)。武当推覆体的前缘带为青峰断裂,后缘带位于陕西山阳至河南西峡以北地带,其外缘带为青峰断裂带以南的阳日—九道断裂带(秦正永等,2005),可划分为汉江(两郧)、十堰、杨坪、三台、银洞沟等逆冲推覆岩席(韦昌山等❷)(图1)。
喜马拉雅构造运动时期,本区再次受到近南北向挤压应力作用影响,形成近东西向或北西向逆(掩)断层,主要以小规模断裂变形为特征。新近纪晚期以来,本区主要表现为差异升降活动,如山谷地貌及多级阶地的形成,早期区域性断裂复活形成活动断层并伴随地震及地热(温泉)现象等。
图1 武当推覆体叠瓦扇构造示意图(据秦正永等修改,1997)(剖面位置见图2)Fig. 1 The tectonic section showing the imbricate fan in Wudang nappe ( Modified from Qin Zhengyong et al., 1997 ) (The section position is showed inFig. 2) K—E—白垩系—古近系;Pz1—下古生界;Z1d—震旦系陡山沱组;Nhyl—南华系耀岭河组;Ptwd4—武当群变沉积岩组;Ptw—武当群变酸性火山岩组;Ptw—武当群变基性火山岩组;(Ⅰ)汉江逆冲推覆岩席;(Ⅱ)十堰逆冲推覆岩席;(Ⅲ)杨坪逆冲推覆岩席;(Ⅳ)三台逆冲推覆岩席;(Ⅴ)银洞沟逆冲推覆岩席;(Z)镇平推覆体 K—E—Cretaceous — Paleogene; Pz1—Paleozoic; Z1d—Doushantuo Formation, Sinian(Ediacaran) System; Nhyl—Yaolinghe Formation, Nanhuan System; Ptwd4—Metasedimentary rocks Formation of Wudang Group; volcanic rocks formation of Wudang Group; (Ⅰ) Hanjiang thrust nappe sheet; (Ⅱ) Shiyan thrust nappe sheet; (Ⅲ) Yangping thrust nappe sheet; (Ⅳ) Santai thrust nappe sheet;(Ⅴ) Yindonggou thrust nappe sheet; (Z) Zhenping thrust nappe
目前,线状构造定量分析,依据的是遥感图像经解译和信息提取后所提供的线状构造的长度、方位和频度等基础数据,对图像进行网格划分,再进一步量化,进行相关的定量分析。
为了提高量化分析的准确性,对研究地区统计单元网格大小的确定是线状构造统计过程中的重要环节。统计单元划分过大,突出了区域性大规模线状构造特征,压抑了局部线状构造异常特征,而线状构造局部异常特征恰恰能反应出多种特殊地质现象,致使有用的地质信息无法体现;单元划分过小,过于突出局部中小构造影响,放大了构造的复杂性,减弱区域构造的整体性,引起分析的混乱,将造成统计性误差,导致定量分析的系统错误。线状构造局部异常特征与矿化关系比较密切,划分过大会丢失有用的矿产预测信息;划分过小将与矿化有关的信息人为细划,增加矿化单元数目,不能反映矿化信息的整体性,并且加大统计分析的工作量。对一定的研究对象来说,需综合地质、物化探资料,采用不同网度单元孔径进行实验和比较,综合利用各种网度的数据,确定合理的统计网格单元孔径,以期达到较好的统计分析效果(孙祥等,2007)。
确定了网格大小后,可以根据工作区的特点选择不同的方法,其中常用且行之有效的有线状构造等密度定量分析、中心对称度分析、构造优益度分析(董庆吉等,2010)。
图2 武当地区构造遥感解译图(AA'为图1剖面位置示意)Fig. 2 The tectonic interpretation map of remote sensing in Wudang area(AA' showing the section position ofFig. 1)
以遥感数据为信息源,通过人机交互式解译,获得武当地区青峰—襄樊等深大断裂和脆性小型断裂;采用Haar小波作为影像小波变换的小波基,利用小波包分析提取武当地区顺层型多重滑脱韧性剪切变形带、推覆型韧—脆性剪切变形带、走滑型脆—韧性剪切带构造信息(余凤鸣等,2012);通过神经径向基函数(RBF)神经网络的模式识别结合二进制小波变换进行目视解译褶皱。参考1∶5万白河幅、三岔幅区域地质调查报告(陕西省地质调查院,长安大学区域地质调查院❸),1∶25万十堰幅、襄樊幅区域地质调查报告(湖北省地质调查院❶),湖北省区域地质志(湖北省地质矿产局,1990),湖北省地质构造遥感调查与区域稳定性评价(薛重生,张志❹),编制了武当地区遥感影像地质构造图(余凤鸣等❺;余凤鸣等,2012)(图2),以此为基础进行武当地区的线状构造分形研究。统一定义各级别断裂、顺层滑脱剪切变形带、推覆—走滑型韧—脆性剪切带、褶皱枢纽为线状构造,便于线状构造的定量分析,总结定量分析结果的地质意义。
采用概率统计方法,对解译的武当地区线状构造进行方位角、条数、长度和频度的统计分析,得到线状构造长度—频数直方图和线状构造方位—频数直方图,清楚地反映了武当地区线状构造的长度和方位频数分布的总体特征。从两个统计图可以看出线状构造以小于100 km的中、小型断裂居多。
(1)长度—频数直方图(图3)显示,在已解译出的205条线状构造中,区域内长度大于100km的大型线状构造仅有7条,最长者为武当山—十堰—白河断裂,长123km;线状构造长度在1~20km左右的中、小型断裂数量最多,为85条,占总数的41.46%,分布也最广;而20~50km的中型断裂次之,为72条,占总数的35.12%;50~100km的大、中型构造较多,达到41条,占总数的20%。
图3 武当地区线状构造长度—频数图Fig. 3 The histogram of linear structural length—frequency in Wudang area
(2) 方位—频数图(图4)揭示了区域构造的主导方向和发育程度信息,显示线状构造主要分布有五组,即北西西向、北东东向、北西向、北东向和近南北向。主导方向为北西西和北东两个方位,线状构造条数的多少在不同方位具有明显的规律性。北西西向的线状构造(90°~112.5°)有42条,占总数的20.49%,多分布于十堰—白河、竹溪—竹山一带,数量最多;其次为北东东向(67.5°~90°),有31条,占总数的15.12%,多分布于青峰—房县、茅塔—土城镇附近;北西偏西和北西偏东均有27条,北东偏北有23条、北东偏北有21条,分布于十堰—白河与青峰—房县断裂带之间,互相交切将地块切割成菱形格子状,锐角指向北东东—南西西方向;北北东和北北西最少,分别只有18条和16条,多是小型构造,分散分布于各大、中型断裂之间。
图4 武当地区线状构造方位—频数直方直方图Fig. 4 The histogram of linear structural orientation — frequency in Wudang area
在上述解译的武当地区线状构造特征分析的基础上,并考虑区域构造尺度特征(赵希刚,2006;金章东等,1998),单元格划分采用1km×1km大小的网格孔径,在计算机的辅助下,运用基于GIS的金属矿产资源评价分析系统MORPAS计算,进行武当地区区域构造的定量分析,对主要线状构造的等密度、中心对称度、优益度、交点数、频数等进行量化提取。
通过计算影像解译出的线状构造可信度及长度、方位和频度等基本数据,运用数理统计方法,做出线状等密度图、构造交点数图、构造频数图,研究线状构造空间密度分布的数字特征和结构特征(赵不亿等,1988),揭示线状构造的发育程度、发育区域、发育的趋势方位及相互关系、线状构造的成生发展、构造运动的方式方向,分析区域构造格架、构造空间展布规律,获得隐伏或深部的宏观构造信息(余凤鸣等,2013)。
线状构造等密度是指统计网格单元中各线状构造的长度之和。计算公式为:
其中,l为等密度,Si为第i条线形体的长度,n为单元网格中的总线状构造数。
利用公式计算出各统计网格单元中线状构造密度值,再用内插法作出线状构造等密度图(邹谨敞等,1995, 黄晓娟等,2010)。线状构造密度是反映统计单元内线状构造分布的数字特征的统计量。
线状构造高密度区代表构造发育密集,单位面积构造形迹的数量大。环形分布的线状构造密度等值区带可能反映深部的弯窿构造以及环形构造等,揭示线状构造空间分布的结构特征、深部构造信息(王永立,2012)。
武当地区线状构造极为发育,等密度范围为:0≤l≤ 197,全区等密度的平均值为23.23,中值为18.9,平均值小于中值,等密度不均匀,高值区较为突出。将等密度图(图5a)与目视解译的构造图对比显示,高值区出现在:① NW向佘家院—惠家河大型向斜附近,佘家院—观音镇处等密度值最高(l>145);② 近EW向油房沟—银洞沟复式褶皱区域;③ 三条区域性NW向深大断裂带两郧断裂带、十堰断裂带、竹溪—竹山断裂带的NE侧边缘,集中于两郧断裂带与十堰断裂的西段;④ 武当推覆体南界房县—青峰断裂带北侧边缘。其次为⑤ NE向大川—小川剪切带以及⑥NW向苍浪山背斜、小川背斜、双星寨向斜、狮子寨—望祖岩背斜等小川—土城镇系列褶皱上。高密度区及具有一定延伸方向的梯度带总体展布方向显著呈NW、NE方向,为区域构造线的反映,但明显受其它几组构造的影响,在区内主要的近南北及北东东等方向构造部位,密度区发生明显截断、转折或断开。
从矿床产出部位与构造等密度的叠合分析来看,区内几处主要矿床包括银洞沟、佘家院、许家坡、六斗等,大多分布于密度高值和次高值的区域(156≤l≤197),揭示了构造控矿信息。
线状构造交点数是指统计网格单元中不同方向线状构造的交点总数。网格单元中的线状构造交点数是反映统计单元中线状构造复杂程度和发育程度的统计量,网格单元中线状构造交点数目越多,线状构造越复杂、越发育。计算出各统计网格单元中交点数值后,用内插法作出线状构造交点数图,单元面积内构造交点数的多少作为定量指标,其高值区即为多组构造交会的部位,也常常伴随岩体侵位、火山喷发和岩浆期后热液或火山—潜火山热液活动(杨日红等,2005)。
图5b为武当地区线状构造交点数等值线图,交点数范围为0~6,与等密度图分布相似,在个别中小型构造密集区,如南华镇南习家、店镇北西、大川—小川等处也呈现4~6的中高值。总体上,交点数的高值区主要为北东向与北西向线状构造交汇处,高值区及梯度带主要沿北西向、其次沿北东向展布,与区域主要构造线方向有很好的对应关系,在等密度的6个高值区,交点数也为高值区;此外,交点数高值区还出现在鲍峡—茅塔断裂带SE侧边缘、近EW向付家坪—花园寨剪切带,以及竹山—茅塔间一系列小型NE、NNE、NW、近EW向线状构造发育区上。
区域上多组线状构造交汇的部位往往是成矿最有利的空间部位,武当地区已知矿床基本都产在线状构造交点数等值线图的高值区,最高值5~6交点数栅格多分布于佘家院—青曲镇、银洞沟、竹溪和竹山县附近。
线状构造频数是指统计网格单元中线状构造的条数之和,反映统计单元中线状构造相对复杂程度和发育程度的统计量。该统计量和线状交点数统计量有相似的统计反映,即统计网格单元中线状条数越多,线状构造发育程度越高及相对复杂程度越高。
单元网格中线状构造产出的条数(不论方向)相当于线状构造密度指数。武当地区线状构造频数(图5c)反映了区域线状构造的复杂程度,频数范围是0~17,平均值为2.31。高密度区及其梯度带的延伸方向极为明显地呈NW向展布,次为NE方向,与区域主要构造线方向一致;高值区与线状构造等密度和交点数的高值区基本吻合,在二者的6个高值区,频数也为高值区;佘家院—惠家河大型向斜附近,平均频数达到4.32;两郧断裂带与十堰断裂两条区域性断裂之间西段,平均频数也在4.32,竹溪—竹山高值带平均值达到3.87;反映了线状构造在空间上密度分布的数字特征和结构特征。与交点数高值区不同的是,鲍峡—茅塔断裂带、付家坪—花园寨剪切带、大川—小川剪切带、小川—土城镇系列褶皱范围频数高值呈星点分布。此外,六里坪镇—土城镇NE向断裂带上出现次高值区带,说明大规模区域性构造旁侧的伴生、次生构造更为发育。
区内矿点也多位于频数高值附近,佘家院附近频数达到7.8,银洞沟处频数达到4.65,许家坡处频数3.24, 虽不高但正位于两个高值区中央。
线状构造等密度的定量研究包括等密度、交点数、频数三项内容的研究,3.1至3.3节的计算结果,更清楚地表明了各项所表述的构造意义。等密度高值区代表不同方向、不同规模、不同序次线状构造数量多、规模大,反映的是线状构造的发育程度、空间分布特征等;交点数代表不同方向的构造相互交切关系,反映的是不同方向线状构造的发育程度;频数代表线状构造的发育量的大小,反映的是构造的复杂程度。
图5 武当地区线状构造等密度图(a)、交点数图(b)、频度图(c)、中心对称度图(d)、优益度图(e)Fig. 5 Isolines maps of iso-density(a), intersection points(b), frequency(c), center symmetry(d), advantageous(e) of linear structures in Wudang area
综合研究三项内容的定量分析结果,表现出几个特点。
(1) 高值区及其梯度带显著呈NW向展布,次为NE向,很好地反映目视解译的区域构造带的延展方向。
(2) 高值区主要集中在NW向两郧断裂、十堰断裂和房竹断裂NE侧边缘,尤其两郧断裂、十堰断裂之间的西段,武当隆起南界NEE向青峰断裂NW侧边缘,这些都是武当地区的区域性深大断裂。这些区域广泛发育紧闭线状褶皱和顺层掩卧褶皱、同斜倒转褶皱和剪切带、断裂构造,也为多期构造汇聚处,线状构造最为复杂。
(3)高值区集中在NE向鲍峡—茅塔断裂带SE侧边缘。
(4)高值区集中在NW向佘家院—惠家河复式褶皱、近EW向油房沟—银洞沟复式褶皱区域,以及NW向苍浪山背斜、小川背斜、双星寨向斜、狮子寨—望祖岩背斜等小川—土城镇系列褶皱范围。
(5)已知的矿床集中于等密度156≤l≤197、频数3.24~7.8、交点数为最高值5~6 的区域。
这些高值区分布的特点,揭示了武当地区线状构造的成生发展、构造运动的方式方向。
地块受力作用发生变形,逐步递进形成不同主次、不同规模、不同方向、不同序次的构造,大量应力沿着区域主干构造释放,而在其旁侧,变形、破裂分散,产生大量、高密度破裂面,形成小规模的线状构造,对于剪切构造活动,上盘的伴生、次生构造更为发育(马杏垣,2004)。因此,武当地区线状构造等密度、交点数、频数的高值区集中在区域性深大断裂之间或旁侧,集中在区域性复式褶皱范围;等密度、交点数、频数的高值区集中于NW向两郧、十堰和房竹深大断裂带NE侧,从构造形成的运动学和动力方式推断,NE侧为三大断裂带的上盘。
武当地区以两郧断裂、十堰断裂为界,由北往南,平面构造格架由伸展滑覆构造区、走滑构造带到推覆构造区。伸展滑覆构造区构造活动为顺层滑动,伴生、次生的小规模构造发育少;走滑构造带构造运动为沿北西向剪切滑动,使得北西向构造更发育、更显著;推覆构造运动产生大量的伴生、次生的小规模构造,特别是以横切过推覆体的横推断裂为代表的横向构造发育,即北东向构造发育。线状构造等密度定量分析显示,交点数在十堰以南,NE向构造发育的小川—土城镇区域交点数产生高值区;总体上NE向小规模线状构造产出数量及密集程度由北往南增多增强,说明构造运动由北往南变新,构造变形N往S,由韧性往脆性发展,这与武当地区构造演化历史及平面构造格局一致。
武当地区主构造变形期为印支期,产生南北向挤压应力场,大规模由北往南逆冲推覆,形成了以两郧断裂、十堰断裂和房竹断裂等为主推覆面武当推覆体(图1),推覆面北倾,在其上盘(NE盘),近推覆面破裂强,造成线状构造等密度、交点数、频数的高值区集中于两郧断裂、十堰断裂和房竹断裂NE侧边缘,线状构造定量研究与常规地学研究可以相互印证。
银洞沟、佘家院、许家坡、六斗等矿床大多数分布于密度高值和次高值的区域(156≤l≤197)、交点数最高5~6交点数栅格范围,频数中高低值均有。武当地区成矿与构造密切相关,伸展滑覆、走滑、推覆剪切运动使矿液多次聚集,从区域性大规模构造高应力带往旁侧运移,在合适的空间沉淀成矿。如六斗圈定的工业矿体主要分布于两郧复式向斜转端部位的断裂系统中,北北西向褶皱和断裂是佘家院矿区最为主要的容矿构造,许家坡已圈定的矿体集中分布在北西向魏家山背斜和近东西向红岩尖向斜的叠加部位,银洞沟矿床受控于近东西向银洞岩—油房背斜的轴面劈(节)理,庙垭矿床含矿杂岩体产于北西西向庙垭倒转向斜与天池垭穹状背斜交接部位。上述均说明了武当地区各矿床容矿构造不一样,控矿模式各不相同,也证明了线状构造定量研究与常规地学研究结论是吻合的,构造密集、多方向多序次构造复合叠加、近东西—北西向构造发育是基本因素;如果构造过于复杂,则矿液难以集中或被破坏,因此,频数中高值为佳。构造定量分析,为找矿工作提供了很好的方向。
线状构造中心对称度代表了构造对称的特征,计算公式为:
通过相关特征函数研究一定区域内的构造对称程度,是研究和圈定褶皱、弧形构造、火山机构、等轴状侵入体、穹隆构造等的有效方法(隋志龙等,2002)。火山岩和侵入岩体及其周围常发育放射状断裂,而线状断裂也常常伴生共轭节理,它们均表现出明显的中心对称性(邹谨敞等,1995;黄晓娟等,2010)。中心对称度的研究为揭示深部构造、区域构造的成生发展提供重要依据。
从线状构造中心对称度图(图5d)上可以看出,武当地区线状构造中心对称度σ>0.62 的高值区占总区域的12%,高值区集中于郧县以北,佘家院—惠家河大型向斜附近,竹溪—房县断裂带的NE侧边缘,六里坪镇—土城镇NE向断裂带,苍浪山背斜、小川背斜、双星寨向斜、狮子寨—望祖岩背斜等小川—土城镇系列褶皱上,青峰断裂带NW侧。高密度区及梯度带呈NW向展布,由北往南,高值区总体面积增大、数量增多。
中心对称度代表具有对称性质的构造的发育程度,武当地区中心对称度图高值区显示NW、NE向构造共轭产出,实质反映了NE向构造密集分布区,高值区由北往南面积增大、数量增多,说明由北往南,NE向构造更为发育,脆性变形增强。在武当西缘,陕西境内白河复式向斜区,表现明显的地热异常,庙垭、银洞沟、许家坡、佘家院等矿区环绕“热柱”分布,故中心对称度的值为佘家院 0.45~0.76,许家坡 0.23~0.51,银洞沟 0.34~0.77,处于中高值区。高值区还揭示了深部穹隆或者侵入岩体的存在,庙垭、银洞沟、许家坡、佘家院、六斗等矿区及其周缘,均出露同成矿期的浅成侵入体或显示高热流作用,正是深部岩浆和热流活动的具体表现(余凤鸣等,2013)。
计算公式为:
表 1 武当地区优益度权重设定Table 1 The Weights setting of linear structure in Wudang area
优益度是线状构造两两之间的夹角与线状构造方位的控矿程度加权的构造密度的度量,断裂优益度等密图是根据统计学原理所得出的构造特征函数而绘制的,其高值区多为成矿有利地段(雷天赐,2012)。
以构造为主要控矿因素的内生矿产,有利成矿构造部位常是多组构造交汇处或密集部位,运用统计学方法得出的有利成矿的构造特征函数,表现一定范围内多组断裂交汇和断裂密集程度。线状构造优益度分析,是研究以构造为主要控矿因素的有效方法,矿床(点)一般都接近优益度中心。
根据武当地区地质背景特征和前人工作成果分析,武当地区的主要控矿构造为NWW、NW和NE向的构造,所以在这几个方向上的控矿权重ωi较高(表1)。
优益度计算结果如图5e,ω范围为0~191,均值为27.81,中值为25.64,按分位数20%提取出高值区ω>65.4,5%比例提取出特高值区域ω>173,形成了一些特高值—高值区,主要有:① 佘家院—惠家河大型向斜上,产出有佘家院大型银金矿;② 两郧断裂带与十堰断裂之间,产出有六斗、白岩沟、老庄沟等一系列银金多金属矿床;③ 许家坡大型银金矿区显示为高值区;④ 油房沟—银洞沟复式褶皱区域,产出有银洞沟大型银矿;⑤ 鲍峡—茅塔断裂带上;⑥ 竹溪—竹山断裂带上;⑦ 苍浪山背斜、小川背斜、双星寨向斜、狮子寨—望祖岩背斜等小川—土城镇系列褶皱范围。
特高值—高值区的形成隐含三重意义,一是反映与控矿作用关系密切构造的发育程度,为成矿最有利部位;二是构造为多方向的,且大量复合叠加;三是构造数量多,总体发育。武当地区迄今矿产预测研究成果表明,矿化主要受构造控制,而且,地层、岩石、蚀变也是成矿的基本要素,因而优益度的计算只是提供了找矿预测的构造信息(余凤鸣等,2013)。
通过上述线状构造定量化分析,有以下结论。
(1) 遥感技术和GIS平台为处理大量的数据提供了方便快捷的方法,增加了构造定量化分析的可行性、直观和可视化。构造定量化分析揭示了隐藏的构造信息,进一步表述了构造的空间变化、彼此关系及运动学和动力学信息,有些信息用传统的地质学方法研究难以体现,地质图上也难以全面反映。
(2) 武当地区线状构造长度—频数直方图和线状构造方位—频数直方图表明,武当地区线状构造以小于100km的中小型断裂居多,线状构造主要分布有北西西向、北东东向、北西向、北东向和近南北向等五组,主导方向为北西西和北东两个方位。
(3) 通过武当地区线状构造等密度、频度、交点数分析,突显了等密度高值区为不同方向、不同大小、不同级序、不同类型构造的密集发育、叠加复合区域。线状构造中心对称度高值区域,由北往南,面积增大、个数增多。二者空间分布特点及与区域性大规模构造的关系,均反映出NE向小型线状构造由北往南更加发育,可推断武当地区构造运动由北往南变新,构造变形由北往南,由韧性往脆性发展。
(4) 武当地区构造为主导控矿因素,等密度、频度、交点数分析,银洞沟、佘家院、许家坡、六斗等矿床大多数分布于密度高值和次高值的区域(156≤l≤197)以及交点数最高5~6的交点数栅格范围,频数中高值为佳,阐明了构造密集、多方向多序次构造复合叠加、近东西—北西向构造发育是基本因素。优益度是分析有利成矿的构造部位相对成熟的方法,武当地区已知的大、中型银金多金属矿产,均产在优益度特高值—高值区,推测其它特高值—高值区,若地层、岩石、蚀变条件合适,是今后找矿的重点区域。
注 释 / Notes
❶ 湖北省地质调查院.2007.中华人民共和国区域地质调查报告(1∶25万十堰市幅、襄樊市幅)(送审稿).226~277.
❷ 韦昌山,张业明,付建明,余凤鸣,李金发.2001.鄂豫陕相邻区综合找矿预测报告.6~17.
❸ 陕西省地质调查院,长安大学区域地质调查院.2000. 中华人民共和国区域地质调查报告(1∶5万白河县幅、三岔幅)(送审稿).17~30.
❹ 薛重生,张志.2002.湖北省地质构造遥感调查与区域稳定性评价.20~30.
❺ 余凤鸣,陈开旭,何龙清,吴凤贤,余吉庭,等.2010.湖北省竹山县银洞沟银金矿矿产预测.18~24.