华东南地区北西向断裂带及其与铀矿田定位关系探讨

潘蔚，余长发，李翰波，韩晓青，田青林

（核工业北京地质研究院，遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室，北京100029）

华东南地区北西向断裂带及其与铀矿田定位关系探讨

潘蔚，余长发，李翰波，韩晓青，田青林

（核工业北京地质研究院，遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室，北京100029）

利用遥感图像对华东南地区开展了构造格架解译，通过分析解译构造与已知主要断裂的关系，发现了多条NW和近EW向断裂带。岩石形成温度和综合地质分析表明，跨越扬子与华夏陆块的通道—龙川断裂带和永福—佛岗断裂带是前印支期形成的深大断裂，而华夏陆块内的抚州—福州断裂则是燕山-喜山期形成的浅层断裂。初步研究表明，NW向深大断裂带与NE、NNE向断裂带的交汇部位控制了区内铀矿田的空间定位。

遥感构造解译；构造格架；北西向断裂带；铀矿田

华东南地区是指东经110°～120°，北纬24°～30°区域，包括湖南、江西、福建省大部和浙江、广东、广西省部分地区，是我国热液铀矿主产区。该区经历了漫长而复杂的地质演化过程，断裂构造十分发育。然而，区域地质图反映的区域性断裂绝大多数是NE、NNE向构造。虽然有相关省区开展过遥感构造解译，发现了NW向断裂，但很少对整个华东南地区NW向断裂及其与铀矿田关系开展研究。

1 遥感解译与NW向线性构造

1.1 构造格架的遥感解译方法

构造解译是遥感地质中最有效的方法，并广泛用于矿床、矿田级构造地质研究中。但是大区域的构造格架研究，则有所不同。因为在大尺度遥感图像上，构造格架主要是一些区域性断裂和深大断裂带，其线性特征不明显；中生代以前断裂由于中新生代构造的改造作用，构造形迹更加难以辨认。因此，深大断裂的解译需要采取综合分析的方法。研究区构造格架的遥感解译是在镶嵌好的ETM图像上，利用目视解译技术在计算机上完成的。解译构造格架时首先要把整个华东南地区的影像置于同一计算机屏幕视域内，对图像在色调和纹理上进行总体审视、分析和对比，划分不同色调、纹理区块，然后对块体边界存在的线性特征进行追索跟踪，直至与第三块体明显相交为止，初步勾画出整个区域的线性构造格架。之后，将图像放大1倍，利用图像细节对线性构造的形迹进行修改和补充，形成遥感解译格架构造。需要注意的是大尺度解译得到的格架构造在小尺度下，不一定会对应一条特别明显的线性断裂，而可能是一组线性影像、地层、岩体甚至是盆地的大致边界。

1.2 华东南地区构造格架的解译结果

对华东南地区遥感构造解译，先在1∶5 000 000比例尺下进行，然后在1∶2 500 000比例尺下进行修改和审定。共解译出21条线性断裂带和2个环形构造带（图1），并根据线性特征的显示程度分为显形与隐形2个层次。

图1 华东南地区遥感解译断裂带和区域断裂与已知矿田分布Fig.1Fracture belts of RS image interpretation，regional faults and known uranium ore-field in Southeast China

由于遥感解译断裂是利用连续的图像信息得到的，与地质图上利用传统的地质填图方法得到的结果会有出入。为此，利用1∶500 000地质图数据库和全国区域性断裂分布图［1］，对解译的线性构造进行了初步的验证。经过对比，发现遥感解译的断裂与已知断裂存在3种关系。第1类断裂为二者基本吻合的断裂：包括宜山—全南、抚州—福州、连城—泉州（上杭—云霄）、抚州—遂川—宜章、光泽—武平、丽水—莲花、长寿街—双牌和赣江断裂带等。这种类型的断裂与文献中的1∶5 000 000断裂基本吻合，但在放大比例后逐步出现差别。于是利用遥感解译对这些断裂的局部位置进行了修改和补充。由于二者非完全一致，故以断裂带命名。例如抚州—遂川断裂向西南延长至宜章称为抚州—遂川—宜章断裂带和临武—蒙山断裂带，赣江断裂向南延伸与四会—吴川断裂相连成为赣江断裂带。第2类断裂是依据1∶500 000地质图上的不同断裂分段连接形成，包括东乡—桐庐断裂带、鹰潭—南丰—河源断裂带、醴陵—宜章断裂带，宁化—南雄和通道—溆浦—石门断裂带。第3类断裂则完全由本次工作新发现的断裂，包括醴陵—龙泉断裂带、通道—龙川断裂带和永福—佛岗断裂带。第3类断裂带有两个特点：一是呈NW或EW方向延伸，与本区的主要构造线NE、NNE向差距很大；二是隐蔽性强，为局部出现或隐伏断裂。正是由于这两方面的特征，使得在地质填图时很难被识别出来。

2 北西向断裂带地质特征及控矿作用

2.1 遥感解译断裂带与地表岩石形成温度

1984年地质矿产部航空地质总队通过地表取样，利用矿物地质温度计估算了华东南地区岩石形成的温度，编制《华南地区地温场分布图》。笔者利用这一成果结合全国1:500 000地质图，对遥感解译断裂带的特征进行分析（图2）。

图2 华东南地区遥感解译断裂带与地表岩石形成温度关系示意图Fig.2Relation of RS image based interpretation fault belts and surface rock forming temperature in Southeast China

总体上看华东南地区岩石形成温度明显分为两大区域，其分界线大致与本文解译的桐庐—东乡、抚州—遂川—宜章和临武—蒙山断裂带相当。西区属扬子陆块范围，地温场总体表现为NW向分带，个别地方有NE向异常带；东区属华夏陆块，温度场总体为NE向分带，局部有近EW、NW向异常带。除构成大区分界线的3条断裂带外，其余断裂带与地温场关系各有不同。通道—龙川断裂带和永福—佛岗断裂带对温度场影响非常明显。通道—龙川断裂带通过华夏陆块时，原呈NE向展布的地温带，沿构造线变为NW向展布；而通过扬子陆块时则与温度带总体方向保持一致，并形成低温异常。这说明通道—龙川断裂带对华夏陆块内岩石的形成具有明显的控制作用，而对扬子陆块内岩石的形成控制作用不明显。由于该断裂带通过华夏陆块时，沿线分布地层主要是中生界、新生界，同时还有大量的燕山期岩浆岩，而通过扬子陆块时主要是古生界和加里东期岩浆岩。因此，有理由推断该断裂带形成于加里东期以后和燕山期之前，即印支期。永福—佛岗断裂带则与前者有所不同，该断裂带不仅在华夏陆块内与通道—龙川断裂带一样是不同方向温度带的分界线，而且在扬子陆块内造成了明显的高温异常带。由于永福—佛岗断裂带通过地区的岩层时代与通道—龙川断裂带相当，因此可以推断，其形成时代可能比通道—龙川断裂带要早，是一条从古生代-中生代都在活动的断裂。笔者经过地名和地理位置对比后发现，永福—佛岗断裂带的清远以东部分与连山—香港断裂大致相当。以上分析表明遥感解译的通道—龙川断裂带和永福—佛岗断裂带是2条中生代就已经存在的深大断裂带。相反，华夏陆块内抚州—福州断裂带和连成—泉州断裂带对低温场的影响很不明显，说明这2条断裂带是岩石形成以后的浅层断裂。由于抚州—福州断裂带和连成—泉州断裂带主要分布在侏罗纪火山岩和燕山期花岗岩中，因此可以推断该断裂带活动在燕山期以后。

此外，近EW向的龙泉—醴陵断裂带，沿线断续出现了明显高于背景场的温度异常，且异常的长轴方向与断裂平行而与背景温度带方向明显不同。在华夏陆块内，断裂东段控制的异常温度高于背景温度100～200℃；在扬子陆块内，断裂沿线分布有高出背景温度100～200℃的东西向异常，与背景温度场特征明显不同。这说明遥感解译的近EW向断裂带，对岩石的形成具有控制作用，是一条深大断裂。

2.2 NW向断裂带时空分布特征

我国的地震学者先期对华东南地区NW向构造进行过专门的研究［2］，认为华东南地区的NW向构造以褶皱为主、断裂为辅，且断裂主要属中小型。在湘赣粤地区主要的NW向构造带有：湘潭—万安—云霄构造带、安华—桂东—汕头构造带、邵阳—仁化—揭西构造带、阳山—从化—惠州构造带；闽赣地区则有浦城—宁德、抚河—闽江、清流—晋江等断裂带。这些构造带长度都在300 km以上。后期研究者在湖南省境内通过遥感解译发现NW向构造带包括褶皱与断裂［3］。褶皱以加里东期复式褶皱为主，而深大断裂包括慈利—常德—宁乡—醴陵断裂带和锡矿山—邵东—水口山断裂带，二者省内长度在300 km以上，是控制构造岩浆活动的深大断裂带。除了这些深大断裂外，还有多条100～200 km的区域性断裂，这些断裂既有属于加里东期的，也有属于印支-燕山期［4］。东南沿海地区NW向构造以断裂为主且在地貌上常与水系有关。证据较充分的有三都—松溪断裂、福州—南平断裂、晋江断裂、上杭—饶平断裂、潮梅断裂、惠阳断裂、白妮—沙湾断裂、西江断裂、雷琼断裂、钦廉断裂和右江断裂带。这些深大断裂控制古、新近纪-第四纪盆地的发育，近代地质时期活动最强，且与地震关系密切［5］。此外，一些NW-NNW断裂更被认为是与现代中强地震和火山活动有着密切成因联系的构造［6］。

可见，华东南地区的NW向断裂具有不同的形成时期。扬子陆块内湖南西部NW向断裂与NW向褶皱相伴，生成期以加里东期为主，印支-燕山期为辅；在湘赣粤地区的NW向断裂与岩浆岩带一起组成NW向构造带，生成期既有加里东期，也有印支期；而在东南沿海地区NW向断裂带多为独立构造带，主要活动期为燕山期-喜山期。

2.3 NW向断裂带与铀矿田定位

断裂对华东南地区铀成矿具有特别重要的作用，无论是成矿带划分，还是矿床和矿体定位都与断裂有关。在矿床与矿体的定位中，NE（NNE）、NW（NWW）和SN向断裂交汇部位有利成矿是一种共识，但是在成矿带划分、矿田定位上，既有的研究认为主要是以NE向、NNE向断裂［7-11］为主。笔者研究后，发现区内铀矿田虽然沿NE、NNE向断裂带分布，但定位受NE、NNE向断裂带与NW、EW向深大断裂带交汇部位的控制。关于这些断裂，作者也进行过解译，但规模和地质含义与前叙的4条断裂有差别。

区内花岗岩型铀矿田定位在NW向深大断裂带与NE（NNE）向断裂带的交汇部位。例如大湾矿田定位在NW向的通道—龙川断裂带与NE向的临武—蒙山断裂带的交汇部位，下庄矿田定位在通道—龙川断裂带与NE向的南雄—宁化断裂带、近EW向的宜山—全南—莆田断裂带的交汇部位；鹿井、城口、长江和百顺（诸广南部）矿田则定位在NW通道—龙川断裂带与NE向的抚州—遂川—宜章断裂带和NEE向赣江断裂带交汇的三角区内。

火山岩型铀矿田定位在NEE（近EW）向断裂与NNE（NE）向断裂的交汇部位。区内火山岩型铀矿集中分布在近EW向断裂带附近。例如，最大的相山铀矿田定位在近EW向龙泉—醴陵断裂带与NE向桐庐—东乡断裂带的交汇部位；盛源矿田则分布在近EW向的弋阳—广丰区域断裂与NE向的余江—贵溪断裂交汇部位；而大洲矿田则分布在近EW向的衢州—龙游区断裂与NE向的龙游—江山断裂交叉部位的东南侧。差干、古石背和白面石等3个矿床定位在近EW向的宜山—全南—莆田断裂与NNE向的鹰潭—南丰—河源断裂带的交汇部位。

笔者认为，NW向断裂带之所以控制铀矿田的空间分布，主要有两方面的原因：一是这些断裂深度大可控制深部岩浆活动；二是一些NW向断裂形成时间早且长期活动。当这些早期形成的NW向断裂与后期，如本区广泛分布的燕山期形成的NE向和喜山期形成的NNE向断裂相交汇时，这一地区就可能发生多期岩浆、深部流体和热液等地质作用过程，从而有利于形成热液型矿田。相反，一些晚期形成的NW向构造，例如东南沿海的NW向断裂则不具备这种地质条件，难以对铀成矿作用产生重要的影响。因此，识别NW向断裂带、区分NW向断裂的形成期次，对华东南地区铀矿田预测具有重要的意义。

3 结论

遥感解译和综合分析表明：1）华东南地区存在大规模的NW向断裂带，但这些断裂带形成和活动时期有差别；2）扬子陆块内的NW向断裂带主要形成于前印支期，而东南沿海的NW向断裂带主要形成于燕山期以后；3）前印支期NW向断裂带与燕山-喜山期NE、NNE向断裂带的交汇部位是区内铀矿田形成的有利部位。

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Discussion on the NW strike faults and its relation to uranium ore-field in Southeast China

PAN Wei，YU Zhangfa，LI Hanbo，HAN Xiaoqing，TIAN Qinglin
（National Key Laboratory of Remote Sensing Information and Image Analysis Technology，Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China）

Remote sensing image was used to interpret the frame structure，and several NW and near EW strike faults were discovered by contrasting the interpreted structures and the mapping out faults. The forming temperature of the surface rock suggest that the NW strike Tongdao-Longchuan and Yongfu-Fogang faults which pass through Yangzi landmass and Cathaysia landmass are two large scale deep fracture formed before Indo-Chinese period，while the Fuzhou1-Fuzhou structure is a shallow fracture formed after Yanshanian period.The intersect area of deep NW strike fault and NE strike，NNE strike fracture control the metallogenic space of uranium ore-field.

structure interpretation of remote sensing image；frame structure；NW strike faults；uranium ore-field

P613；P619.14

A

1672-0636（2016）02-0063-05

10．3969/j．issn．1672-0636．2016．02．001

总装备部装备预研基金项目“典型铀矿床及反射光谱特征机理探讨”（编号：9140C72010212）资助。

2016-03-07

潘蔚（1963—），男，江西万载人，研究员级高级工程师，主要从事铀资源勘查与地学目标识别遥感应用研究。E-mail:panweiprc@163.com