華東南地區(qū)北西向斷裂帶及其與鈾礦田定位關(guān)系探討

潘蔚，余長發(fā)，李翰波，韓曉青，田青林

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，遙感信息與圖像分析技術(shù)國家級重點(diǎn)實驗室，北京100029）

華東南地區(qū)北西向斷裂帶及其與鈾礦田定位關(guān)系探討

潘蔚，余長發(fā)，李翰波，韓曉青，田青林

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，遙感信息與圖像分析技術(shù)國家級重點(diǎn)實驗室，北京100029）

利用遙感圖像對華東南地區(qū)開展了構(gòu)造格架解譯，通過分析解譯構(gòu)造與已知主要斷裂的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了多條NW和近EW向斷裂帶。巖石形成溫度和綜合地質(zhì)分析表明，跨越揚(yáng)子與華夏陸塊的通道—龍川斷裂帶和永?！饙彅嗔褞乔坝≈谛纬傻纳畲髷嗔?，而華夏陸塊內(nèi)的撫州—福州斷裂則是燕山-喜山期形成的淺層斷裂。初步研究表明，NW向深大斷裂帶與NE、NNE向斷裂帶的交匯部位控制了區(qū)內(nèi)鈾礦田的空間定位。

遙感構(gòu)造解譯；構(gòu)造格架；北西向斷裂帶；鈾礦田

華東南地區(qū)是指東經(jīng)110°～120°，北緯24°～30°區(qū)域，包括湖南、江西、福建省大部和浙江、廣東、廣西省部分地區(qū)，是我國熱液鈾礦主產(chǎn)區(qū)。該區(qū)經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的地質(zhì)演化過程，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。然而，區(qū)域地質(zhì)圖反映的區(qū)域性斷裂絕大多數(shù)是NE、NNE向構(gòu)造。雖然有相關(guān)省區(qū)開展過遙感構(gòu)造解譯，發(fā)現(xiàn)了NW向斷裂，但很少對整個華東南地區(qū)NW向斷裂及其與鈾礦田關(guān)系開展研究。

1 遙感解譯與NW向線性構(gòu)造

1.1 構(gòu)造格架的遙感解譯方法

構(gòu)造解譯是遙感地質(zhì)中最有效的方法，并廣泛用于礦床、礦田級構(gòu)造地質(zhì)研究中。但是大區(qū)域的構(gòu)造格架研究，則有所不同。因為在大尺度遙感圖像上，構(gòu)造格架主要是一些區(qū)域性斷裂和深大斷裂帶，其線性特征不明顯；中生代以前斷裂由于中新生代構(gòu)造的改造作用，構(gòu)造形跡更加難以辨認(rèn)。因此，深大斷裂的解譯需要采取綜合分析的方法。研究區(qū)構(gòu)造格架的遙感解譯是在鑲嵌好的ETM圖像上，利用目視解譯技術(shù)在計算機(jī)上完成的。解譯構(gòu)造格架時首先要把整個華東南地區(qū)的影像置于同一計算機(jī)屏幕視域內(nèi)，對圖像在色調(diào)和紋理上進(jìn)行總體審視、分析和對比，劃分不同色調(diào)、紋理區(qū)塊，然后對塊體邊界存在的線性特征進(jìn)行追索跟蹤，直至與第三塊體明顯相交為止，初步勾畫出整個區(qū)域的線性構(gòu)造格架。之后，將圖像放大1倍，利用圖像細(xì)節(jié)對線性構(gòu)造的形跡進(jìn)行修改和補(bǔ)充，形成遙感解譯格架構(gòu)造。需要注意的是大尺度解譯得到的格架構(gòu)造在小尺度下，不一定會對應(yīng)一條特別明顯的線性斷裂，而可能是一組線性影像、地層、巖體甚至是盆地的大致邊界。

1.2 華東南地區(qū)構(gòu)造格架的解譯結(jié)果

對華東南地區(qū)遙感構(gòu)造解譯，先在1∶5 000 000比例尺下進(jìn)行，然后在1∶2 500 000比例尺下進(jìn)行修改和審定。共解譯出21條線性斷裂帶和2個環(huán)形構(gòu)造帶（圖1），并根據(jù)線性特征的顯示程度分為顯形與隱形2個層次。

圖1 華東南地區(qū)遙感解譯斷裂帶和區(qū)域斷裂與已知礦田分布Fig.1Fracture belts of RS image interpretation，regional faults and known uranium ore-field in Southeast China

由于遙感解譯斷裂是利用連續(xù)的圖像信息得到的，與地質(zhì)圖上利用傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖方法得到的結(jié)果會有出入。為此，利用1∶500 000地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫和全國區(qū)域性斷裂分布圖［1］，對解譯的線性構(gòu)造進(jìn)行了初步的驗證。經(jīng)過對比，發(fā)現(xiàn)遙感解譯的斷裂與已知斷裂存在3種關(guān)系。第1類斷裂為二者基本吻合的斷裂：包括宜山—全南、撫州—福州、連城—泉州（上杭—云霄）、撫州—遂川—宜章、光澤—武平、麗水—蓮花、長壽街—雙牌和贛江斷裂帶等。這種類型的斷裂與文獻(xiàn)中的1∶5 000 000斷裂基本吻合，但在放大比例后逐步出現(xiàn)差別。于是利用遙感解譯對這些斷裂的局部位置進(jìn)行了修改和補(bǔ)充。由于二者非完全一致，故以斷裂帶命名。例如撫州—遂川斷裂向西南延長至宜章稱為撫州—遂川—宜章斷裂帶和臨武—蒙山斷裂帶，贛江斷裂向南延伸與四會—吳川斷裂相連成為贛江斷裂帶。第2類斷裂是依據(jù)1∶500 000地質(zhì)圖上的不同斷裂分段連接形成，包括東鄉(xiāng)—桐廬斷裂帶、鷹潭—南豐—河源斷裂帶、醴陵—宜章斷裂帶，寧化—南雄和通道—溆浦—石門斷裂帶。第3類斷裂則完全由本次工作新發(fā)現(xiàn)的斷裂，包括醴陵—龍泉斷裂帶、通道—龍川斷裂帶和永?！饙彅嗔褞?。第3類斷裂帶有兩個特點(diǎn)：一是呈NW或EW方向延伸，與本區(qū)的主要構(gòu)造線NE、NNE向差距很大；二是隱蔽性強(qiáng)，為局部出現(xiàn)或隱伏斷裂。正是由于這兩方面的特征，使得在地質(zhì)填圖時很難被識別出來。

2 北西向斷裂帶地質(zhì)特征及控礦作用

2.1 遙感解譯斷裂帶與地表巖石形成溫度

1984年地質(zhì)礦產(chǎn)部航空地質(zhì)總隊通過地表取樣，利用礦物地質(zhì)溫度計估算了華東南地區(qū)巖石形成的溫度，編制《華南地區(qū)地溫場分布圖》。筆者利用這一成果結(jié)合全國1:500 000地質(zhì)圖，對遙感解譯斷裂帶的特征進(jìn)行分析（圖2）。

圖2 華東南地區(qū)遙感解譯斷裂帶與地表巖石形成溫度關(guān)系示意圖Fig.2Relation of RS image based interpretation fault belts and surface rock forming temperature in Southeast China

總體上看華東南地區(qū)巖石形成溫度明顯分為兩大區(qū)域，其分界線大致與本文解譯的桐廬—東鄉(xiāng)、撫州—遂川—宜章和臨武—蒙山斷裂帶相當(dāng)。西區(qū)屬揚(yáng)子陸塊范圍，地溫場總體表現(xiàn)為NW向分帶，個別地方有NE向異常帶；東區(qū)屬華夏陸塊，溫度場總體為NE向分帶，局部有近EW、NW向異常帶。除構(gòu)成大區(qū)分界線的3條斷裂帶外，其余斷裂帶與地溫場關(guān)系各有不同。通道—龍川斷裂帶和永福—佛崗斷裂帶對溫度場影響非常明顯。通道—龍川斷裂帶通過華夏陸塊時，原呈NE向展布的地溫帶，沿構(gòu)造線變?yōu)镹W向展布；而通過揚(yáng)子陸塊時則與溫度帶總體方向保持一致，并形成低溫異常。這說明通道—龍川斷裂帶對華夏陸塊內(nèi)巖石的形成具有明顯的控制作用，而對揚(yáng)子陸塊內(nèi)巖石的形成控制作用不明顯。由于該斷裂帶通過華夏陸塊時，沿線分布地層主要是中生界、新生界，同時還有大量的燕山期巖漿巖，而通過揚(yáng)子陸塊時主要是古生界和加里東期巖漿巖。因此，有理由推斷該斷裂帶形成于加里東期以后和燕山期之前，即印支期。永?！饙彅嗔褞t與前者有所不同，該斷裂帶不僅在華夏陸塊內(nèi)與通道—龍川斷裂帶一樣是不同方向溫度帶的分界線，而且在揚(yáng)子陸塊內(nèi)造成了明顯的高溫異常帶。由于永?！饙彅嗔褞ㄟ^地區(qū)的巖層時代與通道—龍川斷裂帶相當(dāng)，因此可以推斷，其形成時代可能比通道—龍川斷裂帶要早，是一條從古生代-中生代都在活動的斷裂。筆者經(jīng)過地名和地理位置對比后發(fā)現(xiàn)，永?！饙彅嗔褞У那暹h(yuǎn)以東部分與連山—香港斷裂大致相當(dāng)。以上分析表明遙感解譯的通道—龍川斷裂帶和永福—佛崗斷裂帶是2條中生代就已經(jīng)存在的深大斷裂帶。相反，華夏陸塊內(nèi)撫州—福州斷裂帶和連成—泉州斷裂帶對低溫場的影響很不明顯，說明這2條斷裂帶是巖石形成以后的淺層斷裂。由于撫州—福州斷裂帶和連成—泉州斷裂帶主要分布在侏羅紀(jì)火山巖和燕山期花崗巖中，因此可以推斷該斷裂帶活動在燕山期以后。

此外，近EW向的龍泉—醴陵斷裂帶，沿線斷續(xù)出現(xiàn)了明顯高于背景場的溫度異常，且異常的長軸方向與斷裂平行而與背景溫度帶方向明顯不同。在華夏陸塊內(nèi)，斷裂東段控制的異常溫度高于背景溫度100～200℃；在揚(yáng)子陸塊內(nèi)，斷裂沿線分布有高出背景溫度100～200℃的東西向異常，與背景溫度場特征明顯不同。這說明遙感解譯的近EW向斷裂帶，對巖石的形成具有控制作用，是一條深大斷裂。

2.2 NW向斷裂帶時空分布特征

我國的地震學(xué)者先期對華東南地區(qū)NW向構(gòu)造進(jìn)行過專門的研究［2］，認(rèn)為華東南地區(qū)的NW向構(gòu)造以褶皺為主、斷裂為輔，且斷裂主要屬中小型。在湘贛粵地區(qū)主要的NW向構(gòu)造帶有：湘潭—萬安—云霄構(gòu)造帶、安華—桂東—汕頭構(gòu)造帶、邵陽—仁化—揭西構(gòu)造帶、陽山—從化—惠州構(gòu)造帶；閩贛地區(qū)則有浦城—寧德、撫河—閩江、清流—晉江等斷裂帶。這些構(gòu)造帶長度都在300 km以上。后期研究者在湖南省境內(nèi)通過遙感解譯發(fā)現(xiàn)NW向構(gòu)造帶包括褶皺與斷裂［3］。褶皺以加里東期復(fù)式褶皺為主，而深大斷裂包括慈利—常德—寧鄉(xiāng)—醴陵斷裂帶和錫礦山—邵東—水口山斷裂帶，二者省內(nèi)長度在300 km以上，是控制構(gòu)造巖漿活動的深大斷裂帶。除了這些深大斷裂外，還有多條100～200 km的區(qū)域性斷裂，這些斷裂既有屬于加里東期的，也有屬于印支-燕山期［4］。東南沿海地區(qū)NW向構(gòu)造以斷裂為主且在地貌上常與水系有關(guān)。證據(jù)較充分的有三都—松溪斷裂、福州—南平斷裂、晉江斷裂、上杭—饒平斷裂、潮梅斷裂、惠陽斷裂、白妮—沙灣斷裂、西江斷裂、雷瓊斷裂、欽廉?dāng)嗔押陀医瓟嗔褞?。這些深大斷裂控制古、新近紀(jì)-第四紀(jì)盆地的發(fā)育，近代地質(zhì)時期活動最強(qiáng)，且與地震關(guān)系密切［5］。此外，一些NW-NNW斷裂更被認(rèn)為是與現(xiàn)代中強(qiáng)地震和火山活動有著密切成因聯(lián)系的構(gòu)造［6］。

可見，華東南地區(qū)的NW向斷裂具有不同的形成時期。揚(yáng)子陸塊內(nèi)湖南西部NW向斷裂與NW向褶皺相伴，生成期以加里東期為主，印支-燕山期為輔；在湘贛粵地區(qū)的NW向斷裂與巖漿巖帶一起組成NW向構(gòu)造帶，生成期既有加里東期，也有印支期；而在東南沿海地區(qū)NW向斷裂帶多為獨(dú)立構(gòu)造帶，主要活動期為燕山期-喜山期。

2.3 NW向斷裂帶與鈾礦田定位

斷裂對華東南地區(qū)鈾成礦具有特別重要的作用，無論是成礦帶劃分，還是礦床和礦體定位都與斷裂有關(guān)。在礦床與礦體的定位中，NE（NNE）、NW（NWW）和SN向斷裂交匯部位有利成礦是一種共識，但是在成礦帶劃分、礦田定位上，既有的研究認(rèn)為主要是以NE向、NNE向斷裂［7-11］為主。筆者研究后，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)鈾礦田雖然沿NE、NNE向斷裂帶分布，但定位受NE、NNE向斷裂帶與NW、EW向深大斷裂帶交匯部位的控制。關(guān)于這些斷裂，作者也進(jìn)行過解譯，但規(guī)模和地質(zhì)含義與前敘的4條斷裂有差別。

區(qū)內(nèi)花崗巖型鈾礦田定位在NW向深大斷裂帶與NE（NNE）向斷裂帶的交匯部位。例如大灣礦田定位在NW向的通道—龍川斷裂帶與NE向的臨武—蒙山斷裂帶的交匯部位，下莊礦田定位在通道—龍川斷裂帶與NE向的南雄—寧化斷裂帶、近EW向的宜山—全南—莆田斷裂帶的交匯部位；鹿井、城口、長江和百順（諸廣南部）礦田則定位在NW通道—龍川斷裂帶與NE向的撫州—遂川—宜章斷裂帶和NEE向贛江斷裂帶交匯的三角區(qū)內(nèi)。

火山巖型鈾礦田定位在NEE（近EW）向斷裂與NNE（NE）向斷裂的交匯部位。區(qū)內(nèi)火山巖型鈾礦集中分布在近EW向斷裂帶附近。例如，最大的相山鈾礦田定位在近EW向龍泉—醴陵斷裂帶與NE向桐廬—東鄉(xiāng)斷裂帶的交匯部位；盛源礦田則分布在近EW向的弋陽—廣豐區(qū)域斷裂與NE向的余江—貴溪斷裂交匯部位；而大洲礦田則分布在近EW向的衢州—龍游區(qū)斷裂與NE向的龍游—江山斷裂交叉部位的東南側(cè)。差干、古石背和白面石等3個礦床定位在近EW向的宜山—全南—莆田斷裂與NNE向的鷹潭—南豐—河源斷裂帶的交匯部位。

筆者認(rèn)為，NW向斷裂帶之所以控制鈾礦田的空間分布，主要有兩方面的原因：一是這些斷裂深度大可控制深部巖漿活動；二是一些NW向斷裂形成時間早且長期活動。當(dāng)這些早期形成的NW向斷裂與后期，如本區(qū)廣泛分布的燕山期形成的NE向和喜山期形成的NNE向斷裂相交匯時，這一地區(qū)就可能發(fā)生多期巖漿、深部流體和熱液等地質(zhì)作用過程，從而有利于形成熱液型礦田。相反，一些晚期形成的NW向構(gòu)造，例如東南沿海的NW向斷裂則不具備這種地質(zhì)條件，難以對鈾成礦作用產(chǎn)生重要的影響。因此，識別NW向斷裂帶、區(qū)分NW向斷裂的形成期次，對華東南地區(qū)鈾礦田預(yù)測具有重要的意義。

3 結(jié)論

遙感解譯和綜合分析表明：1）華東南地區(qū)存在大規(guī)模的NW向斷裂帶，但這些斷裂帶形成和活動時期有差別；2）揚(yáng)子陸塊內(nèi)的NW向斷裂帶主要形成于前印支期，而東南沿海的NW向斷裂帶主要形成于燕山期以后；3）前印支期NW向斷裂帶與燕山-喜山期NE、NNE向斷裂帶的交匯部位是區(qū)內(nèi)鈾礦田形成的有利部位。

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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

總裝備部裝備預(yù)研基金項目“典型鈾礦床及反射光譜特征機(jī)理探討”（編號：9140C72010212）資助。

2016-03-07

潘蔚（1963—），男，江西萬載人，研究員級高級工程師，主要從事鈾資源勘查與地學(xué)目標(biāo)識別遙感應(yīng)用研究。E-mail:panweiprc@163.com