隐伏构造是指被第四纪松散沉积物所掩盖,或隐伏在表层基岩下面的地质构造。由于遥感具有图像视域广和多波段、多时相等优点,又可以通过与地球物理、地球化学等多源信息复合来提取信息,有利于对隐伏构造进行综合解译与宏观分析。
(一)松散沉积物覆盖区隐伏构造的解译
松散沉积物覆盖区隐伏的断裂、断块、褶皱和岩体,主要是通过色调、色彩的差异、异常的水系和微地貌等标志显示出来。隐伏构造的影像清晰度取决于新构造运动的强裂程度、上覆沉积物的厚度等因素。
1.隐伏断裂的解译
松散沉积物下的断裂大多数都以色调、地形、植物等标志的面状或线状影像特征显示。陆地卫星MSS包头幅图像上,黄河南岸的多条支流作同步的“S”形拐弯,表明一条东西走向、反时针运动的隐伏断裂的存在。在陕北定边地区的MSS图像上,一条走向近南北的隐伏断裂的存在,使得上覆黄土层内发育的冲沟及微水系的密度明显不同,西侧冲沟宽深较稀,显示两盘抬升的特点(图8-13)。天池幅MSS图像上白头山一带火山口呈北东向和北西向排列,但总体方向近东西,说明这些火山口除受北东向和北西向断裂控制外,还受隐伏的近东西向基底断裂控制。黄淮海平原上的隐伏断裂标志,在很小比例尺的全国陆地卫星镶嵌图上都非常明显,如冀东地区唐山市以南,隐伏近东西向断裂造成色彩、地貌、水系、土地利用特点等综合标志不同。
2.隐伏褶皱构造的解译
隐伏褶皱构造在图像上常以色调、水系和微地貌显示,在色调上以不同的色、形显示,如具有同心圆状的环、椭圆、半环状的色带,或不规则的条带状褶曲等。一般情况下背斜色带较窄,向斜色带较宽。例如保定幅卫星图像上,在任丘附近有一些隐晦的色环条带,是隐伏的背、向斜构造,这是良好的储油构造。隐伏的褶皱构造在水系上常以放射状、向心状、环状或弧形水系显示。如北京地区新隆起表现在温榆河和永定河发生偏移绕流,形成北北东向环形构造。图8-14在地形上隐伏的褶皱以微地貌的展布规律显示。如河北迁安地区,在滦河冲积层下埋藏的太古宙穹窿,在遥感图像上以环状残山显示。残山以太古宙磁铁石英岩为主,在航磁异常平面上呈不规则圆形,与遥感地质解译基本吻合。除上述外,隐伏构造还可以通过植被的生长状态间接地显示。如隐伏储油构造区,油气经过构造裂隙向地表渗透,喜烃的植物生长茂盛,在遥感图像上植被生长的轮廓与储油构造的形状基本一致,因此植被的生长状况和分布范围也是推测隐伏褶皱构造的重要标志。
图8-13 陕北定边地区黄土层下的隐伏断裂MSS图像
图8-14 北京地区圆形新隆起的地面显示
3.隐伏断块和岩块的解译
在遥感图像上隐伏断块和岩块以多边形或环状线性呈现,这些线性也可以色调的差异显示。在地貌形态上呈凹地、轻微凸起、沼译化和盐碱化等。在图像上隐伏断块和岩块水系呈角状、直线状和弧形水系。在活动强烈的构造上升区,这些标志更为明显。例如在石家庄幅陆地卫星图像上,太行山东麓邢台至石家庄一带有多条大体平行的东西向河流,经邢台—沙河一带河流流向变为南北向,流至隆尧—新河一带汇合一起,形成一个弧形环状构造,显示隐伏断块的存在。当隐伏断块和岩块埋藏较深、地表影像比较隐晦时,可借助计算机图像处理增强信息或多种图像对比分析,结合象航磁等地球物理资料进行信息复合与综合分析,可以取得较好的效果。
(二)基岩区隐伏构造的解译
基岩区的隐伏构造发生在山区,以线性和环形影像反映,它与基岩区本身的影像往往叠加在一起,使人难以正确判别它。它的主要解译标志是水系、微地貌和影纹特征等。基岩区的隐伏构造有的比较单一,它以明显的特征标志显示,例如火山锥、岩株、湖盆呈直线形展布,显示其下部有一隐伏断裂;地貌上山脊突然中断,山麓交互地带呈折线或直线展布或洪积扇呈线性展布,其深部有隐伏断裂;大型平行状水系,切割深、延伸长等都是隐伏断裂的反映,如红河断裂等。基岩区的隐伏构造有的比较复杂,往往以不同花纹的影纹叠加呈现,不同影纹的斜交或切割,显示出隐伏构造与表层构造的相互关系。例如敦化幅卫星图像上有一隐伏的褶皱构造。该区大面积花岗岩出露,古生代地层零星分布,在遥感图像上敦化—桦甸—金银一带隐显出近东西向褶皱条带,其北翼被北东向致密断裂切割,并被第四纪玄武岩所覆盖,其南翼被北西向断裂切割,并被花岗岩形成的环形构造所叠加。根据它的影纹分布特征,恢复其形态为隐伏褶皱构造,并得到航磁的证实(图版59,图8-15)。
大量事实证明,应用遥感图像与物、化探相结合研究隐伏构造,其效果较理想。例如广西南丹县大厂多金属矿区隐伏花岗岩的预测。在河池幅MSS计算机处理图像上,在南丹县大厂附近有一椭圆环形构造,呈北西向展布,其周围有大小不同的环形构造叠加,形成套嵌状的环形构造,并有错移现象,反映出岩体侵位深度上有差异,也证实了该区存在着隐伏岩体。在重力和航磁异常图上证实了岩体受北西向和北东向断裂构造控制。隐伏岩体的起伏形态控制了矿体的分布,其形态特征和多金属次生晕的分带性以及图像处理色调异常相一致(图8-16,8-17;图版60)。经地质、航磁、重力、化探和遥感图像的综合分析,证明大厂矿区下有隐伏花岗岩,受北西向丹池褶皱构造所控制。环形构造是由燕山晚期岩浆多次侵位形成,证明花岗岩和多金属矿都分布在两组断裂的交汇处或三组断裂交错的三角部位,为寻找隐伏盲矿体提供重要依据。欧阳成甫等(1990)利用卫星图像与铅的原生晕四次趋势面分析资料确定云南澜沧老厂银铅矿的环状构造是隐伏花岗岩体。
从上面的实例可见,隐伏构造遥感解译的要领是:第一,是对邻区构造的对比分析,尤其是在第四纪沉积物覆盖下的隐伏断裂,可以利用邻区基岩区的构造解译成果与之对比分析。第二,要充分应用多源信息的综合分析。第三,要对区域构造展布规律及构造型式作研究,从中发现一些与盖层基岩区构造格局不相协调的构造特征异常。相反,常用的地貌、色调等标志却变得比较次要。
图8-15 敦化幅卫星图像基岩区隐伏褶皱构造解译图
图8-16 大厂矿田多种环形异常综合解译图