断裂解译标志、级别及其活动性质划分

如题所述

根据卫星遥感数据具有在可见光—近红外光范围内获取较高分辨率的多光谱图像的丰富、客观、真实影像信息(如图7.1~图7.11所示),可以对断裂构造进行解译分析。同时,结合野外实地调查、断裂热释光测年数据和浅层人工地震探测等资料分析,厘定遥感解译断裂的性质和活动时间,将全省范围内发育的断裂划分为三个等级:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,并将断裂构造划分为活动断裂(晚更新世断裂,热释光年龄≤120ka)、第四纪断裂(热释光年龄>120ka)和前第四纪断裂。

图7.1 山脊错动线遥感影像特征(a)丽水南部地区;(b)宁波天童山

图7.2 松阳北串列的垭口

图7.3 余姚东对口河水系遥感影像特征

图7.4 富春江局部蛇状水曲遥感影像

图7.5 四明山皎口水库西活动断裂影像特征

图7.6 庆元正北活动断裂影像特征

图7.7 祝村-永嘉断裂与田市-桥头断裂组成的X型共轭断裂卫星遥感影像

图7.8 松阳断陷盆地(a)长潭水库北断堑盆地;(b)影像特征

图7.9 金华盆地隐伏断裂遥感影像(a)及其构造解译结果(b)

图7.10 断裂构造对舟山群岛东北中街山列岛的控制

图7.11 断裂构造对舟山群岛东南列岛岸线的控制

7.3.1.1 断裂构造的遥感解译标志

I级断裂(切穿上地壳的断裂)

(1)线性影像呈带状出现,总体延伸长度一般大于50km;

(2)线性影像切割不同地貌单元

(3)大地构造单元的分界线,控制或影响它所分割的构造单元的发展,因而,也常常是大区域古地理、沉积岩相和地层厚度的分界线;

(4)深切至上地壳底部的断裂带常常控制盆地、岩浆岩和矿产的区域分布;

(5)地貌单元的分界线,地震带、火山带和地热异常带也常常与大断裂带一致;

(6)各种地球物理场的分界线

(7)各种蚀变岩、片理化带形成的特殊连续、呈带状出现的沟垄状地貌。

Ⅱ级断裂(上地壳断裂)

(1)Ⅱ、Ⅲ级断裂多与I级断裂有派生关系;

(2)切穿不同地貌的线性影像,其延伸长度在10~50km之间(少数可大于50km);

(3)不同地貌单元的分区界线

(4)线状排列的断层崖或岩层三角面

(5)横穿山脊、沟谷呈直线延伸的线状洼地;

(6)控制海岛及列岛分布的线性影像;

(7)平直或规则弧、折线的河、湖、海及岛屿岸线;

Ⅲ级断裂(基底及盖层断裂)

(1)遥感影像上能够识别的延伸长度为2~30km的线性影像;

(2)断层崖或岩层三角面线状排列;

(3)山脊和山谷在延伸方向上被明显错断;

(4)小范围内切割不同地貌单元的线性影像;

(5)呈线状排列的水系拐点连线。

7.3.1.2 活动断裂的定义

“活动断裂”是现今地壳运动的具体表现方式之一。与活动断裂相关的地质灾害包括活动断裂两盘块体突发性错动产生的地震灾害和长期蠕滑错动引起的地裂缝、滑坡灾害等,往往对人民生命财产安全和经济建设造成严重危害。因此有关活动断裂的研究历来是地质学的一个重要课题。

自从1977年Slemmons和Mckinney对活动断层的定义作过较系统归纳以来,至今在学术界和工程技术界仍然没有一个能被大家都接受的“活动断层”和“非活动断层”的定义,在宽广的领域内,有各种各样的定义(Yetton和McCahon,2003)。虽然,一般认为活动断裂是在地质历史时期形成的、在新的地质时期有过活动、将来仍有可能活动的断裂,但是,对于“新的地质时期”的含义,即断裂活动的年龄下限,仍众说纷纭,有关的定义和分类多达数十种,表7.1仅给出了其中有代表性的部分定义。把已有的观点归纳起来大致有以下几种①称新近纪以来有过活动的断裂为活动断裂(新构造运动);②将第四纪以来有过活动的断裂定义为活动断裂;③第四纪晚更新世(120ka)以来有过活动的断裂为活动断裂;④第四纪全新世(10ka)以来有过活动的断裂为活动断裂(工程地质界常用这一定义)。

表7.1 关于活动断裂年龄下限的几种观点

鉴于浙江第四纪以来的构造变动较为强烈,有过活动的断裂众多,同时考虑满足工程安全性评价和地壳稳定性评价的需要,本文将“活动断裂”定义为:第四纪晚更新世(Q3,≤120ka)以来有过活动、将来仍可能活动、有发生中等以上地震可能性的断裂,包括出露于地表、被松散沉积物覆盖或被水体覆盖的断裂。这里定义中的“将来”是指重要建筑物如核电站、大坝等的使用年限(约100年)。

在上述定义基础上,将活动断裂进一步分为继承性活动断裂和新生性活动断裂两种类型。前者指区域性分布的基底(或切割更深)老断裂在第四纪晚更新世的复活(或部分段的复活),这种断裂一般规模较大,切割较深,走向变化不大,但分支断裂活动较明显,并且往往在此基础上产生其他方向的活动断层,并对先前的断裂进行切割、分段。这类断裂一般控制工作区一级或二级构造单元,控制盆地形成发育。而后者一般指局部性分布的新生活动断层,规模较小,延伸短,但这种活动断裂有可能成为发震断裂,其危险性往往较继承性断裂更为严重。浙江省的活动断裂主要属于区域性老断裂第四纪晚更新世以来复活的继承性活动断裂,并可进一步分为两种类型:①山地裸露区活动断层;②第四纪平原或盆地覆盖区隐伏活动断层。

7.3.1.3 活动断裂的卫星遥感影像特征

根据遥感影像解译分析和野外调查结果,浙江活动断裂卫星遥感影像特征概括如下:

(1)清晰连续的线状遥感影像。

(2)截然不同的地貌分区界线。

(3)山体及山脊线的错动或位移线。

(4)新生断堑或断陷盆地。

(5)串列的垭口、错断的河流或冲积扇。

(6)特殊水系类型:a.对口河,即两条河口相对呈直线状受断裂控制的河道,支流与干流成钝角逆向相交;b.局部河段河道或峡谷受断裂控制呈直线、折线急湾或呈线状排列的水系拐点连线;c.局部明显的河曲段(蛇曲)。通常,深切河曲现象为新构造隆起的一种典型标志,本区此特点极为显著。

(7)分布在新生代盆地内的断裂,主要表现为:a.断裂两侧的地貌、地层截然不同;b.水系河流具有明显的线性图形;c.具有异常的影像色调、色线或光谱几何特征。

(8)断续切穿不同地貌,规模较小的线性影像,其断裂活动年代往往更新。

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