遙感技術在西藏班戈地區構造研究與找礦預測中的運用

張 楊,高光明

(中南大學地球科學與信息物理學院,長沙410083)

1 區域地質概況

班戈地區位于西藏北部的那曲地區,其大地構造位置處于念青唐古拉—岡底斯板片北緣、班公錯—怒江結合帶中段變寬部位(圖1)。

圖1 研究區大地構造位置Fig.1 Map showing geotectonic position of the study area

區域斷裂構造以近 EW向斷裂構造為主。在班公湖—怒江結合帶的中段與東段有東卡錯、聶榮和那曲等微陸塊呈菱形或近菱形展布其中。微陸塊兩側均為蛇綠巖混雜堆積帶及強烈變形帶所圍限。蛇綠巖體呈構造塊體混雜于侏羅系中或逆沖推覆到白堊系及部分古近系、新近系之上。蛇綠巖內部亦發育疊瓦式逆沖斷層組,斷層以向南逆沖為主導[1]。區內地質活動頻繁,構造格局復雜,成因不一,各構造之間相互作用關系密切。

區內地層隸屬藏滇地層大區之東巧—江錯地層分區和班戈地層區,地層除石炭系以外從志留系到第四系均有不同程度的出露。區域巖石以沉積巖系和淺變質巖系為主,部分地區出露超鎂鐵質巖(東巧蛇綠巖帶等)、花崗巖和中酸性火山巖(江錯—切里錯隆起區等)。

2 班戈以東地區遙感解譯

班戈地區具有植被覆蓋弱,信息干擾小等特點,非常適合于應用遙感的手段,從宏觀上整體把握該區的構造格局。本文選用1∶25萬ETM假彩色合成圖像作為底圖,對測區進行地質解譯工作(圖2)。

圖2 班戈地區1∶25萬ETM假彩色合成圖像線性解譯圖Fig.2 Interpretation map of lineaments from ETM false color composite image at scale 1∶250 000 of Bange area

從圖2可見,區內 NWW向、NW向、NE向線性構造非常發育,為該區的主構造方向。區內幾大湖盆由北往南分別為錯那、東錯、蓬錯、巴木錯,明顯受斷裂構造控制,這些斷裂與該區域其他主要斷裂構成了圖像中的菱形網結狀構造影像;從宏觀影像特征可以分出聶榮變質核雜巖菱形塊體、東卡錯—東錯菱形塊體、那曲菱形塊體等。這些菱形塊體長軸方向呈EW向排列。其中,聶榮變質核雜巖和東卡錯—東錯2個區內最大的菱形塊體邊緣即為本區蛇綠巖帶的分布范圍;東巧—安多蛇綠巖帶分布于聶榮變質核雜巖的北緣,白拉—覺翁蛇綠巖帶分布于東卡錯—東錯菱形塊體的南緣(圖3)。

2.1 東卡錯—東錯菱形塊體

圖3 研究區構造單元劃分圖(據西藏地調一院)Fig.3 Tectonic unit division for the study area

在圖2的 ETM 7-4-1假彩色合成圖像上該塊體按色調可分為東西兩部分:西部呈淺白色調,為古-始新統牛堡組,巖性為一套紫紅色粗碎屑巖及第四系砂礫巖,沿斷裂邊緣出露有三疊系、侏羅系、白堊系等相對較老地層;東部顏色明顯變暗,主要呈紫紅、暗紅色,為中上侏羅統接奴群及中下侏羅統木噶岡日巖群拉木弄巖組。該構造塊體西起班戈錯東北部郭夏,經東卡錯、東錯、蓬錯等一系列斷陷湖盆最 后交于噶日附近,呈典型的菱形網結構造,東西長約200 km,南北最寬 60 km,主要受 NE向、NW向、NWW向斷裂的控制。北東側與聶榮變質核雜巖菱形塊體相鄰,其接觸界線為NW走向,由北往南逆沖[1]的東巧斷裂帶;南西側邊界為NW向的白拉—覺翁斷裂帶,此斷裂帶為一向N傾的走滑逆沖斷層[1]。塊體周緣的線性特征十分明顯,在塊體邊部,沿白拉—覺翁斷裂帶及東巧斷裂帶均可見條帶狀蛇綠巖斷續產出。

塊體北部的錯那、塊體南部的巴木錯與塊體中央的東錯、蓬錯湖盆構成明顯的“多字形”斜列形式,從巴木錯北端和錯那南端觀察,兩湖盆的形態有受右行錯動的跡象,使得該“多字形”排列遭到破壞,可見研究區晚期應發育有NW向的右行構造運動。此外,這些湖盆的東西邊界為正斷層所限,正斷層產狀整體為四周傾向湖盆中心,這種山嶺-盆地交錯的地貌組成了較典型的盆-山構造特征。對該區地貌特征的形成機制,我們認為是多期次構造活動的結果。班戈幅1∶25萬地質圖資料表明,在塊體中央隆起區有大量晚白堊世的巖漿侵入活動,并且圍繞該隆起區的周緣逆時針依次發育有達如錯、江錯、蓬錯、東錯斷陷湖盆。解譯圖(圖2)顯示,在湖盆的邊界發育有線性構造,并圍繞隆起的中央區域組成環形影像;據此,不排除該隆起區下部可能存在地幔熱柱。晚白堊世,區域巖石圈在熱量作用下發生迅速的熱減薄效應[3],導致地殼均勻隆起,隆起所引起的拉張應力導致大陸內地殼的伸展減薄作用,形成斷陷區。另據《班戈幅1∶25萬區域調查報告》資料,區內斷陷湖盆形成于第四紀初,此時青藏高原正經歷印度-歐亞板塊碰撞的隆升階段(約從50～60 Ma開始)[2],在SN向擠壓作用下誘發近 EW向的引張伸展,使得斷陷區進一步發展形成斷陷湖盆的形態。從湖盆的“多字形”排列來看,應該在該時期還存在一組NE向的右行剪切作用,特別是從東錯和蓬錯的形態來看,具有典型的右階式彎曲引起拉伸和斷陷盆地的特征,并且形態保存較好,而錯那和巴木錯為后期NW向右行剪切作用破壞,因此我們認為應將這些斷陷湖盆視為一個整體,即統一應力場下形成的伸展斷陷盆地看待。

夾于該菱形塊體中央隆起區的蛇綠巖系整體呈面狀分布,后期被晚白堊世巖漿巖侵入并肢解成東西兩個不連續的部分,對于此蛇綠巖系前人做過大量的工作,認為是一構造移置體,巖體與圍巖的接觸關系除與中部花崗巖的侵入接觸以外,其余均為斷層接觸,斷層均向巖體內部傾斜,邊緣見構造混雜巖。菱形塊體的南部邊界為白拉—覺翁斷裂帶,覺翁蛇綠巖群沿斷裂帶呈斷續的透鏡狀出露,并于錯鄂西部突然尖滅,沿蛇綠巖帶走向出現大面積的第四系,推測該蛇綠巖帶在此處被上覆地層所覆蓋,未出露于地表。

2.2 崩錯走滑拉分湖盆

在研究區內分布著眾多湖泊,幾乎所有湖泊的長軸方向均為NNE向或近SN向,唯獨崩錯湖泊例外。崩錯湖的走向為NW向,呈邊界整齊的菱形,從幾何形態上分析該湖盆是一典型的走滑拉分性質的斷陷湖盆,但其長寬比超過3∶1時并未停止活動(現約為4.2∶1),并時有地震發生[5],因此是否將它歸為拉分盆地還有待考證。湖盆的NE-SW邊界為NW向的崩錯走滑斷裂帶,據吳珍漢等人的研究,崩錯斷裂帶整體走向為315°～325°,由北西向南東依次分為拉納—松果段、錯達如—打沙段、弄青—過龍孔瑪段3部分[6],斷裂帶由這3部分右行走滑斷裂斜接構成(圖4),湖的兩條長邊與NW向斷裂的延伸方向一致,兩條短邊與之近乎垂直,為典型拉張型湖盆特有的形態。

圖4 崩錯斷裂幾何構造圖(據吳珍漢等,2005)Fig.4 Geometry of Bengcuo fault

崩錯的邊界斷裂經蓬錯南端與白拉—覺翁斷裂帶相交,并使之產生右行錯動;在圖2的ETM 7-4-1假彩色合成圖上亦可明顯解譯出該斷裂的這一特征。根據World wind觀測,青藏高原還有一條與崩錯拉分湖盆平行的規模更大的拉分湖盆,由格仁錯—孜桂錯—戈芒錯NW向串珠狀湖盆組成,其不屬本次工作區,暫不贅述。

圖5 班戈幅地質圖(局部)和ETM 7-4-1波段彩色合成影像Fig.5 The false color composite image and geological map of Bange sheet at scale 1∶250000

圖6 馬前鄉—查朗拉一帶礦化特征Fig.6 Mineralization feature of Maqian town-chalangla area

3 遙感找礦靶區預測

經過遙感圖像解譯、蝕變信息提取,加上野外實地踏勘,在本區發現了多處礦化露頭及礦化蝕變帶,根據礦種可將之分為2類:①以蛇綠巖帶分布區為主的鉻、鐵、鎳、銅礦點;②以花崗巖和斑巖體侵位為主的斑巖型銅、金礦點。從地層、巖性、構造、以及遙感信息來綜合分析,研究區有很好的找礦潛力(圖5)。

在東卡錯西側—馬前鄉之間發現一礦化蝕變帶。礦化蝕變帶位于班戈縣前鄉東側至查郎拉一帶(D193點);沖溝中含大量褐鐵礦礦化滾石(圖6a),見有白堊紀細粒黑云角閃石英閃長巖和花崗斑巖(圖6b)侵位于中深變質的黑云斜長片麻巖和云母石英片巖中。花崗斑巖體地表特征明顯,蝕變帶醒目。花崗斑巖的接觸帶中亦可見明顯的褐鐵礦化蝕變(圖6c)。在其西側見有閃長玢巖脈和石英脈碎塊散布。石英脈及“石英灘”發育,具強烈的硅化、褐鐵礦化蝕變,并發現有孔雀石化。同時見明顯的EW向韌性剪切帶,糜棱巖面理十分發育(圖6d)。區內的中深變質巖系在1∶25萬班戈幅地質圖上劃歸為上三疊統確哈拉群,但該群變質程度僅為板巖,因此推測該片麻巖與結晶片巖可能為兩大地塊碰撞帶之間岡瓦納古陸的殘留巖片,有待進一步詳細研究。

4 結論

本文是在綜合分析前人研究資料的基礎上,運用遙感手段對研究區的宏觀構造特征做了分析,并通過蝕變信息提取圈定了多處遙感找礦靶區;經踏勘認為,該區有很好的找礦潛力。

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