新疆博州地區斷裂構造的遙感研究

劉小利 李 雪 李井岡 王秋良

（中國地震局地震研究所，地震大地測量重點實驗室，武漢 430071）

新疆博爾塔拉蒙古自治州（簡稱博州，下同）位于西天山北部、準噶爾盆地西端，包括阿拉套山、科古琴山、博羅科努山及其所夾凹陷盆地或谷地。區內構造以北西西向為主，其間有北東向構造與其相互疊加，斷裂發育，地震活動頻度高、強度大，構成了較典型的盆、嶺（山）活動構造帶，是研究新疆地區構造活動的重要地區之一。尤其是，山前斷裂和山前新生推覆構造體系是該區現今中強地震孕育和發生的主要場所。有史記載以來，區內發生了一系列中強地震。

為了調查博州地區的斷層展布及其活動特征，選取83.8°～79.8°E，44°～45.6°N范圍內的Landsat ETM+影像、ALOS影像、ASTER GDEM數據進行了聯合解譯。首先，對Landsat ETM+影像以“R=波段7、G=波段4、B=波段1”進行假彩色合成，將ALOS的10 m分辨率的多光譜波段和2.5 m的全色波段進行融合，提高影紋差異判讀的準確性；然后，對垂直精度為20 m、水平精度為30 m的ASTER GDEM數據進行坡度分析法和地貌渲染法增強處理，突出地形、地貌的分布、起伏和形態特征；最后，對影像采取反差增強、彩色合成、高通濾波、方向濾波等增強處理，增強影像的色調差異、方向指示性，突現斷裂構造的特征信息。在此基礎上，編繪了1:50萬、1:10萬等一系列不同比例尺的影像圖件。

根據遙感影像的色調、影紋、地層、地貌、水系、土壤-植被等線性構造解譯標志，區內重點解譯出20條主要斷裂，其影像特征如下：

（1）大部分斷裂其線性構造較為清晰，在盆地、平原地區多呈不同色調的界面，部分呈白色亮帶。如博爾塔拉河斷裂西段在影像上表現為一條斷續延伸的灰白-白色異常帶；東段線性明顯，斷裂切割了第四系覆蓋層，表現為坳折線，形成兩側截然不同的色調與影紋，北側為阿拉套山山前沖洪積沉積物，南側為博河河流相沖積物。斷裂兩側水系不對稱，北側發育，且與主斷裂呈直角拐彎，拐點與斷裂線處于同一直線上，南側則少有支流注入，這說明斷裂具有繼承性活動特點。

（2）在山區，斷裂多呈直線、弧線切割山脊、溝谷和水系。如科古琴山南坡斷裂北西段溝谷深切，東南段呈南高北低的構造階梯，其影像色調深、淺有別。斷裂斷錯了河流，形成了新的斷層陡坎、陡坡。河流的“S”、“L”形同步彎折反映了該斷裂的右旋平移性質。

（3）在山區與平原或盆地接觸部位，斷裂多呈白色或淺色殼帶。如達爾布特-布爾克斯臺斷裂在ETM+影像上顯示為一條醒目淺藍-灰白色狹窄條帶組成的斷層谷地（西段）和階地（東段），說明在新生代仍在繼續活動。庫松木契克山北坡斷裂色線清晰，山地與山前洪積扇分布的分界線明顯。山前沖積扇形態清晰，頂點呈線狀排列，中軸線由于斷裂交匯的銳角指示了南盤的平移前進方向，反映了斷裂具右旋平移性質。

（4）部分大斷裂在影像上表現為由多條近方向或不同方向的小斷層平行、斜列、交接復合而成。如阿拉山口-艾比湖斷裂北西段，兩側多條平行次級斷裂發育，斷裂扭動形成擠壓脊和小型拉分盆地。

（5）通過影像增強處理，可發現區內第四系覆蓋區一些較為明顯的隱伏斷層標志。如阿拉山口-艾比湖斷裂中段為隱伏區，經方向濾波和假彩色合成后，兩側土壤-植被色調和影紋差異明顯，沿斷裂有規模較小的湖泊出露。阿拉爾斷裂北西段經方向濾波后，洪積扇清晰可見，洪積裙形成陡坎顯示了斷裂的最新活動，裙上辮狀水系發生右旋同步扭動。

總之，通過遙感影像假彩色合成、坡度分析與地貌渲染和線性構造影像增強處理，提高了斷裂構造解譯的能力，遙感影像展現了大量斷裂構造信息。本次研究是初步的，下一步將通過野外現場調研和地質考察，對盆、嶺（山）構造帶結構、形成機制和運動學特征及其孕育中強震地震的相關性進行更詳細的研究。