1）构造复合区多期次构造变形场中岩层形变与其破裂典型.PDF

1）构造复合区多期次构造变形场中“岩层形变及其破裂典型标志/标示性信 息”的遥感影像模式及其信息分离、各期次构造变形场分层解析及重建 遥感图像是地面景观物体按一定比例缩小了的立体模型, 地质构造形迹的 总体和个体的地表几何形态(纹理结构等)和物理特征(电磁波辐射特征)被真实、 客观、连续、全面地记录,具高度的概括性。 同时含有大量地下一定深度隐伏地 质构造的信息特征。因为遥感图像记录了地史以来刻画各期次较强构造运动岩层 变形变位的典型标志（如宏观褶皱的复合叠加现象、不同期次构造变形产生的垂 直岩层层面的横张节理系统及其相互切割、限制关系等）,这些信息特征(解译标 志)反映的是地物在内外动力作用过程中、在一定地质、地理条件下物质成分、 结构构造、物理性质等方面的差异。隐伏构造信息则通过地壳的机械变形以及地 表的地球物理化学场改造乃至生物圈、大气圈发生异常等方式而显示出来。而且, 多波段遥感图像信息特征中除可见光波谱部分外,许多波段的信息特征位于人肉 眼光敏区以外,如红外、微波图像等。这类图像揭示了大量肉眼看不见的地物信 息特征, 大大增加了鉴别地物属性特征的信息量。因此,用遥感图像解译、分析构 造形迹特征及空间分布规律和应力状态,不但真实、客观,而且克服了常规地质方 法由于点线观测“不识庐山真面目,只缘身在此山中”的局限性,大大开拓视野,获 得连续、系统、大量的信息特征,有助于将破裂系统与区域构造变形乃至地质建 造等有机地联系起来深入分析研究,得出与客观实际相吻合的结论。   图 1 横张大节理及剪节理与主应力关系示意图（A、B 图据乐光禹） A 　横张节理和初期共轭剪节理与主应力的关系；B 　横张节理与褶皱的关系；C 　 褶皱岩层中横张大节理的地貌特征； 1为最大主压力； 2为中间主压应力； 3为 最小主压应力；箭头示应力方向。 2）垂层横张遥感大节理系统性状特征及其信息分离 由构造变形产生的垂直岩层层面的横张大节理（初始节理）及其在后期多期 次构造运动中发生变形变位的产状特征（包括相互切割关系、限制关系等）、及 其与主构造的空间关系，都是本方法通过构造变形场特征的综合分析反演构造应 力场的重要典型标志”。而且，垂层横张遥感大节理另一重要性质是其轨迹线 （节 理总体走向）在岩石力学上与初始应力场中最大主压应力轴（ 1）一致：成因 上,这类节理主要系褶皱初期平行最大主压应力方向产生,并在褶皱过程中(主要 在脆性岩层中)进一步发展起来的横张大节理（见图 1）。 它们常追踪Ｘ共轭初始 剪节理发育发展,分布广泛,性状稳定,代表性很强。力学上,其轨迹线与最大主压应 力( 1)方向平行,与最小主压应力(3)方向垂直。因此，应用研究区高精度遥感图 像，通过岩层破裂系统的图像增强处理和信息提取，结合野外关键构造部位现场 调研和取证，查明垂层横张大节理的性状特征及与宏观构造之间的空间关系，通 过遥感图像的系统解译，建立横张遥感大节理系统空间分布，为重建该区古构造 变形场反演应力场提供关键科学依据。 3）构造联合/复合区多期次构造变形场遥感图像的分层解析反演相应构造 应力场的理论基础与方法手段 区域构造叠加复合区各期次构造变形场 重建及其相应应力场的遥感图像分 解是本研究的关键内容之一。由 遥感图像显现的地质构造形迹是地史以来 地壳运动的综合结果, 包含有历次构造变动的特征信息。因此,构造复合区不同期 次构造应力场的图像解析,可将宏观构造(褶皱和断裂)和与其密切相关的微观构 造(节理)有机联系起来进行分析, 从错踪复杂的综合图案中据不同构造变形与破 裂系统之间的相互关系及空间分布规律等特征来加以区分, 分不同构造层次建 立其变形场,然后通过构造变形特征的综合分析研究反演各时期应力场。因为理 论和实验都可证明,不同作用方式的应力场中产生的构造形迹不同；同一次应力 作用下产生的构造变形与其伴生的节理系统在空间上具有很强的依存规律性。褶 皱区再受到较强应力作用, 往往要留下晚期褶皱叠加或迁就发展的迹像并伴生 相应的节理系统,以及对早期节理系统的改造特征。各期褶皱和节理彼此之间在 空间上的不