三叠纪末,古特提斯洋盆的闭合导致了陆块的碰撞与增生,在欧亚大陆南侧形成了巨型呈“T”字形展布的印支碰撞造山系(Ames et al.,1993),其东西和南北方向延伸长达8000km和4000km。青藏高原东北部位于“T”字形印支碰撞造山系的结合部位,分布面积达40×104km2的三叠系巴颜喀拉山群是古特提斯洋的主体沉积记录。
巴颜喀拉山群复理石相砂板岩由于变形复杂、难见顶底、化石稀少、岩性单调且厚度巨大,其地层划分与对比因缺乏明显标志而显得困难,形成了众多的地层划分方案(青海省地质矿产局,1991;张雪亭等,2007)。
昆仑山玉珠峰地区由于地形高差大、积雪面积大而成为地质填图相对困难的地区(图9-23)。本次试验选择2002年10月15日成像的ASTER数据对该地区分布的巴颜喀拉山群及邻区其他地层进行了岩性填图,取得了理想的效果。
图9-23 玉珠峰地区ASTER数据731假彩色合成图像
一、试验区岩石地层特征
试验区以东大滩—西大滩为界分为两个大地构造单元,即北侧的东昆仑南地体和南侧的巴颜喀拉-松潘甘孜地体。两个地体内的岩石建造各具特色。试验区位于1∶200000纳赤台幅范围内(图9-24),其西部和东部分属于1∶250000不冻泉幅和1∶250000卡巴纽尔多幅,近期1∶50000和1∶250000地质填图对试验区岩石地层单位进行了重新划分,但没有取得统一的认识。ASTER侧重岩石识别与划分,岩石地层单位的划分方案对遥感岩性填图并无影响。以下根据1∶200000纳赤台幅地质报告简要概述试验区岩石地层特征。
图9-24 玉珠峰地区地质略图
(据1∶200000纳赤台幅)
1—第四系;2—中新统;3—下三叠统洪水川组;4—中三叠统闹仓坚沟组砂岩段;5—上巴颜喀拉山群上板岩夹砂岩组;6—上巴颜喀拉山群上砂岩夹板岩组;7—上巴颜喀拉山群下板岩夹砂岩组;8—上巴颜喀拉山群下砂岩夹板岩组;9—下巴颜喀拉山群千枚岩组;10—下巴颜喀拉山群砂岩组;11—下二叠统碳酸盐岩组;12—下二叠统碎屑岩组;13—万保沟群上碎屑岩组;14—万保沟群碳酸盐岩组;15—万保沟群火山岩组;16—花岗岩;17—断层;18—积雪与冰川
1.东昆仑南地体的岩石单元
元古界万保沟群由碳酸盐岩和碎屑岩夹中基性火山岩组成,其中火山岩组(Ptwnb)由千枚岩、薄层灰岩、长石砂岩和玄武岩组成,碳酸盐岩组(Ptwnc)由白云岩、硅质白云岩及薄层灰岩组成;上碎屑岩组(Ptwnd)由灰色中粒石英长石岩屑砂岩、粉砂岩、千枚岩夹大理岩和白云岩组成。下二叠统碎屑岩组(
2.巴颜喀拉-松潘甘孜地体的岩石单元
位于东大滩—西大滩以南,出露地层主要为三叠系巴颜喀拉山群,可分为下巴颜喀拉山群和上巴颜喀拉山群。
下巴颜喀拉山群:砂岩组(T1bya)分布于昆仑山主脊和南北两坡,岩性为灰色、灰绿色、灰褐色变长石砂岩夹千枚岩和千枚状板岩;千枚岩组(T1byb)分布于昆仑山北坡,岩性为灰色绢云千枚岩、千枚状粉砂岩夹长石砂岩,下部深灰色绢云千枚岩与长石砂岩互层。
上巴颜喀拉山群:下砂岩夹板岩组(T3bya)在昆仑山南坡昆仑山口断裂南侧零星分布,岩性为灰色长石砂岩、长石砂岩夹黑色板岩;下板岩夹砂岩组(T3byb)在昆仑山南坡昆仑山口断裂南侧零星分布,岩性为深灰-灰黑色泥质板岩夹粉砂岩、石英砂岩和长石砂岩等;上砂岩夹板岩组(T3byc)广泛分布于昆仑山主脊以南,岩性为灰色-灰黑色长石石英砂岩夹千枚状板岩;上板岩夹砂岩组(T3byd)在南部呈条带状和透镜状分布,岩性为灰色-深灰色板岩、千枚岩夹长石砂岩和石英砂岩,局部变为板岩与砂岩互层。
3.侵入岩
试验区内侵入岩主要有南部的扎日尕那印支期灰色斑状二长花岗岩、东-西大滩以北的磨石沟、本头山、小南川和西大滩燕山期灰色细粒二长花岗岩、昆仑山口燕山期灰白色花岗斑岩。
二、ASTER遥感岩石与矿物信息提取
1.主成分图像
在主成分图像中(图9-25),巴颜喀拉山群中不同岩性段的色调差异十分明显。依据ASTER主成分图像岩性色调差异,可以将下巴颜喀拉山群砂岩组(T1bya)和千枚岩组(T1byb)进行重新解译与划分(部分地区由于积雪覆盖,界限为推测)。下巴颜喀拉山群砂板岩从南至北大致可以分为紫红、黄褐色、紫色和绿色等4个色调异常带,其分界线为北西走向,与1∶200000纳赤台幅地质图中东西走向的地层有较大交角(图9-24)。而昆仑山口断裂以南的上巴颜喀拉山群色调呈紫红色,与玉珠峰北坡的下巴颜喀拉山群千枚岩组色调接近。
在青藏公路北侧万保沟和野牛沟一带,万保沟群碳酸盐岩显示为桔黄色,其分布范围与图9-24中万宝沟群碳酸盐岩地质体相吻合,侵入到上巴颜喀拉山群中的扎日尕那灰色斑状二长花岗岩呈黄色调的椭圆形(图9-25),与1∶200000地质图中花岗岩分布范围可以很好地对应(图9-24),而忠阳山和西大滩以北出露的地层特征不明显。
2.ASTER比值图像
根据试验区出露的岩石类型,选用《ASTER矿物指数处理手册》所收集的澳大利亚科工组织和美国地质调查局等机构经常使用的一些矿物指数进行流程式的批量处理,再依据具体地质背景和图像质量进行筛选,获得了较好的应用效果。
图9-26显示了部分比值图像和矿物指数RGB合成图像。其中(波段5+波段7)/波段6比值图像(图9-26a)指示绢云母-白云母-伊利石组合异常,大面积异常通常意味着变质岩区的片岩;波段7/波段6比值图像代表白云母异常(图9-26b),白云母在2.2μm附近的特征吸收较强,对浅变质的板岩类有良好的识别能力;(波段5×波段7)/(波段6×波段6)比值图像同样表示粘土矿物蚀变异常(图9-26c);波段14/波段12比值图像为富石英岩类异常(图9-26d)。
ASTER波段比值图像显示(图9-26a、b、c、d),下巴颜喀拉山群中粘土指数、白云母指数和二氧化硅指数均呈现大范围的异常,基性度指数很低。1∶20万纳赤台幅地质图中T1bya和T1byb的界限在比值图像上不明显,从矿物指数图像来看,T1bya和T1byb岩性段应当是高硅质的浅变质岩,尤其是白云母异常遍及昆仑山体,这与巴颜喀拉山群整体为长英质变质泥岩为主的特征吻合,并和南部上巴颜喀拉山群形成反差。在矿物指数假彩色合成图像上(图9-26e),(波段5+波段3)/波段1+波段2)、(波段5+波段7)/波段6和波段7/波段6分别被赋予红、绿、蓝色,二价铁含量较高的为青蓝色,高岭土和白云母异常为浅粉色,与主成分分析图像解译结果基本一致(图9-25)。同时,在昆仑山主峰一带粘土和白云母大范围异常的下巴颜喀拉山群与南侧的上巴颜喀拉山群及北侧的前中生代地层截然不同,并且所有侵入岩体均凸显出来(图9-26f)。
另外,玉珠峰北坡存在显著的绿泥石、绿帘石或碳酸盐矿物指数异常,与东、西大滩北侧的岩石矿物成分有明显的差异,是否为碳酸盐岩或东昆南蛇绿岩的西延部分还有待验证。
ASTER的图像可以发掘十分丰富的地质信息,图9-26仅仅是筛选出来的部分典型矿物指数图像。应用这些成果,很好地细分了巴颜喀拉山群的各类岩性,修正了玉珠峰及邻区原有1∶200000地质图部分地质界线,并识别出二氧化硅和铁氧化矿物等重要的矿物信息。综合主成分图像和比值图像信息,解译试验区岩性分布如图9-27所示。
图9-25 试验区ASTER主成分图像(PC3、PC4、PC5)
图9-26 试验区ASTER波段比值图像
图9-27 据图9-25和图9-26图像解译的岩石与侵入岩
1—新生代地层;2—上巴颜喀拉山群;3—下巴颜喀拉山群a段;4—下巴颜喀拉山群b段;5—下巴颜喀拉山群c段;6—下巴颜喀拉山群d段;7—二叠系灰岩;8—忠阳山一带未识别地层;9—纳赤台-西大滩地区未识别地层;10—野牛沟北未识别地层;11—万保沟群碳酸盐岩组;12—侵入岩;13—断层;14—活动断层;15—雪
三、野外验证
对玉珠峰地区的巴颜喀拉山群的ASTER岩性填图与野外验证结果表明,ASTER解译的地质界线是客观存在的,野外区分标志除了岩性差别外,主要区别是岩石颜色的不同(图9-28)。如下巴颜喀拉山群a段(图9-27)为深灰色粉砂岩和千枚岩(图9-28a)、b段为灰绿色细砂岩(图9-28b)、c段为黄褐色细砂岩(图9-28c)、d段为深灰色细砂岩夹板岩(图9-28c),而昆仑山口断裂以南的上巴颜喀拉山群主要为灰-深灰色粉砂质板岩和砂岩(图9-28d)。
图9-28 巴颜喀拉山群岩石特征
a—东大滩南沟;b—西藏大沟南;c—卡巴纽尔多西;d—曲麻莱乡北
本回答被网友采纳