新疆博州地区断裂构造的遥感研究

刘小利 李 雪 李井冈 王秋良

（中国地震局地震研究所，地震大地测量重点实验室，武汉 430071）

新疆博尔塔拉蒙古自治州（简称博州，下同）位于西天山北部、准噶尔盆地西端，包括阿拉套山、科古琴山、博罗科努山及其所夹凹陷盆地或谷地。区内构造以北西西向为主，其间有北东向构造与其相互叠加，断裂发育，地震活动频度高、强度大，构成了较典型的盆、岭（山）活动构造带，是研究新疆地区构造活动的重要地区之一。尤其是，山前断裂和山前新生推覆构造体系是该区现今中强地震孕育和发生的主要场所。有史记载以来，区内发生了一系列中强地震。

为了调查博州地区的断层展布及其活动特征，选取83.8°～79.8°E，44°～45.6°N范围内的Landsat ETM+影像、ALOS影像、ASTER GDEM数据进行了联合解译。首先，对Landsat ETM+影像以“R=波段7、G=波段4、B=波段1”进行假彩色合成，将ALOS的10 m分辨率的多光谱波段和2.5 m的全色波段进行融合，提高影纹差异判读的准确性；然后，对垂直精度为20 m、水平精度为30 m的ASTER GDEM数据进行坡度分析法和地貌渲染法增强处理，突出地形、地貌的分布、起伏和形态特征；最后，对影像采取反差增强、彩色合成、高通滤波、方向滤波等增强处理，增强影像的色调差异、方向指示性，突现断裂构造的特征信息。在此基础上，编绘了1:50万、1:10万等一系列不同比例尺的影像图件。

根据遥感影像的色调、影纹、地层、地貌、水系、土壤-植被等线性构造解译标志，区内重点解译出20条主要断裂，其影像特征如下：

（1）大部分断裂其线性构造较为清晰，在盆地、平原地区多呈不同色调的界面，部分呈白色亮带。如博尔塔拉河断裂西段在影像上表现为一条断续延伸的灰白-白色异常带；东段线性明显，断裂切割了第四系覆盖层，表现为坳折线，形成两侧截然不同的色调与影纹，北侧为阿拉套山山前冲洪积沉积物，南侧为博河河流相冲积物。断裂两侧水系不对称，北侧发育，且与主断裂呈直角拐弯，拐点与断裂线处于同一直线上，南侧则少有支流注入，这说明断裂具有继承性活动特点。

（2）在山区，断裂多呈直线、弧线切割山脊、沟谷和水系。如科古琴山南坡断裂北西段沟谷深切，东南段呈南高北低的构造阶梯，其影像色调深、浅有别。断裂断错了河流，形成了新的断层陡坎、陡坡。河流的“S”、“L”形同步弯折反映了该断裂的右旋平移性质。

（3）在山区与平原或盆地接触部位，断裂多呈白色或浅色壳带。如达尔布特-布尔克斯台断裂在ETM+影像上显示为一条醒目浅蓝-灰白色狭窄条带组成的断层谷地（西段）和阶地（东段），说明在新生代仍在继续活动。库松木契克山北坡断裂色线清晰，山地与山前洪积扇分布的分界线明显。山前冲积扇形态清晰，顶点呈线状排列，中轴线由于断裂交汇的锐角指示了南盘的平移前进方向，反映了断裂具右旋平移性质。

（4）部分大断裂在影像上表现为由多条近方向或不同方向的小断层平行、斜列、交接复合而成。如阿拉山口-艾比湖断裂北西段，两侧多条平行次级断裂发育，断裂扭动形成挤压脊和小型拉分盆地。

（5）通过影像增强处理，可发现区内第四系覆盖区一些较为明显的隐伏断层标志。如阿拉山口-艾比湖断裂中段为隐伏区，经方向滤波和假彩色合成后，两侧土壤-植被色调和影纹差异明显，沿断裂有规模较小的湖泊出露。阿拉尔断裂北西段经方向滤波后，洪积扇清晰可见，洪积裙形成陡坎显示了断裂的最新活动，裙上辫状水系发生右旋同步扭动。

总之，通过遥感影像假彩色合成、坡度分析与地貌渲染和线性构造影像增强处理，提高了断裂构造解译的能力，遥感影像展现了大量断裂构造信息。本次研究是初步的，下一步将通过野外现场调研和地质考察，对盆、岭（山）构造带结构、形成机制和运动学特征及其孕育中强震地震的相关性进行更详细的研究。