江山实习区地质图像特征
本区出露新元古代至第四纪地层。根据图像特征和填图要求,划分为17个地层单元。现根据上横塘、吴嘉龙、藕塘底三个地层剖面的影像图(图3.5),结合区域航空遥感影像,将测区各地层单元的影像特征总结如下。
图3.5地层剖面图
◎第四系(Q):松散冲洪积。分布于高山峡谷、山谷和河谷平原。图像中大部分被耕地占据,主要是水田,其次是旱地(果园、菜园、茶园等。).河谷平原(胥江),除耕地外,村镇集中。例如,江山市就位于这种地貌类型的冲积和洪积沉积物上。航片上的影像特征非常清晰,呈白灰色调,典型的网状或网格状,与下伏地层的界线清晰(图3.6a)。
曲江群(K2Q):紫红色砾岩、砂岩。散见于鸡公山、木莲洞、老虎山、外桐岭以东。航拍照片显示,由于抬升断块的影响,形成了崎岖的山峰和低矮平缓的丘陵。在平缓丘陵区,有覆土部分,多为旱地耕作,呈较为均匀的灰色调,植被不发育。与下伏地层呈角度不整合或断层接触,界线清晰。
图3.6岩层单元图像特征
◎丁家山组(P1d):黑灰色燧石、灰黄色粉砂岩。从枇杷柚底部到李桐岭呈条状分布。航拍照片显示了坑坑洼洼的阴影,形成了带状山脉的一部分。与下伏地层的界限是清楚的。
◎石头山组(C2-P1s):灰色-深灰色厚块状灰岩。主要分布在麻雀岭底-李鹏-下南塘地区,构成向斜核心地层。主要地貌是孤立的山丘和溶解的洼地。在喀斯特洼地,土壤覆盖层较厚,水田和旱地较多。孤山上植被不发育,呈灰色-深灰色。还有大小不一的采石场。与下伏地层的边界清晰(图3.6b)。
◎藕塘底组(C2o):该组岩性复杂,主要为黄白色长石应时砂岩、砾岩夹紫红色粉砂岩、灰岩透镜体、灰白色-黄白色应时砾岩等。主要分布在方家山、藕塘底、唐雅至何家山一带,王嘉北部、李桐岭有零星出露。在地貌上,常构成大规模的山体,呈东北方向分布,沟壑不发育,影线粗糙,植被呈坑洼状,色调不均匀,与下伏地层呈过渡关系(图3.6c)。
◎叶家塘组(C1y):紫色泥质粉砂岩、灰白色砂砾岩、黑灰色砂质页岩、粘土岩、粉砂岩。分布于西山西部藕塘底组西部,李桐岭南部有零星露头。地貌上与藕塘底组共同形成大规模山体,但出露面积较小,多沿山脊分布。部分地区层理清晰,植被发育,颜色较暗,与下伏长武组界线清晰,呈假整合接触关系。边界往往表现为山脊一侧由陡变缓,边界两侧在颜色、地貌、植被、阴影等标志上存在明显差异(图3.6d)。
◎长武组(O3c):灰绿色、黄绿色页岩夹细砂岩、粉砂岩。主要分布在藕塘底至彭涛、塘头至长丰一带,范围较广。在航片上,影像特征明显,呈灰白色调;植被发育程度相对较低;沟壑发育,呈碟形;属低丘地貌,平面形状呈“姜状”。土丘边缘光滑,土丘顶部圆形,土丘上方放射状微冲沟发育良好,是识别地层的主要标志。与下伏地层的界线大部分清晰(图3.6e),部分剖面需要追踪确定。
◎黄泥岗组(O3h):砖红色页岩、粉砂质页岩。该层厚度小且稳定,一般在20M左右。航片上的影像是均匀的浅灰色窄条,表面光滑细腻,常出露在山坡或马鞍上,植被不发育。与下伏地层的界线清晰(图3.6f)。
◎岩瓦山组(O2y):灰绿色、紫红色瘤状泥质灰岩。其分布与黄泥岗组基本一致,但在金木坞、外彭、莲花山也有出露。构造上位于背斜核部及其附近。层理图像清晰,植被不发育。位于背斜核部时,多为东北分布的山谷或马鞍地形,山谷间旱地和村落分布集中。为翼层时,为东北断续分布的块状丘陵地形。与下伏地层的界线清晰(图3.6g)。
◎乐虎组(O1-2h):黑色薄层硅质岩、粉砂岩、页岩。分布在上横塘至拳班、蚂蚱山一线。图像特征为:色调较暗,植被发育良好,有密集的麻坑阴影;在地貌学上,常形成山脊,与岩层走向垂直,冲沟发育;与下伏地层的界限是清楚的。
◎宁国组(O1n):深灰黑色笔石页岩。分布于上横塘、郑家坞至凌家山以西一带。该层厚度较小,一般为20 ~ 40m。由于岩性较软,易风化,该层地形为典型的马鞍型,植被发育不均匀,色调为灰白色。与下伏地层的界线大部分清晰(图3.6h),部分剖面需追踪确定。
◎银竹埠组(O1y):以黄绿色杂色页岩为主,沿沿河丘陵东南坡脚呈条带状分布。沟壑发育,植被发育不均匀,色调不均匀。不规则块状山体断续分布,无植被部分微冲沟发育良好。与下伏地层的界线清晰(图3.6i)。
◎边边组():灰色薄层状灰岩夹泥灰岩或钙质页岩。分布在江山岗和西山北部。由于构造的影响,该组岩石均有不同程度的硅化,常形成高大的山体。植被发育良好,色调为灰色至深灰色。沟壑稀少,采石场分布。需要指出的是,该区边边组的图像特征与受断层构造影响较小的边边组有很大不同(图3.6j)。
◎汤和组():黑灰色薄层硅质岩、碳质页岩。出露范围较窄,仅少量分布于西山东北段。从地形上看,它位于山脊的一侧,植被茂密,呈深灰色调。与下伏地层的接触边界不明显。
西峰寺组(Z2x):主要为灰白色白云岩。分布在江山岗和西山东北段,沿山脊。图像颜色为深灰色,植被发育良好,沟壑较少。
◎雷公坞组-唐智组(Z1l-Z1z):雷公坞组由灰绿色和灰紫色块状砾质泥岩和粉砂质泥岩组成。唐智组主要为浅灰色硅质页岩和粉砂质页岩。虽然岩性差异较大,沉积环境不一致,但均位于测区西山构造带,岩石普遍强烈硅化,难以区分,故合并为一个地层单位。
硅化作用后,该组岩石岩性坚硬,抗风化能力增强,形成东陡西缓的带状山地。岩石节理裂隙发育,针阔混交林生长茂盛,颜色较深。
尚书组(Pt3s):主要为暗紫色块状酸性熔融火山角砾岩、凝灰岩和流纹岩。分布在江山港以东。属低缓丘陵地形,平面形态呈脑状或姜状地貌,浅灰-灰色调,旱地、村落分布密集,冲沟发育,为树枝状水系。
3.3.2.2地质构造的影像特征
不同产状(1)地层的图像特征
水平地层在遥感图像上呈现出一些独特的图像和地貌特征。在地形被严重切割的地区,下伏地层出露,较新的地层分布在山顶或分水岭上,较老的地层分布在山谷或冲沟低洼处。在图像上,不同色调或微地貌带是围绕山体或山脊的闭合同心圆、贝壳、花边等阴影图案。由于差异风化,形成了阶梯状地形、桌山、平顶山等地貌。
在遥感图像上,垂直地层呈现为不同色调或微地貌的平行线性或弧形条带。这些带不受地形切割的影响,可以穿越山谷和山脉,沿着自己的方向延伸。坚硬的垂直地层形成山脊或脊状地形,有两个对称的斜坡;而软弱地层形成平坦的山谷和洼地。两者结合形成了“肋”地形。
倾斜岩层是最常见的岩层形式。由于产状和地形切割程度不同,可以形成各种复杂的图形特征。在平坦地区,由于地形未切割或切割很弱,倾斜地层在图形上表现出与垂直地层相似的图像特征,因此很难判断它们的倾角和倾角。而在地表被严重切割的地区,倾斜地层在由不同色调或微地貌条带组成的遥感影像中表现为一系列平行的折线、锯齿状线、弧形等影像特征。
(2)解释倾斜岩层的产状
解释倾斜地层产状的方法是通过观察、分析和判断来确定地层三角面与地形坡度方向的关系。地层三角是指在遥感影像上,同一倾斜地层露头线上的高点(脊点)与相邻的两个点(谷点)连接而成的三角形平面。其实际形状受岩性、地形侵蚀程度、岩石倾角等因素影响,在图像上可以是三角形、半圆形、半月形、梯形等形状。多个地层三角形往往是沿倾斜地层倾角的叠瓦状图像,沿地层走向断续连接成波浪形、锯齿状或不规则折线状。地层三角面是判断地层产状的最佳标志。
利用岩层三角面判断岩层产状的方法很多。这里只介绍一种常用的方法——眼估计法。
目测法是根据遥感图像上岩层三角面顶角的大小来判断其产状。岩层倾角较小时,其顶角也较小(图3.7)。这种方法只能定性区分地层的倾向和倾角。一般将水平、平缓、中等、陡峭和垂直地层的倾角分别定义为< 5°、5° ~ 20°、20° ~ 45°、45° ~ 80°和> 80°。利用航空照片估算产状时,应尽量选择照片中心的岩层三角形,以减少中心投影带来的误差。
图3.7利用岩层三角形的图像特征判别岩层倾角。
(3)褶皱构造解释
根据褶皱构造的解释标志,本区可解释出两个向斜和两个背斜。
◎长塘向斜:核心为长武组,两翼由黄泥岗组、岩瓦山组等地层组成,分布于东北部。两翼岩层的三角面清晰,尖端指向相反的方向;两翼地层特征图像呈对称分布,西翼地层出露宽度较大,东翼地层出露宽度较小,表明轴面倾向东南。根据野外调查资料,向斜核部长武组仍有一些次级褶皱,说明向斜是一个复式向斜。
◎李鹏向斜:核心地层为丁家山组和石头山组,两翼由藕塘底组和叶家塘组组成。轮毂分布在东北部,轴面倾向东南。西翼地层出露完整,地层三角面清晰,尖点相对;由于断层构造的影响,东翼地层出露不完全,部分地区地层层序倒转,但仍与西翼对称。岩溶地貌在核心层广泛发育。纵向、横向和斜向断层发育,向斜受到一定程度的破坏。
吴嘉龙背斜:核心地层为岩洼山组,两翼由黄泥岗组和长武组组成,枢纽呈北东向展布。两翼岩层三角面清晰,尖端指向相反,地层图像对称分布。在背斜核部的瘤状灰岩中,纵向节理发育,岩石易风化,多沿轴线形成山谷或鞍部,地下水丰富,村落集中。
◎西山反转背斜:沿西山北东向展布,核心地层为唐智组-雷公坞组和西峰寺组。两翼为边边组、银竹埠组-长武组和叶家塘组。背斜西翼地层出露杂乱,部分地层倒置。如西山北段西部和外桐岭,可见较老的地层覆盖在较新的地层上。东翼是正常翼。由于背斜内NE向和NW向断裂构造发育良好,核心地层多形成硅化破碎角砾岩带,构成西山主体,背斜两翼图像特征不明显。
(4)断层构造的图像特征
本区断裂构造发育,按走向可分为四组:北东向、北西向、北西向和近南北向。他们的形象特征主要表现在以下几个方面:
◎沿断裂走向往往出现明显的色调异常:当断裂规模较大时,往往形成一定宽度的色调异常带或色调界面。如藕塘底部的NNW向断裂和西山的NE向硅化破碎带有明显的异常色调带(图3.8a);西山东缘断裂以异常声调界面为特征。当裂缝规模较小时,异常色调线往往沿裂缝走向出现,即沿裂缝出露线显示的异常色调比背景色调暗或亮。
图3.8断层构造的图像特征
◎断层两侧地层缺失、重复或横向错动:地层缺失、重复反映的断层一般难以直观识别,需要熟悉地层层序或地层岩性组合才能给出正确解释。地层(岩体)横向交错显示的断层一般容易识别,如吴嘉龙、长丰-凌家山、莲花山-吴刚等北西向断层(图3.8c,D),这些断层不同程度地交错地层,造成断层两侧色调的明显差异。
◎沿断层走向有线性陡坎(悬崖)、山脊、洼地或山谷:由于断层构造特征和性质的多样性,断层构造具有不同的地貌。如西山西缘的NE向逆断层,沿其走向经常出现断崖、断崖(图3.8b);方家山-藕塘底北东向逆断层几乎沿山脊线分布,形成山脊状地形(图3.8e)。奥陶系分布区的大量北西向线性凹陷或沟谷,大多与北西向张扭性断层有关。