阿拉伯-努比亚地盾新元古代造山过程与阿图德盆地构造沉积演化：多技术融合的高分辨率地质填图研究

本综述通过整合Sentinel-2B遥感技术（PCA增强与去相关拉伸）、野外构造填图与岩石学分析，揭示了埃及东部沙漠阿图德盆地（Atud Basin）的沉积序列（包括杂砾岩（diamictite）、灰瓦岩等）与构造框架（ENE–WSW逆冲断层、N-S走滑断层等），提出前陆磨拉石（foreland-molasse）沉积模型，深化了对东非造山带（EAO）新元古代造山过程及大陆前陆盆地演化的认识。

　　

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研究区域地质

阿图德地区（图1c）保留了复杂的构造演化序列，以多期变形事件为特征。该区域由多样化的岩性单元组成，各单元之间以构造接触为界。逆冲断层使这些单元构造并置，通过广泛发育的变形（如逆冲、褶皱和走滑断裂）破坏了地层连续性。这种变形使岩性边界模糊不清，导致完整的沉积序列罕见。

方法与材料

本研究采用Sentinel-2B卫星影像、野外观察与岩石学研究相结合的方法（工作流程见图3）。Sentinel-2B的处理成果与野外观察和岩石学数据交叉验证，以细化岩性边界和构造解释。

岩性单元的光谱特征

从Sentinel-2B多光谱影像提取的光谱特征（图4）显示，碱性长石花岗岩（alkali feldspar granite）具有最高反射率，而二长花岗岩（monzogranite）、花岗闪长岩（granodiorite）、砾岩碎屑支撑相（conglomerate clast-support）和变火山碎屑片岩（metavolcanoclastic schist）具有中等反射率。 tonalite（英云闪长岩）、砾岩基质支撑相（conglomerate matrix-support）、灰瓦岩（greywacke）、蛇纹岩（serpentinites）和辉长岩（gabbro）则显示低反射率。

主成分分析（PCA）

对Sentinel-2B进行了PCA计算（表2），并绘制了特征向量图。

阿图德地区岩性填图的进展

Akaad and Essawy（1964）先前的填图工作将阿图德盆地和变辉长岩-闪长岩杂岩描绘为未分异的块体，仅提供了对该区域岩性的概括性认识。Dawoud et al. (2023) 进行了一些细化，将阿图德盆地划分为三个单元：砂岩、砾岩和冰川成因的杂砾岩（diamictite），同时仍将变辉长岩-闪长岩杂岩保持为未分异块体。本研究在这些早期工作的基础上，利用Sentinel-2B卫星数据的高空间和光谱分辨率，结合详细的野外验证，显著提高了岩性识别和边界绘制的精度。

结论

本研究对阿拉伯-努比亚地盾（ANS）的关键部分——埃及东部沙漠的阿图德地区进行了全面的地质评估。遥感、野外观察、岩石学分析和构造填图的整合取得了若干重要发现：

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     详细地质填图：阿图德地区展现出复杂的构造和地层框架，以逆冲断层、重褶皱地层和侵入接触为特征。遥感技术（如主成分分析（PCA）、去相关拉伸和波段比值）成功区分了主要岩性单元，包括杂砾岩（diamictite）、碎屑支撑砾岩、灰瓦岩（greywacke）、蛇纹岩（serpentinites）、变火山碎屑岩以及不同的侵入岩相（辉长岩（gabbro）、英云闪长岩（tonalite）、花岗闪长岩（granodiorite）、二长花岗岩（monzogranite）和碱性长石花岗岩（alkali feldspar granite））。