浅述遥感技术在地质构造解译方面的应用

　2012年8月内蒙古科技与经济A ugust2012　第16期总第266期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.16T o tal N o.266浅述遥感技术在地质构造解译方面的应用

陈洪义

(内蒙古有色地质勘查局一○八队,内蒙古赤峰　024000)

摘　要:在论述遥感信息提取技术理论的基础上,引出了遥感地质构造解译的概念,并对地质构造影像特征进行了描述和地质构造信息进行了提取,结合实例进行分析与研究。

关键词:信息提取技术;地质构造解译;阿拉克湖

中图分类号:P627(244) 文献标识码:B 文章编号:1006—7981(2012)16—0049—02

1　信息提取技术理论

遥感构造分析是以现代构造地质理论为基础,以影像构造地质信息为依据进行区域构造分析的一种研究方法。其基本特点是能够从表层到深部、从静态到动态、从单一信息到多学科信息对区域构造进行综合分析。

遥感地质解译是运用遥感图像研究地质问题的常规方法。遥感地质解译的内容很多,其中对构造信息的解译最为成功,也最受重视。地质构造形迹主要表现为线性、环形和块形的特征,它们在遥感图像上多以特定的色调、形态、图形结构、水系展布、地貌组合等影像特征得以显示。通过遥感图像处理,可以突出有关信息,并根据相应的地学理论、结合野外验证、综合其他相关地学信息,对这些影像信息进行综合判断,解译地质现象,分析区域地质特征,预测成矿有利区域,最终获取遥感影像综合解译成果信息。2　信息特征提取的方法

笔者研究区域是阿拉克湖及其周围地区。此地属于青海省海西蒙古族藏族自治州都兰县、玉树藏族自治州曲麻莱县及果洛藏族自治州玛多县所管辖。本区地质构造较为复杂,跨越了巴颜喀拉——阿尼玛卿——东昆仑多旋回裂拼演化的复合型造山带,造山带结构及现代地貌水系。研究区由于地质构造具有代表性,深受学者们研究。最近几年,中国地质大学(武汉)在本测区东邻的1∶25万冬给措纳湖幅区域地质调查研究中发现,东昆仑造山带不是一个简单的俯冲碰撞增生过程,而是一个具多旋回复杂演化历史的造山带,经历过多旋回的洋陆转化,从而造就了研究区非史密斯地层广布(见图1所示)。

2.1　地质解译方法

传统的解译方法主要是目视解译,为了能更好地判别,常用到以下方法。

2.1.1　直判法:这是最基本的方法,通过已有的经验和直接标志,来直接判读。此方法简便易行,但需要稳定明显的解译标志转化,从而造就了研究区非史密斯地层广布。

2.1.2　对比法:也是一种常用的方法,通过不同的资料来源进行对比分析,建立研究区适用的确切可靠的解译标志

;

1.缝合带及编号;

2.逆冲断层;

3.断裂;

4.蛇绿岩;

5.盆地边界;

6.火山岩;

7.研究区范围

图1　研究区范围及大地构造位置

2.1.3　逻辑推理法:综合考虑遥感图像多种解译特征,结合生活常识,分析、推理某种目标地物;

2.1.4　信息复合法:利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合,根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息,识别遥感图像上目标地物的方法。

2.2　地层解译

区内第四系(Q)比较发育,主要分布在阿拉克湖周围的大部分区域。发育的主要类型如下。

2.2.1　风积和砂积:分布在昆中断裂以北大部分地区,灰黄色风成亚砂土,分选良好、松散,层理清楚;图像颜色为灰白、浅红间或暗黑色、浅绿色,条状纹理,地貌上风成砂丘、阶地、陡坎等。

2.2.2　洪积:分布在阿拉克湖的中部靠西部位和马尔争山南部,总体以卵石和砾石为主,局部以砾石和砂为主,卵石和砾石成分与物源有关,分选性和磨圆性较差,结构松散。图像特征:土黄色、灰白色、淡绿色呈块状,暗色线状纹理。地貌特征表现为群体冲积扇的扇源部位。

2.2.3　冲积:分布在阿拉克湖南部的大片平原地区。地貌上大多为冲积扇状堆积体,岩性为砂质粘土、粉砂、砂、砾石。图像特征为灰白色、淡白色,纹理不发育,呈扇状分布。

2.2.4　湖积与河流沉积:主要分布在阿拉克湖一

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收稿日期:2012-05-11

作者简介:陈洪义(1959—),男,内蒙古赤峰市人,绘图助理工程师。

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带,并沿东西向河流展布。岩性主要为砂砾石、粗砂、粉砂质成分,结构松散,分选性和磨圆度较好。图像上色调为浅绿色、浅蓝色、深黑色及灰白色,呈条带状、片状分布。

2.3　线形构造解译

线性构造在遥感图像上的显示形式主要有两种: 是结构型,它是以图像显示清晰的结构(影纹)特征为主要标志; 是色调型,它是图像上以色线或色调界面为主,表示以岩性地球化学或地球物理为主要识别标志的断裂构造。基于以上认识,本研究试验区线性构造的解译标志主要有: 直线状发育的水系或微地貌(如陡崖),地貌特征点的直线状延伸线; 直线状延伸较远的线状负地形(河谷或河沟),它们明显与周围地形组合和水系形式不协调而自成体系; 直线状的色调(或色彩)界面,多为隐伏断裂之表现; 不同影纹的分界线; 直线状的色线或细窄色带,前者常为断层露头线所在、后者多为大断裂带的反映; 其他特征。

研究区域线性构造规模宏大,往往是一大断裂带,控制两侧区域性活动。本实验对研究区主要解译出3处断裂。

2.3.1　位于研究区东北角:遥感图像上以线状分布的色调为主,在影像上呈现深蓝色、褐红色。此断裂带对两侧岩浆岩体的分布和地层的出露具明显的控制作用。

2.3.2　位于研究区北部:东西向贯穿整个图幅,该断裂带为一深大隐伏的活动断裂带,控制着阿拉克湖的边界。以直线状的河流、水系、山前断裂为标志,图像特征明显,北侧以大片灰白色调为主,间或暗灰色、淡蓝色,岩性为第四系的冲积形成的台地,并发育有众多的平行状冲沟,南侧为蓝色、黄色、橘黄色、暗灰色等杂色,呈扇状分布。

2.3.3　位于研究区中部:图像上颜色为土红色、灰白色、浅蓝色、暗红色,纹理发育。遥感影像上,该断裂带上以线状分布的色调异常线为标志。

2.4　褶皱构造解译

褶皱构造由一系列的岩层构成,这些岩层的软硬程度有差别,硬岩成正地形,软岩成谷地,因此,在遥感影像上会形成不同的色带。为发现褶皱构造,首先就要确定这些不同色调的平行色带,选择其中在影像上显示最稳定、持续性最好者作为标志层。标志层的色带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等,是确定褶皱的重要标志。

位于阿拉克湖幅的中部,有一向斜构造的褶皱,其西部转折端清楚,影像上有一条明显的线性构造横穿向斜的核部。向斜的核部主要为第四系的松散堆积物,两翼为第三系地层,岩性主要为猪肝色、灰褐色、暗紫色砾岩、含砾岩屑长石杂砂岩、含砾不等粒钙质岩屑砂岩等。向斜轴向呈北西——南东向,向斜两翼的岩性影像特征呈对称分布。从遥感影像上可以看出,褶皱的北翼产状较缓,并与二叠系浅变质岩呈断层接触关系,南翼产状较陡,与第四系地层呈不整合或断层接触。

3　实例分析

通过以上分析,可以从图2中看出湖泊沉积形成的湖相地貌主要分布在阿拉克湖一带。河流沉积形成的河流冲积地貌,在图2中主要呈现浅绿色、蓝色等色调。冲洪积作用形成冲洪积扇及冲积平原地貌,主要色调为浅黄色、淡绿色、淡蓝色等。图2中裸露了两处高山地貌,其中一处为混杂岩,遥感影像上以暗红色、棕红色为主。另一处以浅变质岩为主,色调多呈深蓝色、蓝绿色。贯穿整个图幅的断裂带为一深大隐伏的活动断裂带,控制着阿拉克湖的边界。以直线状的河流、水系、山前断裂为标志,图像特征明显,北侧以大片灰白色调为主,间或暗灰色、淡蓝色,并发育有众多的平行状冲沟,南侧为蓝色、黄色、橘黄色、暗灰色等杂色,

呈扇状分布。

图2　阿拉克湖地区构造

4　结论分析

笔者以青海阿拉克湖地区为例,利用本区图像进行了构造解译。最后融合后的图像分辨率提高,图像对比度增强,线性影像明显。本文实验区为青海阿拉克湖高原地区,具有高原地貌的特征,通过线形、褶皱等解译标志的建立,对研究区进行了地质构造信息提取,绘制了研究区域内的构造解译图。本图对研究阿拉克湖地区地质有一定的帮助。

这些年来,遥感影像融合技术获得了普遍关注和广泛的应用,其理论和方法已经成为智能信息处理、遥感应用等学科的重点研究领域。随着遥感传感器的不断改进,卫星多源遥感图像融合将更为重要,它将为保护地球环境、开发和利用地球资源提供新的途径。

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