遥感地质学4.遥感构造解译

12
F2
F1
注：正断层形成的断层崖，经长期风化剥蚀坡度会变缓
山脊、湖泊、沼泽位错 脊垅地形
N
F1 F2
F1
F2
湖 泊 、 沼 泽 位 错 或 突 然 变 宽 或 变 窄
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 间接解译标志
2.地貌标志
– 直线状沟谷、洼地 ①直线状沟谷
山间一些狭长沟谷,沿一定方向逢山穿山、遇谷过谷,延伸很 远,且与该地水系格局不协调，这些沟谷不是岩性控制而是断层 沟，且这样的沟谷往往不止一条而是多条成组出现。
（2）地层的重复或缺失
具有一定层序的地层，沿倾斜方向出现突然的重复或缺失 色调、地貌、水系、纹形等的重复或缺失
F1
F2
F1 F2
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 直接解译标志
2.构造标志 构造发生位错
某些构造线（褶皱、断裂等）露头线影像突然中断、 位错
F
F
F1
F1
N
F1 F2
F2
F1
• 4 转折端标志的确认
褶皱构造的重要标志之一 图形—同心环状、横跨主要构造线的弧形、“之” 字形折线、随风飘舞的绸带状影像 地形—长条形、弧形、“之”字形延伸的岭脊
•
“之”字形折线状
“之”字形折线状
5.2.2 褶皱构造地质特征的遥感分析
• 1 确定背斜与向斜构造 的遥感标志
– 两翼岩层产状倾向 – 转折端处岩层产状 – 地貌 – 转折端处水系 – 转折端处单层影像出露 宽度 – 岩层新老顺序
Q4沉积类型及厚度
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 间接解译标志
3.水系标志 水系多沿断裂(软硬相间岩层层理)发育 – 显示断裂存在的水系异常
① 沿某直线方向 的倒沟河段
②沿同一直线相 对汇合的对口河
③河道的截 弯取直
④河道急 弯
F1 F3
F2 F3
F2
⑤ 沿河流某直线段形 成深直峡谷
5.1.1 不同产状的岩层图像特征
倾斜岩层与单斜构造
倾斜岩层的解译标志是：地质界线与地形等高 线相交，并受地形因素的影响而发生弯曲转折， 或通过山脊沟谷等不同地形，出现不同形态岩 层三角面。 地面水平或未被侵蚀切割:
岩层露头线影像—直线状条带
地面遭侵蚀切割:
影像—连续折线、半弧形色调或微地貌条带
航摄仪焦距 中心投影性质
投影角
角变化
影响到岩层三 角面形态的变 化
受中心投影性质影响， 影像上不在像主点处 的岩层三角面影像会 产生不同程度的歪曲
同向西倾 倾角相等
5.2 褶皱构造解译
• 褶皱构造解译基本任务
确定褶皱构造的存在 分析褶皱构造的形态和类型 研究褶皱的内部构造及褶皱的组合形态特征 研究褶皱构造与其它构造的关系并分析褶皱构造的形成 机制
⑥ 自由弯曲 河流被限制 在较长直岸 宽谷内
⑦ 锐角 状急弯
⑧―Z‖字 形河谷 —共轭剪 切断裂
F2
F3
F4
F4
F3 F2
F1
地堑
正断层
平移断层
⑨河流 的汇流
⑩河流垂直或斜交 流过断裂带在断裂 带常形成曲流
—多条河流形成 的曲流段沿某方 向排列成带
多条河流 沿直线突然 变为伏流
11
成排河流 沿直线向同 一பைடு நூலகம்向扭曲
5.1.2 岩层产状的测定方法
• 3 岩层倾向的确定
5.1.2 岩层产状的测定方法
• 4 岩层倾角的确定
主要借助岩层三角面 形状随地形和岩层倾角 变化规律确定
方法：
♥ 目估法
岩层三角面的高愈长，岩层倾角 愈小。
♥ 立体模型测量法
5.1.2 岩层产状的测定方法
• 5 影响岩层三角面形状的因素 地形 地形改变—夹
5.2.3 几种按平面形态的褶皱解译标志
• ⒉ 长轴褶皱
封闭的长圆形
两翼岩层为走向不平行、对称重复的色调、地形、 水系
宽长比 1/3~1/10
解译时：
① ② 由岩层层面影像线圈出平面形态 确定褶皱类型（解译或量测两翼岩层产状）
•
5.2.3 几种按平面形态的褶皱解译标志
• ⒊线状褶皱
宽长比 ＜1/10、水平方向延伸远、两翼岩层走向近于 平行 此种褶皱一般为枢纽水平的水平或缓倾伏褶皱 注：与单斜地层及同斜褶皱区别 ① 有无对称重复的影像特征—与单斜地层区别 ② 两翼岩层产状有无相向、相背倾斜—与同斜褶皱区 别
• 构造解译具体内容
解译各种构造形迹的形态特征和尺度； 判别各种构造形迹的性质和类型、量测构造要
素的产状；
编制构造解译图； 分析各种构造形迹的空间展布及组合规律，总
结区域构造特征。
5.1 岩层产状解译
• 5.1.1 不同产状的岩层图像特征
水平岩层
水平产状的岩层层面界线与该处地形等高线平行或重合。水 平产状的岩层在地貌上常常构成方山、桌状山。如果被开垦利 用，常呈套环状梯田。 未受切割或切割不深区，图像上只见同一岩层顶面，因此 色调均匀，地形、水系、植被相近；受强烈切割区，其地貌一 般为桌状山、方山、峡谷、阶梯状山坡，形成类似等高线状的 封闭花纹环带状、贝壳状、玛瑙状纹形、浑圆状、姜块状、脑 纹状半弧形花边状图案，周围植被的生长与岩层一致，呈环带 状分布，单个岩层三角面的各点高度相同，孤立残山由露头线 组成封闭圆形或椭圆形。
5.1.1 不同产状的岩层图像特征
倾斜岩层与单斜构造
单斜构造是指在一个地区内向同一方向倾斜，倾角也大致相同的一 套倾斜岩层，根据其倾角陡缓和坚硬程度不同，常常形成单面山、 猪背岭等地形。 单面山——遥感图像上可以看到山脊互相平行且延伸很远，两 侧不对称山脊，顺岩层的倾斜方向形成缓坡是顺向坡，反之形成 陡坡，称逆向坡。单面山地区的河流常沿岩层走向发育，河流两 侧的支流或冲沟的发育程度有明显差别。顺向坡上支流长而稀疏， 次级冲沟较少，而逆向坡上支流短而密，且沿着岩层层理方向发 育有密集的次级冲沟。 猪背岭—山脊两侧坡度近似，山脊上一般没有覆盖物，平面形 态受地形影响小。
5.2.2 褶皱构造地质特征的遥感分析
• 2 褶皱横剖面形态类型的遥感分析
正常褶皱—两翼岩层三角面在褶皱轴两侧对称分布 背斜：两翼岩层产状陡缓相近— 两翼岩层三角面山脊点尖端在分水岭相向
岩层三角面相背而倾 地形上切层陡坡相向而倾(背斜谷) 两翼岩层产状陡缓不同— 陡翼三角面山脊点尖端夹角相对要钝(直线) 向斜：与背斜相反
N
5.2.3 几种按平面形态的褶皱解译标志
• ⒋褶皱的平面组合形态
解译出单个褶皱，则一定区域内的组合形态一目 了然 隔档式—背斜窄 向斜宽 隔槽式—背斜宽 向斜窄 隔档隔槽式
•
隔档式— 背斜窄 向斜宽
N
A B A
•
隔槽式— 背斜宽 向斜窄
A
B
A
N
•
N
•
•
•
•
•
5.3 断裂与线性构造解译
5.2.1 褶皱构造的解译标志
• 1 图形标志
不同色调、微地貌的平行条带 呈—圆、椭圆、长条、弧形、三角形、马蹄形、菱形等
• 2 岩层分布的对称性 岩层对称重复出现—褶皱构造另一重要标志
影像为： 不同色调条带形成的纹形对称重复 地形、地貌特征构成的纹形图案对称重复 • 3 水系标志
5.2.1 褶皱构造的解译标志
⑷由地形、影纹结构或色调的线状变化反映出来的，暂时无法 确认其具体地学成因的线性形迹。
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 直接解译标志
1.岩性地层标志 （1）岩石或地层发生位移(水平或垂直方向) 水平方向—沿走向追索某一岩层、岩脉、矿体或侵入体接触 界线,影像突然中断、位错—导致与不同色调、地形等特征另 一组地层相接。 垂直方向—立体观察时,若近水平岩层在河谷两侧的空间自然 延伸后相接不上—上下错位。
岩层三角面是遥感图像上判断量测岩层产状的最佳标志。
5.1.2 岩层产状的测定方法
岩层三角面不管大小都是良好的产状解译标志
大—两条河流间构成，小—两条冲沟间构成；
软岩层互层—岩层三角面不清晰，软硬岩层互层—岩 层三角面清晰；
水系沿岩层走向发育可将某些硬岩层层面剥露出来， 形成特殊意义的宏规模岩层三角面；
②直线状洼地——具一定宽度的宽谷洼地 沿一定方向呈：直线状、舒缓波状、波浪状、锯齿状，洼地两 侧常有倒石堆，山谷中冲出的洪积扇，顶端沿山脚线状排列 注：多为较大规模断裂带
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 间接解译标志
2.地貌标志 – 不同地貌区沿直线相接 （山前断裂） 不同地貌区—剥蚀区与沉积区沿较长的直线相接 两侧：地貌形态 水系切割状态 明显不同
5.1.2 岩层产状的测定方法
利用岩层三角面（V字形）可分析甚至量测岩石产状
5.1.2 岩层产状的测定方法
• 1 岩层三角面的图像特征
岩层三角面是指某一岩层同一层面地表露头线上山脊点 与相邻两沟谷点用直线连接所成的假想三角形平面。它会 随地形的不同而呈现出梯形、熨斗形、半圆形、半月形等。 连续多套岩层区，多个岩层三角面常沿倾向呈叠瓦状，沿 走向则相连成锯齿状、波浪状或不规则折线状。
四 遥感构造解译与编图
• • • • • 岩层产状解译 褶皱构造解译 断裂与线性构造解译 环状构造解译 隐伏构造解译
五 遥感构造解译与编图
• 遥感图像构造解译优势：
各种构造形态一般都能解译出来； 可解译出地面难以观察到的构造细节； 可解译出构造全貌，有利于区域构造分析。
五 遥感构造解译与编图
在图像上判断量测岩层产状，首先将图像定向。
2
1
5.1.2 岩层产状的测定方法
• 2 岩层走向的确定
大比例尺航空像片
①.解译出单个岩层三角面； ②.立体观察，任选岩层三角面上同高度两点； ③.连接此两点的直线—走向； ④.直线状露头线—直立岩层走向。 卫星图像或小比例尺航空像片 单个岩层三角面较小，为多个岩层三角面相连而成的直 线或折线条带，若其山脊或沟谷高程相近，则直线或折线 条带的总体延伸方向即为走向
• 5.3.1 遥感图像上的断裂与线性构造 – 线状形迹（Linear features)
遥感图像上,由色调或色彩及地形、地物等 的几何形态构成的沿一定方向呈线形展布的影 像。
非地质成因线性影像：
人工： 运河 灌渠 铁路 桥梁 堤坝 输油管道 人造林带 土地利用程度不同 自然： 线状山脊 直线状河谷 流水冲刷的冲沟 冰川“U‖形谷 风蚀垄岗 风蚀沙垅 滨海沙坝
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 间接解译标志
1.色调标志 沿线性构造走向出现明显的与背景色调（色彩）有 显著差异的色调异常线、色调异常带及色调异常分界 面。
5.3.2 断裂、线性构造的解译标志
• 间接解译标志
2.地貌标志
直线状分布的陡崖（断层三角面）
沿沟谷一侧出现连续坡度大体一致的陡崖，与沟谷相交 的山脊在沟谷处突然中断
背斜
向斜
5.2.2 褶皱横剖面形态类型的遥感分 析
倒转褶皱
两翼岩层三角面山脊点尖端指向同一方向 若两翼岩层倾角不同—三角面山脊点夹角不等 若两翼岩层倾角相同—在坡度相同时三角面大 致相同（同斜褶皱）
•
S
5.2.3 几种平面形态的褶皱解译标志
• ⒈短轴平缓褶皱
长短轴接近的穹隆或盆地 宽长比 ＞1/3 当褶皱多层岩层出露时： 层理—封闭同心圆状影像 边缘—环状图案或色调带 水系—放射状或向心状 环状 若只有顶部或底部一层出露—色调均匀的鼓包或 凹地 与水平岩层区别—岩层产状 穹隆—向四周倾斜 盆地—向中心倾斜
5.3.1 遥感图像上的断裂与线性构造
• 线性构造（Lineament 线形体）
与地质作用有关或受地质构造控制的线性影像。主要包括： ⑴各种直线状或微弯的弧线状的地质界线。 岩性界线、岩相界线、不整合界线、侵入体接触界线及岩层层理界线、 片理线、片麻理线、岩脉、矿脉等。 ⑵断裂构造成因的线性构造 有明显断裂位移的断层、断层带，无明显位移的破裂（节理、劈理、 构造裂隙和构造破粹带），以及大型的地壳断裂、深大断裂、隐伏 断裂等。 ⑶线状应变带 一些曲线状排列的微地貌或线状色调异常反映出的线状形迹，经地面 调查既非断层构造亦非破裂带，而是地壳在构造应力作用下的塑性 变形阶段甚至是岩石矿物仅发生初期显微变形阶段的反映。
5.1.1 不同产状的岩层图像特征
直立岩层
遥感图像上的特征是不同色调或微地貌组成平行的 直线状或弧线状条带，这些条带不受地形起伏的影响， 可以穿越沟谷、山系，沿着它自身的走向延伸。 坚硬的直立岩层常形成两坡对称的平直的山脊或脊 垅状地形；而软弱岩层则形成平直的槽沟洼地，两者 组合成“肋状”地形。 直立岩层可以直接根据其出露宽度确定其厚度。