什麼是地質解譯標志
A. 斷裂構造解譯標志
斷裂構造在遙感圖像上的空間結構特徵和光譜特徵是其遙感解譯研究的主要內容。斷裂構造在遙感影像上無論是以線形、環形還是以其他形狀出現,它們都會以一定的空間形態和空間尺度形成自己獨特的空間結構; 同時,斷裂是構造應力作用的產物,它的形成必將影響到其周圍一定長度、寬度、深度的區域,在空間上都會以帶的形式出現。由於應力狀態的不同及岩性改變而導致的差異侵蝕和差異風化,使得斷裂帶在遙感影像上形成獨特的色調、紋理等光譜特徵。
斷裂構造在遙感影像上一般以線性構造的形式出現,當然,也有一些斷裂帶以環形影像特徵或其他一些特殊紋理形式出現。它們大多與構造要素有關,具優選方位且能反映一個地區的基本構造格局。雖然遙感圖像上的線性構造不全是斷裂構造 ( 如地層界線、岩相帶等) ,但其中的相當一部分都是斷裂構造在遙感圖像上直接或間接 ( 如水系、溝谷等) 的反映。在遙感圖像上,不同尺度的線性構造構成了一幅空間結構極為復雜的構造景觀圖像。通過對線性構造的結構圖式研究,可以建立具有構造幾何學意義的構造線性體模式,為構造序列及其運動學機制分析提供形象逼真的、連續的空間信息。因此,斷裂構造遙感影像特徵研究大多是從遙感圖像上線性構造的研究開始的。線性構造多半以其本身的色線或其兩側地區在影像色調和圖形結構上的差異而顯示出來,也可以用其本身的特有地形或兩側地貌景觀和水系類型的差異而得到顯示。斷裂構造的影像光譜特徵與其他地物一樣,也是通過形狀、大小、色調 ( 色彩) 、陰影、紋理、圖形、位置等直接或間接解譯標志表現出來的,對其光譜特徵進行全面、科學的分析也是斷裂構造遙感研究的重要一環。
( 一) 斷裂構造的直接解譯標志
1. 岩性地層標志
岩性、地層影像標志被切割或橫向錯開,以及兩套岩層沿走向斜交等現象,都指示斷層的可能存在。岩層或其他地質體 ( 如岩體、岩脈、洪積扇等) 被錯開的現象表現得比較明顯,易於識別。
2. 地質構造標志
( 1) 地質構造的不連續是斷裂構造存在的主要解譯標志。造成地質構造不連續的原因可能是橫斷層、斜斷層或者是走向斷層,前者比較容易識別,如發現褶皺、斷裂等構造沿走向發生突然中斷、錯移,說明它們又被橫斷層、斜斷層錯開了。有時在一系列平行排列的連續背、向斜中,發現兩背斜之間缺失應有的向斜,或者兩向斜之間缺失應有的背斜,這說明有走向斷層的存在,但這種構造的不連續必須細致觀察分析才能覺察到。
( 2) 構造破碎帶的直接出露。規模大的斷裂帶形成構造破碎帶,它們表現為負地形、含水性、植物生長茂盛等特徵,在遙感影像上顯示出斷續延伸的線狀影像特徵。斷裂破碎帶內常會見到構造岩、構造透鏡體,平行、雁列或共軛的劈理或節理密集帶或派生構造。
( 二) 斷裂構造的間接解譯標志
1. 水系標志
水系的分布、類型、疏密、流向等特點受斷裂的影響和控制比較明顯。水的影像在遙感圖像上比較突出,水系解譯是構造解譯的重要標志。斷裂構造主要水系解譯標志有:
( 1) 河流、湖泊、沼澤等水體被切斷、錯移或寬窄突然變化。
( 2) 格子狀、角狀等水系是受區域斷裂構造控制所造成的,而對口河、倒溝狀等特殊水系類型則是斷裂存在的水系標志。
( 3) 許多水體,如湖泊、沼澤、泉等,斷續沿一條直線分布。
( 4) 線狀排列的河流異常點 ( 段) 。如新疆葉城一帶昆侖山多條河流出山後一律向左拐的改流點,都反映斷裂構造的存在。
( 5) 河、湖、海岸線局部出現的直線或折線延伸的陡崖,海蝕崖定向延伸的岬角、石島等。
( 6) 一系列河流在某一直線上出現異常現象,如直線、折線河段和直角狀急轉彎河段 ( 如金沙江石鼓河段) ,長而直的峽谷,河道突然加寬或變窄等。
2. 地貌標志
( 1) 山脊線、階地、夷平面、洪積扇等地貌要素的錯動。如一系列平行的山脊沿走向在某一條直線上突然同時中斷或錯開,這條中斷或錯開線可能為一斷層。
( 2) 斷層三角面、斷層崖的存在並呈直線狀斷續延伸一定的距離。
( 3) 兩種截然不同的地貌景觀呈較長的直線相接,如山區和平原之間成直線分界( 圖版 12) 。
( 4) 呈線狀展布的低窪地形。如平直延伸較遠的線狀溝谷或深切溝谷; 呈線狀展布的溶蝕窪地、落水洞、坡立谷; 呈線狀分布的長條形窪地、斷陷盆地等。
( 5) 山間窪地和山前沖積錐、洪積扇呈直線狀排列。
( 6) 線狀分布的壟崗地形。斷裂帶的岩石被硅化,或者有酸性岩脈侵入時,由於抗侵蝕風化能力較強,常形成壟崗狀地形。
( 7) 許多重力現象,如滑坡、泥石流、崩落等,成串珠狀排列在一條直線上。
3. 色調標志
主要指遙感圖像上出現的各種色調異常線、色調異常帶、色調異常面。在光譜特徵上,斷裂帶與兩側塊體之間存在著明顯的差異,在沒有鬆散沉積物覆蓋的情況下主要表現為兩種基本形式: 一是線性的色調異常,即斷裂帶的色調與兩側的岩層色調不同; 二是兩種不同色調的分界面呈線狀延伸。因為具備這兩種光譜特徵的地物不一定都是斷裂 ( 如山脊、道路等) ,所以,在遙感圖像上確定斷裂的存在還必須在此基礎上對岩性、水系和整體地質構造進行全面的綜合研究。例如著名的郯廬大斷裂、阿爾金斷裂等,在衛星圖像上都有清晰的色調異常帶。在熱紅外圖像上,斷裂帶表現為明顯的色調異常帶,這是由於斷裂破碎帶極易風化富含有機質,造成植被的生長和含水量的集中,使地面輻射溫度異常而在熱紅外圖像上產生明顯的色調異常; 在乾旱和潛水面埋藏較淺的地區,破碎帶易風化而構成線狀負地形,在 SAR 圖像上形成陰影,非常明顯。大型斷裂破碎帶改變了地物的波譜反射率,再加上斷裂帶內土壤、富水程度及植被生長情況不同,從而表現為明顯的色調異常帶。色調異常面沿某一線性界面,兩側的色調 ( 或色彩) 明顯不同。在第四系沉積物覆蓋區,有的呈直線狀的兩種不同深淺色調區的界面,這是隱伏斷裂的表現,我國平原地區許多隱伏斷裂都是根據這樣的標志,配合物化探或鑽探資料解譯出來的。
4. 植被、土壤標志
在乾旱地區,若植被沿帶狀分布,或若干綠洲排布在一條直線上都指示可能有斷裂存在。這是由於斷裂帶極易風化成土且地下水比較豐富,有利於植物生長,因此呈帶狀分布的植物遙感影像特徵非常明顯。另外,由於礦化作用、潛水或地表水的滲透侵蝕改變了斷裂帶內土壤成分,在遙感圖像上產生土壤異常影像,使之與周圍土壤具有不同的色調及影紋結構的差異。在乾旱地區,這種土壤異常也能形成沿斷裂帶分布的鹽鹼土。
5. 岩漿、地震活動標志
呈線狀展布的多個火山機構、侵入岩體及礦化帶、蝕變帶等,以及呈線狀、弧形分布的地震區或地震帶,都是解譯隱伏斷裂的重要標志。
綜上所述,斷裂構造的解譯標志很多,應注意綜合分析,尋找多方面的解譯標志互相印證,以提高解譯的准確性。
B. 地質路線調查精度要求時什麼啊
一般要求
5.2.1 工程地質測繪採用比測繪精度要求大一級比例尺的地形圖作外業底圖。
5.2.2 在進行過同比例尺(或更大比例尺)的區域地質和水文地質調查的地區,工程地質測繪應充分利用已有資料和遙感解釋成果。
5.2.3 實測地質體的最小尺寸一般為相應圖上的2mm,對具有重要意義的地質現象可誇大表示。測繪的地質、地貌界線必須實地勾劃或根據遙感解釋界線通過野外核定,允許誤差范圍在圖上不大於2mm。
5.2.4 正式測繪前,首先應實測地層剖面,建立地層柱狀剖面,劃分工程地質岩組,確定填聞基本單位。制定工作細則,以統一工作方法與技術要求,保證測繪成果質量。
5.2.5 系統的路線觀察是沙漠及沙漠化地區工程地質測繪的主要方法。觀察路線一般沿工程地質條件變化最大方向布置,在沙丘(沙山)起伏較大、地面通行條件差的地區可順溝谷方向布置。
5.2.6 觀察點布置要日的明確,一般應布置在各種工程地質界線(地層、岩組、地貌單元和地質構造線等)和各種工程地質現象處,具有較好的控制性和代表性。
5.2.7 選擇代表性的典型地段,用「重點地段法」對沙丘移動變形、水土流失、斜坡穩定性等進行較大比例尺測繪。
5.3 遙感圖象的應用
5.3.1 基本要求 來源:www.yantushi.com
5.3.1.1 沙漠地區利用遙感圖象解譯是確定沙漠地貌與工程地質現象的有效手段之一,可減少野外工作量。提高工作效率和成果質量。
5.3.1.2 遙感圖象的解譯工作應先於工程地質測繪,並貫穿工作的全過程,使其成為設計編寫,野外工作布置,室內資料整理和報告編寫等工作的組成部分。
5.3.1.3 通常應用的遙感資料是航攝象片和衛星圖象。應盡量選用不同時間,不同波段的遙感圖象。為適應專題研究需要,應搜集不同時期的航、衛片,或者專門飛行拍攝,並將航攝象片和衛星圖象應用結合起來。
5.3.1.4 遙感成果應充分用於野外觀測路線和觀測點的布置,觀測點線的控制指標要根據沙漠及沙漠化地區的地質條件,工程地質條件的復雜程度和遙感圖象可解譯程度來定。
a.解譯效果較好的地區:主要地質體、沙漠分布和工程地質界線在圖象上能連續追索和圈定。地質觀測則以檢驗解譯成果為主,補充搜集遙感影象難以獲得的資料,觀測點定額可減少30%~50%,其他技術定額也可適量減少;
b.解譯效果中等的地區:主要地質體、沙漠地質現象、工程地質現象和工程地質界線不能全部地在圖象上連續追索或圈出,則觀測點定額可減少10%~30%;
c.解譯效果較差的地區:各種地質體解譯效果不明顯,圖象上難以確切圈定出主要地質體和地質現象的界線,觀測路線長度和觀測點只能適當減少。
5.3.2 解譯內容
遙感圖象解譯內容,應密切結合沙漠地區工程地質調查的實際需要和已有遙感資料的片種、比例尺、可解程度來定,主要解譯下列內容:
5.3.2.1 劃分沙漠地貌形態類型,確定地貌單元界線,辨別微地貌類型,分析微地貌成因。
5.3.2.2 確定區域地質構造輪廓,判別棵露和隱伏的主要斷裂和節理裂隙密集帶的分布位置和發育規律,解譯新構造活動在影象上的表現、活動方式,為區域地殼穩定評價提供依據。
5.3.2.3劃分岩、土體不同岩性和不同沙漠及沙漠化岩性類型的分布范圍。
5.3.2.4 解譯滑坡、崩塌、泥石流、沙丘、沙漠化、人工采空區等不良工程地質現象的分布、規模和形態待征,對其危害程度和發育趨勢作出初步評價。
5.3.2.5 解譯植被生態類型、分布和覆蓋度。
5.3.2.6 解譯各種水文地質現象,重點是與工程地質關系密切的現象,包括湖、水庫等地表水體,現代河流(溪)的分布、滲沒段及古河道、沼澤、鹽漬化,泉、泉群、地下水溢出帶等。
5.3.2.7 利用多時相(不同時間)航衛片,進行對比解譯,研究地質現象動態,對其發展和影響程度作出初步評價。
解譯重點:
a.沙丘、沙漠化的動態變化;
b.滑坡、崩塌、泥石流的變化;
c.湖泊消失,湖泊、河道變遷,地下水露頭變化;
d.植被生態變遷。
5.3.3 沙漠及沙漠化土地的遙感解譯標志
沙是具有強反射的物質,一般在航片或衛片上都以淺色調出現。
5.3.3.1 沙漠 來源:www.yantushi.com
a.新月形沙丘:形象輪廓形態清晰可辨,—般呈月牙形,迎風坡微凸而平緩,背風坡下凹而較陡,兩翼順著風向延伸,沙丘脊線呈弧形,呈白-銀白色彩;
b.拋物線沙丘:形象上似一拋物線形,翼角所指方向為逆風向,迎風坡平緩而凹進,背風坡陡峭而呈弧形凸出,呈白-灰白色調;
c.魚鱗狀沙丘(群):沙丘呈群體分布,丘間地不明顯,前一個沙丘的迎風坡坡腳即為後一個沙丘背風坡坡麓;沙丘兩翼順風向延伸與前方沙丘迎風坡相連,形成沙丘間與風向平行的沙埂,航片上沙埂脊線構成白色的「網格」,沙埂所圈的凹地呈灰-灰白色調的「斑塊」;
d.金字塔沙丘:形態呈角錐狀,外觀似金字塔,它本身排列方向不與任何一種風向相平行或垂直,而是具有不同方向的脊線和三角斜面,形象上脊線尖棱呈渦輪狀紋形;
e.梁窩(蜂窩狀)沙丘;梁窩狀沙丘是在風向均勻,風力相等的條件下形成的多向沙埂,其外圍為窪地,總體形似梁窩狀,形象上同魚鱗狀沙丘有相似之處,僅梁窩狀沙丘中間的沙窩較深,沙埂色調為白色,而沙窩則為灰白色調; 來源:www.yantushi.com
f.沙壟:沿主導風向呈線性延伸的沙丘為沙壟,形象上沙壟的兩側坡度大致相等,中脊線深圓,向陽坡呈白色色調,背陰坡呈灰色色調,按沙壟與風向的關系,平行為縱向沙壟,垂直為橫向沙壟。
C. 其他地質解譯標志
(一)土壤、植被標志
土壤與當地的鬆散沉積物有關版,鬆散沉積物與母岩有關,植被發育在他們上權面,他們有很密切的相關性。地質解譯可以通過對土壤、植被的相關分析,推斷其下伏基岩的性質。基性和超基性侵入岩風化土壤較貧瘠,並含有不利植物生長的成分,植被發育較差。中酸性岩漿岩風化後形成亞粘土和粘土,土壤肥沃,裂隙水較多,植被和經濟林多。碳酸鹽岩風化地區,土質貧瘠而薄,加上缺水而植被發育不良。因而植被的類型不同,植被的局部異常(繁茂或空白)都可為地質解譯提供信息。當然這要具體情況而定,並且應當引入有關地植物學的知識。原蘇聯曾利用在金伯利岩筒上植物因含氮、磷、鉀較多而比較繁茂的標志來找尋金剛石礦床。植物的選擇性生長,也是地質找礦的一種標志和依據(參閱第九章)。
(二)人類活動標志
古代與現代的采場、采坑、礦冶遺址、碴堆是找礦標志。耕地的排布反映地形地貌特徵,如火山口周圍耕地呈環狀布列。村落與耕地密集程度反映當地土壤的宜耕性,地下潛水的供水情況等。
D. 附錄B (提示性附錄)地質體遙感解譯標志描述表
表 1 岩石地層解譯描述表
E. 解譯標志的綜合利用
遙感圖像地質解譯是依據人們對客觀事物認識的實踐經驗,通過各種手段和方法,根據成像規律和地質體的波譜特性和形態特徵去觀察、辨認各種地質體的影像特徵,通過分析影像特徵了解地質體與影像之間的內在聯系,達到認識地質體屬性與特徵的目的。
根據以往的經驗,在進行地質解譯時應強調解譯標志的「色與形」、影像特徵的「微細差異」、解譯標志的「綜合利用」及「局限性」「多變性」,反復實踐,積累經驗。
1.全面觀察各種解譯標志
解譯標志是反映地質體屬性的綜合影像特徵,並具有多變性、地方性和局限性。因此,要全面觀察和認真總結工作區的解譯標志,力求從復雜多變中找出一些具有相對穩定和普遍意義的解譯標志。
全面觀察,既要抓住主要的影像特徵,又不可隨意放棄未經分析的微細影像差異,它往往可能正是區分某些地質體的標志,還應加強對地質體與影像特徵之間內在聯系的研究。目前涉及的影像特徵、解譯標志主要還是對地質體表面現象的感性認識,還不能完全說明這些特徵、標志與地質體之間的內在聯系及地質控制因素,所以在具體解譯時出現規律性差、局限性大而影響解譯質量和解譯標志在區域上的指導意義,弄清影像特徵與地質體之間的成因聯系,找出反映地質體的物質成分、物理化學性質有關地質控制因素,從而能通過表象掌握更確切而豐富的地質內容,更好地排除非地質因素的影響,乃是遙感地質的一個重要研究課題。例如,川南上三疊統須家河組煤系地層的砂岩層,由於茂密的松杉樹覆蓋在黑白航片上呈黑灰色寬條帶,其間的含煤組由於多耕地而成淺灰色窄條帶。從地質內因上來分析這個影像特徵,可知是由於砂岩層的長石砂岩透水性好、含鉀高,易於松杉樹生長,而含煤組泥岩質軟、透水性差,宜作耕地。把形成影像特徵的地質內因研究清楚,就可以深入了解到地層的岩性特徵和含煤組段的發育狀況,從而獲得一些在影像上未能直接反映出來的地質現象,使解譯工作由表及裡,逐步深化。
全面觀察的重點還在於綜合分析。應注意觀察、分析、判斷各地質體在特定環境下出現的各種現象及其在圖像上的反映,從而去認識地質體的本質屬性。如廣西某地硅質岩在圖像上呈淺灰色色調、緩丘地形、坡面光滑、水系不發育、植被稀少等特徵。其色調和地形特徵與硅質岩本身一般呈現暗色、質地堅硬、不易侵蝕的岩性特徵是矛盾的,如何解釋呢?原因是此處的硅質岩雖堅硬但層薄且節理發育,極易破碎而形成平緩地形和光滑的坡面,而不同於一般硅質岩所形成的尖峭絕壁,鬆散而乾燥的殘、坡積物質坡面具較高反射率而在圖像上呈淺灰色調;節理發育使得岩層透水性強而不形成地表徑流,也可說明岩石堅硬不易被侵蝕;植被稀少反映該岩層不能形成較好的土壤層,不利於植被生長。顯然,岩層易碎掩蓋了岩石堅硬的性質而出現平緩的地形,而易破碎又突出了硅質岩層薄及節理發育的特徵。水系及植被標志則進一步反映了該岩石不易風化,少土壤層。在南方濕熱氣候條件下本應是灌木叢生,植被茂盛,而該區植被稀少,反而成了異常突出的解譯標志,它明顯地反映了此地硅質岩的岩性特點。由此可知,色調、地形、植被、水系等標志均為「表」,而岩石性質、層理特徵及節理發育才是「里」。只有通過由表及裡、去偽存真地觀察和綜合分析影像才能正確認識地質體外部表現與內部本質的聯系。所以,解譯時切不可忘記各解譯標志間的相互內在聯系。
2.加強對解譯標志的綜合分析
分析解譯標志的目的在於排除干擾、去偽存真、由表及裡去認識地質體的各種外表和內涵特徵。
如在進行水系分析時,要靈活理解不同水系型式的形成條件(成因)、所處構造部位並了解其代表的地質含義。例如,均勻水系(樹枝、網狀)反映的是均質地質體,而定向水系(放射狀、環狀、向心狀等)往往反映構造方向、岩石節理或穹隆、構造盆地等特殊的構造部位。水系類型往往取決於岩性、構造、岩層產狀、地形等因素,並可因其主導控制因素的改變而發生變化。水系分析應著重分析水系間的相互集結、密度間隔、分布特點,從而確定水系類型並注意受構造控制的水系發展的方向變化、調節和異常,以作為構造解譯的基礎。
3.因地而異地總結區域性的解譯標志
在一定的地質、地理條件下,性質相似的地質體由於其物質成分、結構構造、物理、化學特性等差異以及所處外部條件不同,在遙感圖像上表現為不同的圖像特徵或解譯標志,解譯時應注意總結其區域性特徵——不同氣候區(北方乾旱區、南方濕熱區)、不同覆蓋區(土壤、沙漠、黃土、植被、冰雪)、不同岩性區和不同構造單元的解譯標志。
4.重視解譯標志的野外驗證
解譯標志的建立依賴於遙感圖像分析,而正確地分析要重視各階段的野外驗證及多種技術手段的緊密配合,在強調遙感技術的先進與優越性時,切不可忽視地面地質工作的作用,更不能取代或取消它。地面觀察既可證實解譯成果,又可豐富和深化解譯標志,不斷提高解譯水平。不應完全依賴室內解譯的成果,只有經過反復實踐、反復認識,在積累一定經驗後,才可適當縮減地面檢查比例和放寬觀察路線。
解譯標志的地方性很強,隨地質、地理條件而異,在引入其他地區時應謹慎。由於地質環境、自然景觀復雜多變,不全面分析有關背景材料和正確運用區域性解譯標志,很容易出現多解和誤判,使圖像解譯成果與區域地質構造格架極不協調。
F. 建立地質解譯標志
建立好地質解譯標志是遙感技術成功的重要一步。在解譯中,分別對地層、岩漿岩、構造、礦產和環境等方面進行了解譯標志的逐步建立。在初譯階段,僅能按已有地質資料、常規經驗和理論初擬解譯標志,特別是地質資料與影像有明顯出入的部分要進行較深入分析研究,提供野外重點研究解決。
(一)地層解譯標志
在研究區內,極淺度變質岩區和正常沉積岩分布區,地層解譯標志比較明顯。在色調、紋形圖案方面多呈現為帶狀或線條狀,易於確定不同地層的分帶、分區及地層界線劃分等。當有河流橫穿的情況下,岩層三角面是比較清楚的,即可判斷和測出地層產狀。這樣,即能在地層剖面選位上取得成功。如在恰爾隆一帶石炭系—二疊系剖面、庫斯拉甫一帶泥盆系—二疊系剖面和侏羅系—白堊系剖面等的選位和完整測制上起到了重要的指導作用,促成了該地區地層研究程度的提高。
(二)岩漿岩解譯標志
在西昆侖復合造山帶內,岩漿岩呈大面積分布,遙感識別標志明顯。在高山區,冰蝕地貌(角峰、刃脊和冰川穀)特別發育,水系組合呈放射狀及(半)環狀,在中-深切割區,呈岩基產出的岩體分布區多出現格子狀組合水系或「之」字形水系。岩體與侵入圍岩(混合岩、矽卡岩、角岩)間的界線解譯比較困難,但岩體與圍岩的不整合界面則易從色調和紋形圖案差異加以識別。
(三)構造解譯標志
在遙感解譯中,構造部分線性信息和斷裂是最特徵、最易掌握的。褶皺構造只限於正常沉積岩區有較佳效果,即褶皺構造解譯難度隨著變質程度的加深而增大。
1.褶皺構造解譯標志
在褶皺構造解譯中,有直接標志和間接標志兩種。直接標志是構造層或亞構造層的不連續沉積界面的控制,這可與地層解譯同步完成,並通過岩層三角面測得產狀以區分背斜和向斜褶皺。間接標志是從與岩層走向平行的山脊與河流的關系來判定,在通常情況下,山脊與同側河流平距相對窄的一面為反向坡,相對寬的一面為順向坡。
2.斷裂構造解譯標志
斷裂構造的解譯標志較多,也分直接標志和間接標志兩種。在研究區中高差不大和基岩裸露較多的地帶,存在有部分直接標志明顯的斷裂構造,掩蓋區則多為間接標志。
直接標志的特徵有岩石的色調線性反差、斷層三角面、斷裂界面(或斷裂縫)、岩層走向的幾何角交切和錯位等。
間接標志即為地貌標志。由於斷裂帶的易碎性、相對軟弱的特性即會在地貌上出現與斷裂相關的幾何型構造水系和斷裂兩側的岩性差異產生的地貌反差而呈現出遙感影像的分區和分帶。遙感影像分區常與大地構造單元劃分相吻合。例如青藏高原與新疆塔里木盆地影像分區即同青藏大陸和塔里木大陸分區相吻合,其間的蓋孜-庫斯拉甫斷裂帶即為分區斷裂。其他的斷裂判別標志多依賴於幾何形態的平面展布水系,其標志主要有:①掌狀水系;②多個溝尾水點(斷層泉)直線式或雁行式排列;③近直線狀組合水系(對頭溝、反向溝);④U形倒流水系或倒欠流向水系;⑤「之」字形或直角式幾何拐彎水系;⑥沙漠區水系的整齊消失或濕地的帶狀(串珠狀)分布。
G. 影紋圖案
遙感圖像上的地物,其細節不外由點、斑、線、紋、壠、鏈、格、柵等影紋所組成。並有規律地重復出現而構成各種圖案(圖5-6)。影紋圖案是地物的形狀、大小、色調、陰影、小水系、植被、微地貌、環境因素的綜合顯示。影紋圖案可以宏觀地反映大面積出露的某一種地物(如某一種岩類)。如貴州省峨眉山玄武岩常成為「蠕蟲狀」影紋特徵。它可以作為二疊紀峨嵋山玄武岩的一種岩性解譯標志。有時兩個大的地質構造單元,由於岩性、構造的不同,地質歷史的不同(如一側強烈抬升,一側拗陷),使得大區域地形地貌特徵也不同,在小比例尺遙感圖像上,就會顯示為兩個影紋圖案的差異,所以它也是地質解譯標志之一,但常被忽略。常見的影紋圖案有:①條帶狀(圖版31),如由岩層層理構成的條帶狀影紋。②網格狀(圖版32,33)。這是與區域性兩組或多組層理、裂隙、沖溝等地物組成的影紋。③環帶狀,是由圓、橢圓形地物組成的影紋。④壠狀。硬的岩層、壠崗、沙壠、冰磧堤組成。⑤鏈狀。新月沙丘鏈是典型鏈狀(圖版34)。⑥斑點狀和斑塊狀(圖版35、36)。大比例尺航片上的樹林常成斑點狀,而細碎的田塊則成斑塊狀。TM、MSS圖像上華北平原的村落也是斑塊狀的。
圖5-6 遙感圖像的花紋圖案
H. 三大岩石解譯標志
(一)岩漿岩的觀察與描述
對岩漿岩的觀察,一般是觀察其顏色、結構、構造、礦物成分及其含量,最後確定其岩石名稱。肉眼鑒定岩漿岩,首先看到的就是顏色。顏色基本可以反映出岩石的成分和性質。
對岩漿岩進行肉眼鑒定
第一步是要依據其顏色大致定出屬於何種岩類。比如,若是淺色,一般為酸性岩(花崗岩類)或中性岩(正長岩類);若是深色,一般為基性岩或超基性岩。由酸性岩到基性岩,深色礦物的含量逐漸增多,岩石的顏色也就由淺到深。同時還要注意區別岩石新鮮面的顏色和風化後的顏色。還可根據其中暗色礦物與淺色礦物的相對含量來進行描述,如暗色礦物含量超過60%者為暗色岩,在30—60%者為中色岩,在30%以下者為淺色岩。
第二步是觀察岩漿岩的結構與構造。據此,便可區分出是屬深成岩類、淺成岩類或是噴出岩類。根據岩石中各組分的結晶程度,可分為全晶質、半晶質和玻璃質等結構。不僅要對全晶質的結構區分出顯晶質或隱晶質結構,還要對其中的顯晶質結構岩石按其礦物顆粒大小,進一步細分出等粒、不等粒、粗粒或細粒等結構。對具有斑狀結構的岩石要描述斑晶成分、基質的成分及結晶程度。假如岩石中礦物顆粒大,呈等粒狀、似斑狀結構,則屬深成岩類;假如礦物顆粒微細緻密,呈隱晶質、玻璃質結構,則一般皆屬噴出岩類;假如岩石中礦物為細粒及斑狀結構,即介於上述兩者之間,屬於淺成岩類。觀察岩石中礦物有無定向排列,進而就能推斷岩石的形成環境,含揮發組分多少以及岩漿流動的方向。若無定向排列稱之為塊狀構造;若有定向排列,則可能是流紋構造、氣孔構造或條帶狀構造。深成岩、淺成岩大多是塊狀構造;噴出岩則為流紋構造和氣孔構造等。對於岩石中有規律排列的長柱狀礦物、氣孔捕虜體等均要觀測其方向。對於那些在接觸面上有規則排列的片狀礦物,要描述其組成成分,並測其產狀要素。
第三步是觀察岩漿岩的礦物成分。礦物成分是岩石定名最重要的依據。岩漿岩類別是根據SiO2含量百分比確定的,而SiO2含量可在岩石礦物成分上反映出來。假如有大量石英出現,說明是酸性岩;如果有大量橄欖石存在,則表明是超基性岩;如果只有微量或根本沒有石英和橄欖石,則屬中性岩或基性岩。假如岩石中以正長石為主,同時所含石英又很多,就可判定是酸性岩;倘若以斜長石為主,暗色礦物又多為角閃石,屬於中性岩;若暗色礦物多系輝石,則屬基性岩。對於岩石中凡能用肉眼識別的礦物均要進行描述。首要的是描述主要礦物形態、大小及其性質。其次,要對次要礦物作簡略描述
第四步是為岩漿岩定名。在肉眼觀察和描述的基礎上確定岩石名稱。請注意在岩石名稱前面冠以顏色和結構,比如,可將某岩石定名為淺灰色粗粒花崗岩。
另外,在野外還要注意查明岩漿岩體的產狀,即岩體的空間分布位置、規模大小以及與圍岩的接觸關系等,結合岩石的結構與構造,以推論岩石的形成環境。也要注意不同侵入體或同一侵入體之間的岩性變化、時間順序及相互關系。
(二)沉積岩的觀察與描述
沉積岩是分布於地表的主要岩類。它種類繁多,岩性變化較大。野外識別沉積岩,其最顯著的宏觀標志就是成層構造,即層理。據此,很容易與岩漿岩、變質岩相區別。根據沉積岩成因、結構和礦物成分,可進一步區分出次一級的類別。凡具碎屑結構,即碎屑粒徑大於2—0.005毫米,被膠結物膠結而成的岩石,是碎屑岩;凡具泥質結構,即粒徑小於0.005毫米,質地均勻、較軟,有細膩感,常具頁理的岩石是粘土岩;凡具化學和生物化學結構,多為單一礦物組成的岩石,是化學岩和生物化學岩。由於各類沉積岩的岩性差別,因此在鑒定方法上也不相同
1、碎屑岩的肉眼鑒定
鑒定碎屑岩時著重觀察其岩石結構與主要礦物成分。首要的是看碎屑結構。抓住這一特徵,就不會與其他岩石相混淆了。要仔細觀察碎屑顆粒大小:粒徑大於2毫米是礫岩,2—0.05毫米是砂岩,0.05 —0.005毫米是粉砂岩。粉砂岩顆粒肉眼難以分辯,用手指研磨有輕微砂感。按砂岩的粒徑又可定出粗砂岩(2—0.5毫米)中砂岩(0.5—0.25毫米)和細砂岩(0.25—0.05毫米)。對於礫岩,還應注意觀察其顆粒形狀,顆粒外形呈稜角狀者是角礫岩,系圓狀或次圓狀者為礫岩。其次,看碎屑岩的礦物成分(碎屑顆粒成分和膠結物成分)。礫岩類的碎屑成分復雜,分選較差,顆粒較大,一般不參與定名;砂岩,主要礦物成分有石英、長石和一些岩石碎屑。在碎屑岩中,常見的膠結物有鐵質(氧化鐵和氫氧化鐵)、硅質(二氧化硅)、泥質(粘土質)、鈣質(碳酸鈣)等。鐵質膠結物多呈紅色、褐紅色或黃色。硅質最硬,小刀刻不動。鈣質滴稀HCI起泡。弄清楚了結構和成分,就可為碎屑岩定名。例如,碎屑礦物成分以石英為主,其含量超過50%,長石和岩屑含量均小於25%的砂岩,叫做石英砂岩。也可按其膠結物命名,如可稱某岩石為鐵質石英砂岩。碎屑岩中可見化石,但一般保存較差。
火山碎屑岩的鑒別比較困難。因為,它在成因上具有火山噴發和沉積的雙重性,是一種介於岩漿岩與沉積岩之間的過渡型岩石。常常是以其成因特點、物質成分、結構、構造和膠結物的特徵來區別於碎屑岩。
2、粘土岩的肉眼鑒定
鑒定粘土岩的主要依據是其泥質結構。粘土岩礦物顆粒非常細小,肉眼僅能按其顏色、硬度等物理性質及結構、構造來鑒定。它多具滑膩感,粘重,有可塑性、燒結性等物理性質。若是純凈的粘土岩,一般為淺色的土狀岩石。層理是粘土岩中最明顯的特徵,因此,人們就按粘土岩層理(倘層理厚度小於1毫米稱頁理)及其固結程度進行分類,將固結程度很高、頁理發育,可剝成薄片者稱作頁岩。頁岩常含化石。粘土岩中以頁岩為主。將那些固結程度較高、不具頁理,遇水不易變軟者稱泥岩。最後,再根據顏色與混入物的不同進行命名,如可稱作紫紅色鐵質泥岩、灰色鈣質頁岩等。
3、化學岩和生物化學岩的肉眼鑒定
此類岩石中分布最廣和最常見的有碳酸鹽岩、硅質岩、鐵質岩和磷質岩,尤以碳酸鹽類岩石分布為廣。有無生物遺骸是判斷屬於生物化學岩或是化學岩的標志。化學岩成分常較單一。它們多為單礦物岩石,故此,可按其礦物的物理性質進行鑒定。
化學岩具有化學結構,即結晶粒狀結構和鮞狀結構等;生物化學岩具生物結構,即全貝殼結構、生物碎屑結構等。
綜合上述,在觀察和描述沉積岩時應注意:
要描述岩石整體的顏色,區分岩石是碎屑結構、泥質結構或結晶結構和生物結構等;
據其礦物成分、顆粒大小及顏色上的差異,觀察岩石的層理,注意層面上波痕、泥裂等構造特徵;
要描述組成岩石的主要礦物、碎屑物及膠結物等成分。
對礫石的形狀、大小、磨圓度和分選性等特徵要描述,並要確定膠結類型,以及膠結程度。
對沉積岩命名時應遵循「顏色+膠結物+岩石名稱」的法則。此外,還需注意沉積岩體形狀、岩層厚度及產狀、風化程度、化石保存情況及其類屬。
(三)變質岩的觀察與描述
我國區域變質岩系十分發育,時代自太古宙到期中生代均有出露。其變質岩石類型十分復雜,主要有片麻岩、粒狀岩石(變粒岩、淺粒岩)、片岩、千枚岩、變質硅鐵質岩、大理岩、變質鐵鎂質岩及區域混合岩等。有關原岩建造主要有超基性到酸性噴出岩(包括熔岩、凝灰岩)、硬砂岩、各種沉積岩及不同性質的侵入岩。上述變質岩類均屬不同的原岩建成造經受不同時期、不同類型區域變質作用的結果。區域變質作用的主要類型大致可分為地殼演化早期造盾階段的區域中高溫變質作用,及造盾階段之後與造山運動有關的區域動力熱流變質作用、區域低溫動力變質作用和埋深變質作用。不同成分的原岩經受不同類型的區域變質作用,在一定的溫高壓力條件下,形成各具特徵的礦物和常見礦物共生組合,並因之分別構成不同溫壓條件的麻粒岩相、角閃岩相(高角閃岩 、低角閃岩相)、綠片岩相(高綠片岩相、低綠片岩相)、藍閃石片岩相(藍閃綠片岩相、藍閃石—硬柱石片岩相)及次綠片岩相(濁沸石相和葡萄石—綠纖石相)。我國區域層狀變質岩系按大地構造運動可分為12期,從太古宙遷西期—新生代喜馬拉期變質岩系均有。所以,變質岩系的發生和發展與大地構造環境和地殼演化有密切的關系。在全球構造位置上,我國處於歐亞板塊、太平洋板塊及度板塊的結合部位,地質環境差異較大,發展歷史很不相同,因而區域地質各具特色,造成變質岩石類型復雜,岩石相對難以識別。
在野外鑒別變質岩的方法、步驟與前述岩漿岩類似,但主要根據是其構造、結構和礦物成分。這是因為,變質岩的構造和結構是其命名和分類的重要依據。第一步可先根據構造和結構特徵,初步鑒定變質岩的類別。譬如,具有板狀構造者稱板岩;具有千枚構造者稱千枚岩等。具有變晶結構是變質岩的重要結構特徵。例如,變質岩中的石英岩與沉積岩中的石英砂岩盡管成分相同,但前者具變晶結構,而後者卻是碎屑結構。第二步再根據礦物成分含量和變質岩中的特有礦物進一步詳細定名。一般來講,要注意岩石中暗色礦物與淺色礦物的比例,以及淺色礦物中長石和石英的比例,因這些比例關系與岩石的鑒定有著極大關系。例如,某岩石以淺色礦物為主,而淺色礦物中又以石英居多且不含或含有較少長石,就是片岩;若某岩石成分以暗色礦物為主,且含長石較多,則屬片麻岩。變質岩中的特有礦物,如藍晶石、石榴子石、蛇紋石、石墨等,雖然數量不多,但能反映出變質前原岩以及變質作用的條件,故也是野外鑒別變質岩的有力證據。關於板岩和千枚岩,因其礦物成分較難識辯,板岩可按「顏色+所含雜質」方式命名,如可稱黑色板岩、炭質板岩;千枚岩可據其「顏色+ 特徵礦物」命名,如可稱銀灰色千枚岩、硬綠泥石千枚岩等。
在野外,還要觀察地質體產狀、變質作用的成因。比如,石英岩與大理岩兩者在區域變質與接觸變質岩中均有,就只能根據野外產狀和共生的岩石類型來確定。假如此類岩石圍繞侵入體分布,並和板岩共生,則為接觸變質形成;假如此類岩石呈區域帶狀分布,並和具片狀或片麻狀構造的岩石共生,則為區域變質所形成。
對變質岩我們也應描述岩石總體顏色,注意其岩石結構。若為變晶結構,則要對礦物形態進行描述。注意觀察岩石中礦物成分是否定向排列,以便描述其構造。用肉眼和放大鏡觀察可見的礦物成分應進行描述。若無變斑晶,就按礦物含量多少依次描述;若有變斑晶,則應先描述變斑晶成分,後描述基質成分。至於其它方面,如小型褶皺、細脈穿插、風化情況等,亦應作簡略描述。在為變質岩定名時,應本著「特徵礦物+片狀(或柱狀)礦物+基本岩石名稱」的原則。如,可將某岩石定名為藍晶石黑雲母片岩。
I. 斷裂帶的解譯標志
斷裂帶(fault zone)亦稱「斷層帶」。由主斷層面及其兩側破碎岩塊以及若干次級斷層或破裂面組成的地帶。在靠近主斷層面附近發育有構造岩,以主斷層面附近為軸線向兩側擴散,一般依次出現斷層泥或糜棱岩、斷層角礫岩、碎裂岩等,再向外即過渡為斷層帶以外的完整岩石。
此外,現代地震震中區的線性分布及泉水(尤其是溫泉)出露,是活動斷裂存在並在近地質時期活動強烈的可靠依據。
在遙感影像的地質解譯中,斷裂與線性構造的解譯效果最好。活動斷裂一般切割較年輕的斷層,尤其是水平錯動顯著的活動斷裂,不僅線性平直,而且圖像上可以看到地層和地貌形態的扭動。
活動斷裂判讀標志歸納為以下幾點:
(1)活動斷裂線性影像清晰,多為斷層槽或斷層埡口,斷裂的最新活動則可從切割的最新地層或被切割沖溝的變形規模加以識別。
(2)根據斷層線上斷層三角面和斷層崖的規模及斷層階地,斷層線一側出現的沖、洪積扇的排列形態和規模,
扇中扇的現象等判讀測量斷裂活動的垂直位移分量大小。
(3)水系、溝谷、山脊線通過斷裂帶時發生同步拐彎,則是判讀斷裂活動的力學性質和斷錯位移量的重要
標志,根據被斷錯溝谷、水系的長度和位移量的不同,可以分析活動斷裂的不同時期的活動規模,並結合地質體的年齡資料求出滑動速率。
(4)根據判讀標志進行野外驗證、採集測年資料樣品研究斷裂的活動規模、位移量和滑動速率,是對斷裂進行分段研究和進行工程地質、地震危險性評價的依據。
綜上所述,斷裂、線性構造的解譯標志是多種多樣的,應注意綜合分析,尋找多方面的解譯標志相互驗證,以提高解譯的准確性。
J. 遙感解譯標志
線性構造和環形構造是本次遙感地質解譯的重要內容,對構造破碎帶、蝕變帶、火山機構的解譯將作為地質圖上的補充或佐證。
1 .線性構造解譯標志
本區線性構造解譯的主要標志概括如下:
(1)具有明顯的線狀影像色調,色彩異常,包括色調或色彩異常線、異常帶;
圖4-4-1 安徽東南地區TM影像(7、4、3波段)示意圖
(2)地層(根據沉積地層、變質地層、火山地層的解譯標志而推測的地層界線)橫向錯位、走向斜交、不連續,以及其他地質體錯位等;
(3)山脊錯位、斷開,呈線性展布的低凹負地形或沖溝谷地;
(4)水系類型沿某一界面發生突變,河谷異常點、段。
2.環形構造解譯標志
環形構造大都與熱隆起、熱動力中心、古火山機構、隱伏岩體有關,它們通常以色調異常、地貌特殊形態(如環狀山脊、環狀溝谷、盆地)、圓狀或環狀水系等標志體現出來。
3.構造破碎帶、蝕變帶解譯標志
在評價區中,構造破碎帶的解譯標志主要反映在北東向斷裂及與之平行或斜交的次級構造破碎帶上,地形地貌上多表現為負地形或起伏不大的丘陵地帶。由於岩石受地質作用力的影響而破碎,使得其兩側為連續的山體地形。但有的破碎帶經後期改造和蝕變後又以正地形特徵顯示。評價區內的蝕變帶一般表現為負地形溝谷,只是硅化較強的才組成正地形,而且易與同一岩性的圍岩相區別。它們的影像色調一般較淺,水系不發育,影紋也較圍岩細膩。
4.火山機構解譯標志
衛片TM影像中火山機構表現出極為明顯的環狀影像,同時具備放射狀、環狀水系特徵。評價區內發育的火山機構圓形或橢圓形,中心多為低凹的負地形顯示。有些火山機構頂部表現為桌狀平台,色調深暗,容易區分。實際上,火山機構屬於環形構造的一種,但它具有特殊的地質意義,故單列出來。