当前位置:首页 » 地质问题 » 遥感地质解译怎么识别花岗岩

遥感地质解译怎么识别花岗岩

发布时间: 2021-03-15 00:55:21

❶ 专门性的遥感地质填—编图方法

专门性的遥感地质填—编图方法由影像单元法、影像岩石单元法和单元剖面法构成3种主要方法。

1.影像单元法

影像单元是指以特征色彩组合或影像结构图形、地形地貌单元、水系类型、几何图形等影像特征所显示的可分影像标志体。每个单元以某种影像特征标志显示为主,具有一定的规模,边界清晰。它是遥感影像单元解译图编制的基本单位。

影像单元法是以遥感图像为信息源,以可分和可辨的影像标志体或标志区为解译目标,进行图像信息解译分类、命名,并编制遥感影像单元解译图的一种方法。它适应于遥感地质填图前期解译阶段。

影像单元解译是根据工作图幅内卫星影像图总体影像特征变化规律进行的,因而是一个特征影像标志体,单元特征以一种解译标志为主体显示,不同单元之间边界清晰,具可解和可分性。

影像单元解译划分方法包括影像单元等级解译法和影像单元归并解译法。通过单元特征变化进行等级划分,为地质填图单位建立划分提供影像依据。

影像单元等级解译法 依据宏观影像特征变化差异,从大到小进行单元等级划分。单元等级之间具有一定的内在联系,代表同类地质体岩性特征的规律性变化。

影像单元归并解译法 归并解译是指依据遥感图像显示出的特征影像单元体,直接进行单元建立与划分,然后再根据相邻单元之间的特征分析、对比,将空间分布关系密切、特征相似或相同,并具有成因联系的单元归并成一级或二级影像单元的方法。

在上述影像单元建立划分的基础上,分别对每个影像单元赋予地质属性。①定性类影像单元:系指对影像单元直接实现地质体属性的定性判断,特指断裂和褶皱构造,标志类型为线性影像单元和对称性影像单元等。前者用来判定断裂构造,后者用来判定褶皱构造。②半定性类影像单元:指通过影像单元特征分析、对比,可基本判定单元地质属性的一类影像单元。标志类型为层型影像单元(单层型、夹层型和互层型)、非层型影像单元和环形影像单元3种。层型影像单元地质属性为地层类;非层型影像单元地质属性主要为花岗岩类侵入体和部分地层类;环形影像单元地质属性为侵入体、火山机构、破火山口、环形断裂、陨石冲击构造。③非定性影像单元:该类单元是一种通过影像单元特征难以进行地质属性归类的影像体。

主要影像单元解译类型 ①线性影像单元解译:是判定断裂、断裂破碎带、韧性剪切带的影像模式。主要依据线性影像单元体的延伸、方向、规模、位错等特征加以判定,并通过线性特征的差异划分等级,实现定性或半定量解译。②对称性影像单元解译:是判定褶皱构造的影像模式。主要依据特征相同的影像单元体的对称分布、圈闭、褶曲及特征不同的影像单元体有序排列、重复再现,以及产状分析进行褶皱构造解译、类型划分和性质判定。③层型影像单元解译:是判定地层类的影像模式。主要以显示呈层状展布的色彩、影纹结构信息加以解译,并按照单层型、夹层型、互层型影像模式加以划分。④非层型影像单元解译:是判定侵入岩类和不显层纹信息地层类的影像模式。主要依据地形地貌、形态和色彩信息加以判定。尤其是侵入岩类,可通过空间形态结构信息加以判定,而地层类则是通过特征地貌形态与侵入岩类加以区分。⑤环形影像单元解译:通过环形影像信息加以判定。通常情况下,反映岩体侵入作用特征的环形影像,环内多有岩体出露,有些环形影像即代表侵入岩体边界,而有些环形影像则反映岩体侵入作用的范围,包括接触变质带和热液蚀变带;反映火山机构的环形影像,环内多分布独立的或群状的丘包地貌;反映断裂构造的环形影像,由呈环状形态或环放形态产出的线形信息显示。⑥模糊影像单元解译:为地质属性无法确定的单元。解译中只圈定其边界,待野外验证赋予其地质属性。

2.影像岩石单元法

岩性特点符合填图单元划分标准的影像单元称之为影像岩性单元,是遥感地质填图的基本填图单位。影像岩石单元法是以影像岩石单元为基本填图单位,进行遥感初步解译地质图、遥感地质图填制的方法。

影像岩石单元建立是通过影像单元反映出的岩性特点、岩石类型、岩石类型组合特征分析对比,结合野外踏勘、剖面测制、野外地质填图及前人资料等综合分析而确定的。确定的标准必须与新填图理论的岩石地层、岩石构造地层、岩石谱系单位、构造岩石单位建立、划分的填图种类一致或基本吻合。正是由于不同的岩石类型、岩石类型组合与影像之间存在着明显的因果关系,为遥感填图以影像岩石单元为填图单位建立划分提供了可行性和根据。

影像岩石单元是一种以影像形式反映单一岩石、岩石类型、岩石类型组合特征,并具有填图单位建立、划分意义的影像岩石体。对沉积地层、火山地层、变质地层、侵入岩类具有等同填图效应。但依据不同岩类填图区别,填图单位划分有所不同,对于呈层型和非层型影像特征显示的沉积岩、火山岩、浅变质岩采用影像岩石地层单位;对于呈非层型和层型影像特征显示,受构造围限、变形变质、构造改造强烈的变质岩地层采用影像构造岩石地层单位;对于呈非层型和环形影像特征显示的花岗岩类采用影像岩石谱系单位;对于非层型影像特征显示的变质深成侵入岩体采用影像构造岩石单位。

对于影像特征清晰、延伸稳定、边界明显、具一定规模且岩性特点完全符合填图单元划分标准的影像单元可直接确定为影像岩石单元填图;对于影像特征清晰、延伸稳定、边界不甚明显,且岩性特点基本符合填图单元划分标准的影像单元可通过影像单元边界修订确定为影像岩石单元填图;对于影像特征清晰、延伸稳定、边界明显、规模较小的影像单元,视岩性特点可通过影像单元归并确定为影像岩石单元填图;对于模糊影像单元可通过野外地质调查直接建立填图单位。

3.单元剖面法

根据遥感地质填图方法特点,单元剖面法可划分为影像单元剖面法和影像岩石单元剖面法两种。

(1)影像单元剖面法

影像单元剖面法是以影像单元为调查单位而实施的野外地质填图方法。

野外踏勘路线尽量安排在影像单元齐全的地段。若交通不便或无法到达,可分段选线进行单元控制。野外地质踏勘的重点:①影像单元的岩石类型、组合特征、物质组成、结构构造、边界性质;②影像单元与地层单位、岩体单位的吻合关系、差异规律及填图单位划分意义;③宏观影像单元与沉积岩区、变质岩区、沉积—火山岩区、侵入岩带(体)之间的对应关系及规律;④标准影像单元的地质特征、填图意义;⑤线带影像单元的构造特征、类型及地质依据等。

实测剖面尽量选择影像单元齐全的地区,应遵循构造简单、地层发育齐全的原则,每个影像单元均需有剖面控制。重点观察影像单元的岩性组合和边界性质以及可分性和代表性。

(2)影像岩石单元剖面法

该方法是以遥感初步解译地质图为工作手图,以影像岩石单元为调查单位,实施野外地质填图单元建立、修订和野外调查路线布设的一种野外地质调查方法。

野外填图路线的部署要全面考虑影像岩石单元的解译程度,解译程度愈差的控制路线数量愈多,对复杂地质体亦应增加路线的布设密度。

遥感地质填图的野外调查方法为影像岩石单元剖面法。目的是为了进一步了解影像岩石单元的地质属性,为填图单元合理建立与划分提供地质依据,使填制的遥感地质图内容符合客观地质情况。根据地质调查认识,结合影像岩石单元的稳定性和可分性,对那些不符合填图单位建立划分标准的影像岩石单元进行修改、补充和重新厘定,使其具有填图单位的意义。

❷  遥感地质特征提取

(1)区域遥感地质特征提取,应以研究区的区域成控矿地质理论、实践知识为指导,从矿产预测实际需要出发具体确定。例如,与区域成控矿、导矿、容矿相关的线状影像提取,与中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深部岩浆、热液活动相关的环状影像提取,与矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取,与被控矿断裂交切形成的块状影像及与成矿相关的色异常提取等等,其中前二者为提取的重点。

(2)由目视、人机交互式解译提取的遥感地质界线,可分为实测和推测两个部分,实测线必须有可视化特征影像或一般性影像特征组合为依据。所有地质体、地质构造、的实测地质界线,均应能在同等技术条件下重复解译中再现,重现性一般应≥85%。

(3)线状影像:

线状影像解译,一般可先利用计算机进行(方向滤波)快速提取和统计分析,在此基础上应通过目视解译加以归纳整理,划分线状影像区、带和等级,确定相互交切、限制关系及相对时序。

线状影像的地质属性解译,一般可根据其空间展布特征及其相互关系,划分为压性断裂、张性断裂、扭性断裂、压扭性断裂、张扭性断裂、扭张性断裂和性质不明断裂或裂隙等几种。在有条件地区,可进一步划分为逆冲断裂、走滑断裂、节理密集带、剪切带、推覆体等等构造类型,以及构建不同方向线性构造之间的配套关系和划分相对构造期等。

(4)环状影像:

环状影像解译,一般采用目视、人机交互式方法提取。研究的重点是:环状影像的形状及大小,清晰程度,清晰、模糊环的内部结构特征;环状影像空间展布特点,相互包容、交切、吞蚀关系;环状影像之间的空间结构及其组合关系;以及环状影像与线状影像交切关系等等。

环状影像地质属性解译,一般应首先根据其空间展布特征,进行地质和非地质环状影像区分。对于那些与出露地表的岩体、火山机构、火山盆地、火山构造带等地体密切相关的环状影像,可利用影像单元的空间结构及其组合特点,解体出露岩体,划分遥感地质单元,区分相对侵位时序等。对于那些可能与隐伏岩体密切相关的环状影像,可在热柱理论指导下,根据环状影像清晰、模糊程度及其环之间的相互关系,构建环形(地质)构造,描绘可能与不同时序侵位相关的隐伏地体(岩体)的三维空间遥感地质特征。

(5)带状影像信息提取,可以用已知矿源层、赋矿地层作为训练场,利用机助或目视解译加以追踪圈定,诸如含多元素黑色页岩建造、含铜紫色页岩、砂岩建造、磷块岩建造以及其他如绿岩带、变质核杂岩、混杂岩带等等,一般均可利用光谱特征直接追踪提取。

(6)色异常,主要利用多时相图像、多波段合成图像、比值图像等的目视解译直接提取。色彩突出、色度与周围色背景显著差别,色块平面呈圆形、椭圆形或多边形面状而且面积一般较小的影像色块、色环,是目视识别和提取色异常的主要特征,如蚀变带相关的色环、色块,接触角岩带色环、色块,蛇绿岩带色块等等。

(7)块状影像多出现在断裂密集、交叉切割区,一般主要通过目视解译提取。地质解译的重点是:那些具有一定成矿专属性的岩浆岩块状影像单元;由已知成控矿断裂控制的菱形块状影像单元;在强大挤压力作用下形成的透镜状、扁豆状块体影像单元;那些菱块地体的锐角端元区含有环状影像、色异常等的块体影像单元,以及周边有剪切带的块体影像单元等等。

(8)遥感地质目视找矿模型建模信息提取,一般应选在有大、中型矿床或有较多矿点分布区。建模解译的重点是着重查明与已知(地表和隐伏的)成控矿地质因素相关的线、带、环、色、块等遥感特征,以及它们之间的空间结构。建模信息提取的关键,是优选其中具有诊断性的遥感特征或结构作为标记。用于构建表征矿集、矿田或矿床等不同等级遥感地质(二维或三维)找矿模型的标记,必须特征清晰,易于识别、易于理解、而且具有可操作性和代表性。

❸ 遥感地质解译方法

采用传统地质解译抄与数袭字地质解译相结合的工作方法。传统地质解译即影像判读,对遥感图像上显示的色彩、色调、阴影、花纹、水系等直接或间接解译标志进行判读。数字地质解译可以有目的加大或突出图像中的有用信息量,目前应用广泛的方法有线性拉伸、比值运算、空间滤波及主成分分析等。

❹ 遥感地质解译的步骤

选择一个软件erdas、envi等。拿到图像以后先读取,如果是多波段的就先融合,然后根据图像回等答级确定要不要做大气校正、几何纠正。这些准备工作都做好以后可以选择样本进行训练,然后分类。
这是大体的步骤,具体的细节步骤你问的细我才能答的细

❺ 遥感影像的地质解译基本问题

(一)区域遥感地质解译基础

服务于地质找矿工作的区域遥感地质解译是在基础遥感影像图上开展以线、环形构造解译和与成矿有关的岩性地层提取为重点的工作。在遥感图像上进行上述工作在现代技术条件下一般在GIS系统中,采取人机结合的形式开展。通过区域遥感地质解译所形成的成果图件上各种线条实际上是影像地质界线(薛重生,1997)。所谓影像地质界线是指在遥感图像上解译识别出的反映地质单元范围、空间形态和特征的界线。影像地质界线的可解译性取决于图像的信息显示模式、界线类型及区域背景参数。不同地质地理景观区(如沉积岩区、侵入岩区、火山岩区、变质岩区,露头好与露头较差地区等)遥感图像的地质可解译程度及其影像地质界线的解译精度存在一定的差异。理论上,在可解译程度高的遥感图像上对同一级别地质单元圈定的解译界线与野外实际填图结果应是一致的,并高于实际填图成果,特别是一些岩体的界线。另一方面,由于解译和识别工作均在遥感图像上进行,与实际野外填图更具宏观性,同时也带有一定的推断和预测性,因此也允许解译界线与实际界线之间存在差异。因为中分辨率图像上的遥感地质信息对于细分岩性难以准确区别,但却对处于浅隐伏条件下的构造和岩体能有相对清晰的显示。因此,研究不同岩类地质单元填图界线的图像基本信息类型及其信息显示模式(结构模式),对于正确指导地质界线的解译和制定合理的解译规范都是至关重要的。两者之间的差异可通过有选择性的野外实地查证对影像地质界线或实际填图结果予以更正。

(二)遥感图像地质信息的基本模式

在区域遥感地质解译中,影像地质界线是通过不同地物的影像地质信息显示模式鉴别而确定的。而不同地物在遥感图像上的显示模式是不尽相同的,从成因机理上讲,可分为3类显示模式,即光谱模式、纹理模式和景观模式。

(1)光谱模式:是遥感图像的基本信息类型。不同地物,如岩(矿)石的反射光谱存在差异,在遥感影像图上通过不同的色调和亮度显示出来,同一类地物则具有大致相似的影像特征,这种反映某一类地物存在的色调和亮度等影像标志便是遥感图像信息显示的光谱模式,它能够反映岩石单元、地层序列、构造地质体(或单元)等不同地质体空间分布特征,并可能根据其光谱特征确定其成分属性。因此光谱模式是遥感地质填图,特别是岩体和地层、蚀变带等解译的重要基础。

(2)纹理结构模式:是指不同地物(地质体)由于具有不同构造应变特征和抗风化剥蚀能力,而在漫长的内外生地质作用过程下,形成的特征的纹理结构。大到区域性的构造线,小到一般性的线性体等都是纹理模式的表现方式。这种纹理模式是解译线环构造的最重标志,同时对岩性地层等的解译也可起到间接指示作用。光谱模式和纹理模式相结合便形成了由色线、色带、色斑、色块、色环所构成的色-形纹理复合结构。如线理结构(平行式、斜交式、菱格式等)、水系网纹结构、图案结构(菱块图形、菱环图形、占型结构)等一些特殊的影像色调-纹理标志,是遥感地质解译的主要依据。

(3)景观模式:是遥感地质信息分析中的一种间接识别信息,它主要反映的是地理景观特征,如植被及其类型的发育和覆盖状况、地貌地形发育特征、人文特征等,它们是遥感地质解译的辅助标志,同时有些景观标志也能反映出不同的地质体边界属性,对解译具有重要意义。

(三)影像地质界线的基本类型

根据不同岩类区地质体(含正式及非正式填图单位)在遥感影像上的划界特征及其可解译程度,可将影像地质界线分为下列3种类型:

(1)确定性界线:指可在遥感图像上通过影像显示模式直接确定并不存疑问的地物界线。光谱模式和纹理模式中色调和纹理所构成的边界标志对地质界线成因类型或构造属性具有识别和判断能力,可根据影像地层学标志确定界线的层序类型和属性;根据岩体与围岩的色调、形态及三维(立体解译)结构确定岩体侵位边界的产出状态和接触界面的构造属性;根据一些特殊岩性单元及其背景特征确定其边界的地质属性,如岩脉边界、互层岩石单元中的特殊夹层(泥质岩中的灰岩或砂岩,泥质、粉砂质板岩中的变余石英砂岩、大理岩等)、层序地层中的各类构造界面(如构造不整合界面、超覆不整合界面、相叠覆界面等)。在露头较好的地区,解译的影像地质界线一般都是确定性界线,并与野外填图结果吻合较好,甚至精度高于实际填图结果,尽管对其成分特征的准确区分但还需要野外工作的密切配合。

(2)推断性或预测性界线:是指地质单元在影像上存在较明显差异的过渡界线,如色调过渡界线、地貌单元界线、纹理差异界线、隐伏岩体、蚀变区带以及第四系覆盖区等,但却不能显示清晰的边界。这类影像地质界线需要结合其色调、纹理变化状况,推断性或预测性的色绘。也就是说,影像信息的光谱模式或纹理模式及其在空间展布规律可确认其具有地质上的划界意义,推断或预测其应为一类区别于其他的地物单元,但又没有准确清晰的边界,只能根据其空间变化特征进行解译勾绘。但该类界线的地质成因或层序界面属性具有一定的多解性和不确定性,需要通过路线调查验证,对其影像界线的成因机理进行研究并调绘。这种界线反映的地质体是客观存在,但其大部分在野外实际填图工作中实际上更难圈定,该类界线的确定,尽管并非特别精确,但却对地质找矿工作具有重要意义。推断性或预测性界线的确定及其反映的地质信息是遥感地质解译的优势之一。

(3)不可靠界线:指具有一定的光谱模式、纹理模式显示,但其所反映的地物信息很不确定,有时可能是干扰或假的信息显示界线。在多时相或很多景镶嵌的遥感图像中由于对色调处理难以达到该类界线多出现在变质岩区和块状结构的火山岩区,在影像上无明显的识别或划分标志,可供地质解译的信息丰度较低。对这类界线一般根据景观特征(模式)或其他辅助信息并结合地质知识予以推测确定。对于这类地质界线应采用路线穿越调查和现场影像调绘相结合的方法予以野外实地查证和修改。

(四)遥感地质解译的方法

遥感地质解译应始终贯穿于工作全过程,可以从两个方面对遥感图像进行不同程度的判读和解译。首先从过程上看,具体可分为3个阶段,即初步解译、野外验证和综合整理(白朝军,2001)。

(1)初步解译:该阶段的遥感解译工作程序是:根据地质复杂程度(地层展布、构造线方向、岩石类型等)、地貌条件(地貌类型、切割程度等)和侧重解决问题的不同,编制测区遥感解译程度分区图,初步划分遥感影像岩石地层单元,建立不同时代的地层、岩石、构造的解译标志,遵循由已知到未知,由简单到复杂,先构造后地层的原则,在计算机软件支持下人机交互方式逐一进行解译,编制遥感地质草图。解译内容包括地层界线、标志层、特征岩层或岩层组合、断层及线性构造、环形构造、褶皱类型、形态及组合型式;解译侵入体分布形态,侵入关系及岩石类型;解译第四系的分布及界线、成因类型等。

(2)野外验证:在室内解译成果的基础上,要布置地质观察路线进行实地验证。查证的对象以解译过程中的不确定或推测部分为重点。查证过程中观察到的地质现象要及时补充、修改、完善在解译图上,并不断积累丰富不同地层、岩石、构造的解译标志。

(3)综合整理:在上述工作的基础上,结合其他工作结果,进行最终成果图件编制工作,对有疑问的重要地质界线、地质现象、重点研究区域、成矿有利地段及图面不合理地区,充分利用计算机和遥感技术,通过多种图像处理,突出有用信息,抑制干扰信息,最大限度地提取地质矿产信息,丰富图面内容,编制高质量的解译成果图。

从区域上看,则分为总体解译和局部解译,前者主要包括区域性线环型构造、大规模出露的岩浆岩体和特征的岩性地层以及遥感矿化蚀变信息提取(需进行进一步工作)等,通过解译,从宏观上了解和分析区域构造特征和重要地质体的分布情况。通过解译成果与矿床点间相互关系的分析,为总结区域成矿规律、划分区域成矿区带等提供基本信息。后者则是针对特定感兴趣区,将图像切割放大到合适的比例尺后进行的解译工作。主要服务于矿田、大的矿区或矿带的构造、岩性展布特征,发现矿床与其他地质构造要素的相互关系,如确定含矿构造带的延伸问题,矿化蚀变区的色调、纹理特征及其同非含矿区的区别等,以对矿区(带)进一步找矿工作提供指导等。

❻ 遥感地质解译结果的查证

为了提高遥感地质解译的可靠程度,确保遥感地质解译的质量,对通过遥感图像解译的地质成果,应采取不同手段进行一定量的验证与检查。

6.2.1 野外查证

野外查证是将遥感解译的地质成果带到野外现场进行实地的查证。查证解译的依据和解译的地质内容是否与实地情况相符合。查证的主要内容包括地质体的定位是否准确,点位误差应小于250m;地质定性是否正确,如岩石、岩组、构造性质以及层位、时代等正确与否。

遥感的野外查证一般与野外地质路线调查结合进行,在路线地质观察中由地质人员一并查证。由于受交通地形的阻挡,调查路线与解译路线间不可能完全重合,因此查证点不一定都在原解译点上。可应用遥感影像的通视性,在相同影像的邻近地区或调查路线上查证相同地质内容,即该处的地质界线位置定位、定性是否准确。因为该处的解译界线是由解译点延伸解译的,既然延伸解译的线、点都正确,当然作为遥感图像上能见到的延伸解译的“母”点也可证实是正确的。例如,A点与A'点是重合点的查证,B点查证时,因调查路线难以进入B点,可选同一影像特征、同一解译地质界线上的B'点作查证,如B'点定位、定性正确,亦可以证明界线上的B点查证解译正确,C与C'点情况同理。

查证的情况应在原解译点、线编录表上作简要描述,并作出是否合格的评定。重合的查证点在野外1∶100000手图上标明,不重合的查证点应另行定点编号。查证中若地质内容有变化或定位有误时,应在手稿图上及时修正勾绘。

根据查证的情况应作出对解译结果与填图单元边界、地质现象是否吻合的评定,一般分为三类:

1)正确。地质界线、地质体的定性、定位正确。

2)基本正确。地质界线、地质体的定性或定位(250~750m间)基本正确。

3)不正确。地质界线、地质体的定性或定位不正确。

6.2.2 其他资料成果的佐证

遥感地质解译成果也可以通过地质重力、磁法、电法、地震、放射性等地球物理勘察方法以及地球化学勘察方法获取的资料予以佐证。特别是隐伏的地质体,如深部断裂、岩体等。不仅可以提高遥感解译的可靠程度,而且往往能取得地面调查难以取得的重要认识。因此在解译工作中要注意收集、应用其他方法取得的资料作为遥感解译成果的佐证。

❼ 遥感图像地质解译方法

(一)在RGMap系统中使用多波段的方法

①如果RGMap系统已经打开当前的卫星图像,将其关闭。②在MapGIS的图像分析模块中使用图像设色功能设置的红、绿、蓝颜色值在假彩色合成时对应的波段。关闭图像。③在RGMap系统打开卫星图像并刷新,所显示的就为新设的波段组合的假彩色图像(图6-18)。

图6-18 测区十字铺一带的781波段(左)和531波段(右)假彩色图像

(二)测区的遥感图像地质解译

测区属亚热带气候,雨量充沛,植被发育,基岩出露较差,部分地区林木丛生,解译效果较差,解译程度总体属中等。本次工作采用目视法,遵循从“面→线→点”到“点→线→面”,即从宏观到微观,再从微观回到宏观的解译方法,循序渐进,反复进行,最终达到详细解译的目的(图6-19)。

图6-19 测区卫片影像解译地质示意图

1.直接判定法

根据遥感图像上可以用肉眼直接观测到的标志如色调、形状、阴影、纹理结构、大小、位置、相关布局等解译标志直接撮岩石地层、岩体、构造、地质要素和地质现象信息。这种方法主要用于圈定地质体的边界,效果较明显。

2.对比分析法

借助于不同时相、不同波段、地面资料进行相互补充,相互验证以确定地质体类型、边界。本次工作共有1、2、3、4、5、7、8共七个波段的数据参与解译,在MapGIS平台下可以单个波段用灰度显示或任选三个波段进行假彩色显示,工作中使用较多的为R=7,G=8,B=1合成彩色。

3.逻辑分析法

运用地学规律的相关分析和实际经验,进行逻辑判断。例如根据水系的分布格局来判断岩性和地貌类型;根据植被的类型来推断土壤类型。逻辑分析大大开拓了遥感图像所能发挥的作用。

4.追索法

根据地层、岩体、地质构造的展布或延伸规律在图像上显示出的不甚清晰的形迹,进行跟踪追索,圈定或勾画地质界线。这种方法主要用于圈定地质体边界、褶皱转折端和大型断裂。

5.类比法

此种方法以已知地质体或地质现象的影像特征为参照,推断相邻地区具有相似影像特征地质体或地质现象的属性;或通过不同地学资料的对比,确定具有某种遥感隐蔽信息特征的地质体或地质现象的属性。

❽ 区域遥感地质解译

本次研究初步开展了石碌矿区及邻区近660km2范围的遥感地质解释,目的是了解主要构造类型、构造线方向、矿床/矿体和侵入岩的产出与构造的关系,以期为找矿预测提供基础资料。所处理遥感影像数据范围为:东经108°30'~109°15',北纬18°40'~19°20'。该范围位于遥感影像p124r047的范围内,时相为2001年10月1日。

一、遥感图像处理

(一)图像预处理

本次应用的遥感资料为Landsat系列卫星的ETM数据,数据源特征如表9-1,处理软件为美国ERDAS公司开发的ERDASIMAGINE8.7。

表9-1 遥感数据源特征简表

以下为图像预处理所进行的操作:

1.几何校正

几何校正就是将图像数据投影到平面上,使其符合地图投影系统的过程。ETM原始图像只进行了几何粗校正,误差较大,因此需要对原始图像进行几何精校正。使用地图采点模式,对照1∶1万的《海南省昌江县石碌铁矿区地形地质图》(见图3-2)采集控制点,几何校正模型使用的是ERDAS IM AGINE8.7提供的多项式变换。

2.图像分幅剪裁

本次工作由于只涉及遥感图像的一部分,因此需要根据研究工作的范围对图像进行剪裁得到研究区域。本次工作使用的是ERDAS IM AGINE8.7的规则分幅剪裁功能。

3.图像解译

本次研究工作使用的图像解译工作主要有比值变换、主成分分析、图像文件组合等。

4.比值变换(DRAT)

比值(ratio)变换处理是不同波段相同像元点相对亮度值的算术除法运算(divide)。比值处理在减弱消除背景,消除地形、山影、云影等的影响地形阴影,突出目标信息,提高某些特征信息方面有较好的效果。比值变换可以增大同一像元在不同波段中因特征吸收带而产生的差异把均方差拉开。增强图像信息的层次,这种变换关键在于比式的选择。ETM波段在地质上的探测目标见表9-2,解译时我们选用了ETM5/4,ETM5/7,ETM3/1进行合成处理。

表9-2 岩石矿物可见光-近红外区反射光谱起主导作用的离子和基团的吸收谱带

ETM3/1被称为氧化铁指数,提取岩石或土壤中Fe3+含量高低的信息。ETM5/4被称为氧化亚铁指数,提取岩石或土壤中Fe2+含量高低的信息。其原理是:岩石中含量不多的磁铁矿、黄铁矿等含铁矿物即使含量很低,也会降低岩石的反射率,造成矿物岩石波谱中一部分有意义的特征谱带,为识别某些矿物富集带和划分岩石类型提供了依据。从表9-2中可直观地看出含三价铁离子矿物在波谱曲线上有两个明显的吸收带,第一个吸收带位于0.4~0.5μm,相当于ETM1波段,第二个吸收带位于0.8~1.0μm,相当于ETM4波段;在0.6~0.69μm(相当于ETM3波段)附近的反射相对较高。

ETM5/7被称为粘土矿物指数,其原理是:高岭土化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等泥化蚀变在2.08~2.35μm(相当于ETM7波段)附近有一个较强的光谱吸收带,在1.55~1.75μm(相当于ETM5波段)附近存在较高的反射率(见表9-2)。故粘土矿物指数能够反映地表土壤、岩石的粘土矿物含量特征,粘土矿物指数越大,则粘土矿物含量越高。通过这个指数可以探测与粘土化信息相关的地质作用。

5.主成分变换(principal component analysis,PCA)

主成分变换是一种常用的数据压缩方法,可以将具有相关性的多波段数据压缩到完全独立的较少的几个波段上,使图像数据更易于解译。主成分变换是建立在统计特征基础上的多维正交线性变换,是一种离散的Karhunen-Loeve变换,又叫K-L变换。PCA中每个主成分(PC)是原各个波段线性组合而成,而每个PC上又都存在着信息的增强和归并,不同PC的增强与归并的信息类型也不相同,它与相应的地物波谱特性有关。通常在每一PC中某波段的本征向量的绝对值最大,标志着该PC中反映该波段的光谱特征信息最多,即对该PC图像的形成贡献最大。PC图像的像元的相对亮度值则是几个原分量的相对亮度分别与对应本征向量(即权值)的乘积得出的几个乘积的代数和,经K-L变换的第一组分(PC1)取得方差的绝大部分信息,基本是原各波段的加权和,大体可视为所有分量信息的相对均衡的聚积。依PC2,PC3,PC4,…,PCn信息量逐渐减少。由于地质信息属于弱信息往往存在于变换后的后几个主成分中,因此在K-L变换后通常选取PC4进行分析。

本次研究为减少个别波段的干扰,提高工作效率,采用了4波段的主成分分析法。即用于增强粘土类矿物信息的4个波段采用ETM1、4、5、7,删去ETM2、3波段,避免3个可见光波段同时参与运算,主要是为了排除铁氧化物的干扰,这样在PC4负值图像中,绿泥石等粘土矿物将以浅色调特征突出出来,用于铁氧化物矿物增强的4个波段采用ETM1、3、4、5,避免ETM5、7波段同时参加运算,是为了排除粘土类矿物蚀变信息干扰,结果在PC4中氧化铁类矿物得到增强。

(二)图像文件组合(layerstack)

1.三波段假彩色合成

遥感各波段有着不同的波段范围和不同的光谱特征,其反映的图像特征和主要的地质应用范围也因此有着很大不同,这些由表9-3可查得。单个图层只能反映一部分地质信息,为了在单张图上得到的地质信息量更丰富,层次更分明,地物分辨率更高,需要选用三个波段的图层,分别赋予红、绿、蓝三原色进行彩色合成处理,得到假彩色图像。

表9-3 Landsat卫星各波段的设计应用领域

据美国Chavez最佳指数因子OIF(optimum index factor)的方法,即

OIF=∑|Si|/|Ri|

式中:OIF为某融合方案的OIF因子;i为参与融合的波段数;Si为第i波段〔因子)的标准差;Ri为各融合分量间的相关系数据。

计算可知ETM543,ETM457,ETM741和ETM743方案较佳,另考虑到实际找矿中需要使用近红外波段(参见表9-3),因此本次采用了ETM7(R)+ETM4(G)+ETM3(B)波段合成假彩色合成图像用于岩石地层解译及构造解译。

2.蚀变加强

ETM3/1(氧化铁指数)、ETM5/4(氧化亚铁指数)、ETM5/7(粘土矿物指数),其包含的信息虽可以直接应用,但参量中存在不少干扰或无用信息,只有尽可能地排除这些干扰信息,才能提取出更纯的信息。为了方便识别这些信息,还需要对上面的比值和主成分分析后的图像进行合成。

对于碳酸盐化及绿泥石化类,利用波段比值5比7、3比1、1457波段主成分分析PC4向量负值合成增强图像。由于植被反射光谱在2.0~2.4μm波段处反射率较低,从1.6μm至2.4μm反射光谱曲线呈下降特征,斜率为负;粘土矿物、碳酸盐矿物光谱曲线也呈下降吸收特征,因而植被反射光谱对蚀变矿物反射光谱产生干扰,两者不易区分。所以,在有植被覆盖区粘土矿物指数(ETM5/ETM7)中包含的蚀变信息受到植被信息的干扰,也就是说,粘土矿物指数在增强蚀变岩信息的同时,植被信息也得到了相应的增强,两种信息不易区分。研究区地处粤北山区,林木茂密,因此绿泥石化在合成图中信息受到严重的干扰,无法识别提取,因此本次研究仅将合成图内的蚀变区域作为参考,不作主要研究对象。

对于铁矿化,可以利用波段比值3比1、5比4、1345波段主成分分析PC4向量合成铁矿化增强图像;虽然TM3/1增强铁氧化物类蚀变容易受到植被的影响,但是因为采用3比1、5比4、1345的PC4向量合成图像重点在于褐铁矿化增强,因此影响不是很大。在合成影像图中,深棕褐色区域为蚀变强烈的地区。

二、地质解译

(一)岩石地层解译

本次研究采用航天影像(ETM)进行识别,因其空间分辨率较低,主要依据成因地貌类别和色调差异识别。

该区植被发育程度较高,基岩较少大面积裸露,所以岩性的解译较为困难,但地层的可解度相对较高。在该合成图像上,植被呈绿色、淡黄绿色;水体呈深蓝色;基岩裸露率高、植被稀少而呈现红色为主基调的暖色调,在洋红色波谱上下波动;第四系因为人类活动多而呈色彩斑驳。

通过对比,并参照矿区的地质图,可见已知的铁矿化主要赋存于青白口系石碌群;铜(钴)矿化主要赋存于青白口系石碌群;金矿化主要赋存于长城系戈枕村组;铅锌矿主要赋存于二叠系峨查组等。

(二)区域构造格架解译

1.区域线形构造解译

线性构造是指遥感图像上那些与地质作用有关的或受地质构造控制的线性影像。线性构造具有平直或微弯的直线状形态特征,多半是通过地形、色调、影纹图案、植被以及水系的线性变化表现出来。线性构造的解译标志主要有:①地层、构造、地质体等被错位而不连续;②两种截然不同的地貌景观的较长直线相接;③直线状发育的水系或微地貌(如陡崖);④直线状或微弯曲的弧线状色线或细窄色带,它们常是断层线或断裂带在图像上的显示。

该区的线形构造具有成组成带分布的特点,依展布方位可分为NW、NE、近EW向、SN向四种。近SN向的线性构造往往为NW向的和NE向的线性构造错断,表明其形成较早。

对比已知的矿(化)点分布图发现,矿化与近EW向或NW—SE向和NE—SW向的线形构造关系最为密切,矿化点大都位于这两组线形构造的交叉处附近,表现与这些线性构造很大的相关性。

2.区域环形构造解译

在遥感影像中,以结构或色调形式显示出的大小不同的实心的圆形、空心的环形或准环形或未封闭的弧形影像,并有一定的分布规律,与地质构造关系密切,称之为环形影像、环形体或环形构造。环形构造的解译标志主要有:①不同颜色或不同深浅色调的圆形、近圆形色斑;②圆形、近圆形、椭圆形异常纹形图案区;③出现与周围明显不同的圆形、近圆形、椭圆形异常地貌区,如环状的山脊、沟谷、盆地等;④环状水系。

本区的环形构造较为发育,环与环的组合类型有单环式、套环式、寄生式、卫星式等,环形构造与线性构造的交切关系,有中轴式、切线式、交叉式、弓弦式及内平行式等多种形式(表9-4)。

表9-4 环形构造环与环及环与线的组合形式

对比已知的矿(化)点分布图,可见矿化主要发生在环形影像发育密集的部位,且多发育于环形构造与线形构造组合形式为切线式和弓弦式的部位,即矿化发生于环形影像的周缘与周边位置。

(三)蚀变解译

金属矿物的产出往往伴随着强烈的蚀变,尤其是与绿泥石化及铁矿化关系密切。如第一章 所分析,由于绿泥石化蚀变在遥感图上较易为植被干扰,而本区植被茂密,因此本处主要对比研究铁矿化和矿(化)点分布图的关系。

将铁矿化蚀变图与矿化点分布图叠加可见矿化点大都分布于蚀变异常的区域内或周缘,蚀变强烈的区域,矿化点的分布也较密集。因此,可以通过划定铁矿化强烈的区域来预测矿床可能的分布位置。

三、解译成果

根据遥感影像图初步解译结果,可获得如下认识和成果(见图9-1):

图9-1 石碌矿区及邻区遥感地质解译图(图内白线区域系目前铁矿和金矿的主要采矿区段)

(1)岩浆岩

区内有多期岩浆活动,加里东期、海西—印支期、燕山期、喜马拉雅期对成矿都有影响,但主要是中元古代、海西—印支期和燕山期与成矿关系密切。海西—印支期尤其是晚期的岩浆与区内铁、铅锌矿床的分布关系较为密切;元古宙、燕山期岩浆与区内金矿床的分布较为密切。已知矿点大都位于受岩浆岩侵入地层的边缘位置。

(2)矿源岩

铁矿、铜钴矿的矿源岩主要为蓟县-青白口系;金矿化主要为长城系;铅锌矿主要为二叠系,也可能为后期侵入的岩浆从下部地层萃取的铅锌元素。

(3)控矿构造

区内矿床与构造关系密切。铁矿床主要受NE向断裂与近EW向断裂控制;金矿床、铅锌矿床主要受NE向断裂和NW向断裂控制;断裂的交叉部位控制矿田,两侧的更次一级断裂或构造挤压带形成容矿构造。

热点内容
鹿特丹港国家地理 发布:2021-03-15 14:26:00 浏览:571
地理八年级主要的气候类型 发布:2021-03-15 14:24:09 浏览:219
戴旭龙中国地质大学武汉 发布:2021-03-15 14:19:37 浏览:408
地理因素对中国文化的影响 发布:2021-03-15 14:18:30 浏览:724
高中地理全解世界地理 发布:2021-03-15 14:16:36 浏览:425
工地质检具体干些什么 发布:2021-03-15 14:15:00 浏览:4
东南大学工程地质考试卷 发布:2021-03-15 14:13:41 浏览:840
中国地质大学自动取票机 发布:2021-03-15 14:13:15 浏览:779
曾文武汉地质大学 发布:2021-03-15 14:11:33 浏览:563
中国冶金地质总局地球物理勘察院官网 发布:2021-03-15 14:10:10 浏览:864