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地质遥感图像有哪些

发布时间: 2021-02-02 14:49:39

『壹』 遥感地质的简介

遥感是“遥感技术”的简称。它来自英语Remote Sensing, 即“遥远的感知”。用各种探测仪器,从远距离探查、测量或侦察地球上、大气中及其它星球上的各种事物和变化情况,这种与目标不直接接触而获取有关目标的、信息的技术方法称遥感。1960年,地理学家普鲁特首先提出这一术语。遥感技术是六十年代以来在航空摄影、航空地球物理测量等方法基础上,综合应用空间科学、光学、电子学及计算机技术等最新成果而迅速发展起来的。现阶段的遥感技术仍以地球(包括大气圈)为主要研究对象,主要是利用各种物体反射或发射电磁波的性能,由飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等运载工具上的各种传感仪器,从远距离接收或探测目标物的电磁波信息,从而获得多方面的情况和动态资料。由于这种方法具有覆盖面积大、获取情报速度快、受地面障碍限制小,并能在短时期内连续、反复进行观测等优点,因而在探测自然资源、监视环境动态变化、气象观测、军事侦察等方面都有重要的应用价值和广阔的发展前景。遥感技术系统,一般由遥感仪器(传感器)、运载工具(遥平台)、地面管理和数据处理系统以及资料判译和应用机构等四个部分组成。按运载工具的类型,遥感技术可分为地面遥感、航空(机载)遥感和航天(星载)遥感等。
遥感地质工作的基本内容是:地面及航空遥感试验,发挥适用于地质找矿、地质环境的遥感系统,进行图像、数字数据的处理和地质判释。遥感地质需要应用电子计算机技术、电磁辐射理论、现代光学和电子学技术以及数学地质的理论与方法,是促进地质工作现代化的一个重要技术领域。

『贰』 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。

『叁』 遥感图像的种类

由地物反射或自身发射的电磁辐射,通过成像系统处理后产生与原物相似的形象称影像,特点是可以点对点地表现物体,即只有在某一视场角内的物体才能在影像平面上以点的形式显示,且每一物点的辐射能只能投射到影像平面的相应点上。不管是可见光还是不可见波都可以形成直观影像,记录存贮在感光材料或在显示器上显示,也可以以数字数据的潜像形式记录存贮在磁带上。通过安装在遥感平台上的遥感器对地球表面摄影或扫描获得的影像称遥感影像。遥感影像经过处理或再编码后产生的与原物相似的形象称遥感图像。为区别不同成像方式的遥感影像,常称光学摄影成像的二维连续的影像为像片、扫描成像的一维连续一维离散或二维离散的影像为图像。在遥感应用中有按遥感平台类型分称航天、航空、地面遥感图像;按影像记录的电磁波波段分为紫外、可见光、近红外、热红外、微波图像和多波段、超多波段图像;按影像比例尺有大中、小比例尺图像。遥感影像还有彩色和黑白,彩色图像又有真彩色和假彩色之分,等等。

遥感地质中常用的按成像遥感器工作波段和成像方式进行的遥感图像分类,既能体现影像特征,又能揭示影像的信息内涵(表3-2)。

图3-26 视频数据近实时传输

表3-2 按成像遥感器成像方式和工作波段的遥感图像分类表

『肆』 遥感地质模型

一、赋矿岩石地层的影像特征

滇东北地区95%的铅锌矿分布受震旦系灯影组上部、下寒武统渔户村组、上泥盆统宰格组、下石炭统摆佐组及下二叠统茅口组上部五个特定层位控制,赋矿层为白云岩、白云质灰岩、灰岩等。

图5-1 滇东北地区铅锌矿赋矿层特征影像(据ETM7、4、2图像)

图5-1 滇东北地区铅锌矿赋矿层特征影像(续)(据ETM7、4、2图像)

图5-1 滇东北地区铅锌矿赋矿层特征影像(续)(据ETM7、4、2图像)

图5-1为滇东北地区主要铅锌矿区及外围的ETM7、4、2融合全色波段的局部图像,对于矿区范围内碳酸盐岩分布以及构造、蚀变影像变化的研究,具有对比意义。由于图像地面分辨率的限制、岩性出露面积和植被等覆盖影响,仅可进行粗略的对比。

滇东北地区矿床赋存岩性均为碳酸盐岩,根据基本影像格局分类,矿床及外围影像显示以下几种类型:

(一)面状岩溶碳酸盐岩中的矿床

以龙街、洛泽河及火德红矿床为典型(a—c),这三个矿床都位于NE向褶皱断裂带之间的宽缓构造地带,矿床处于大面积岩溶碳酸盐岩中,中泥盆统曲靖组(D2q)及上泥盆统(D3)界面附近。上泥盆统(D3)显示较浅的影像色调和粗大疙瘩状纹形,中泥盆统曲靖组(D2q)显示较深的影像色调与相对细小的疙瘩状纹形。矿床就处在两种影像变化带附近,同时为NW向线性构造与较弱的NE向线性构造交汇区。

另外,火德红与洛泽河矿床所处区域影像色调普遍较暗,纹理较细,并构成隐约环块,这种岩性结构差异引起的影像变化可能为代表了原始沉积小洼地形态。

(二)局部隆起碳酸盐岩中的矿床

根据遥感影像特点,滇东北局部断隆碳酸盐岩中的矿床占重要位置,这类矿床多为以震旦系灯影组、下寒武统渔户村组为容矿层,分布上为断隆(茂租、乐红)或穹隆(金沙厂)。由于出露有限,遥感影像上形成的背景影像特征比较清楚,容矿层显示以色调斑块为特征。

金沙厂容矿层呈浅色调,震旦系灯影组呈块状影像,浅绿色,略显斑点状纹理,下寒武统渔户村组浅绿色间紫色条带,不规则沟系发育,切割较深,影像表面不光滑,斑状结构。外围围岩影像以褐色为主,环绕分布。

茂租、乐红矿床具有类似的影像特征:容矿的碳酸盐岩呈断块状,出露面积小,影像中显示为不均匀的暗紫色斑块,外围围岩影像浅褐色—绿色,纹形图案因岩性变化而不规则变化,乐红地区还呈现不规则环状分带的影像。

(三)紧密褶皱断裂带碳酸盐岩中的矿床

规模强大的NE向褶皱断裂带以及SN向褶皱断裂带控制了滇东北地区主要铅锌矿产的分布,其中多数矿床受次级褶皱、断裂控制。遥感图像中,赋矿岩层的多呈NE、SN方向带状(矿山厂、麒麟厂、乐马厂、长发硐、五星厂、大海韩家村)、狭长状(雨碌、铁厂)展布。

矿区及外围影像比较清楚显示,矿床位置几乎都落于代表两种容矿碳酸盐岩岩性的影像界面附近,伴随有NE向断裂(雨碌铁厂、矿山厂麒麟厂、长发硐)、NE向褶皱转折段(乐马厂、五星厂)和NW向断裂(大海韩家村、五星厂)影像特征。

以上矿床所赋存地层岩性影像有以下基本规律:①矿床位于两种不同的影像单元界面或附近,其界面多显示为断层;②容矿层岩石波谱在TM7显示为明、暗不同的灰度,在ETM7、4、2合成图像上,则显示出可分的两类:震旦系灯影组、二叠系茅口组普遍显比较暗的褐色;下寒武统渔户村组、下石炭统摆佐组显示深—浅紫色为主。

二、已知矿区遥感构造形式

在碳酸盐岩容矿前提下,多数已知矿区遥感构造形式多表现为:处于NE向褶皱-断裂带,或与NW向断裂-线性构造带交汇区域的次级背斜构造和断裂中;穹隆环形、蚀变环形构造内的次级断裂交汇区段。

三、已知矿区遥感信息特征标志

滇东北大中型铅锌矿床形成与定位,受多种条件控制,成矿源场与位场归纳为:①大断裂旁侧的次级断裂、背斜及短轴背斜;②多时代多层位控矿,同一矿床可以出现不同时代的两个含矿层位,岩性为大理岩、白云岩、白云质灰岩,两种岩性频繁变化段;③矿体产状与含矿层基本一致或相交。

对比研究十余个矿床在遥感影像中组合特征,可看出具有一定的规律。矿产地的构造、岩石组合影像类型组合标志总结如下。

(一)成矿源场遥感标志

滇东北遥感断裂-线性构造基本格架由NE向、SN向与NW向构造共同构成,区域性断裂(线性构造)的交汇区往往是大—中型矿床的产出构造部位;铅锌矿床在区域岩石岩性遥感单元中,多位于碳酸盐岩影像体内,靠近边部。

(二)成矿位场遥感标志

矿床产出主要与①NE向褶皱断裂带空间关系密切,定位于次级紧密褶皱的转折端附近,或者褶皱翼部走向断裂影像带;②NW向断裂与NE向或SN向断裂带交汇部位往往形成矿床容矿、定位空间。

(三)遥感蚀变信息

遥感铁化、泥化、碳酸盐化蚀变信息提取试验结果表明,遥感蚀变信息与已知铅锌矿床(点)有一定的关系。

四、滇东北地区铅锌矿遥感地质模型

滇东北地区铅锌矿遥感地质模型可以简述如下:

(一)构造-成矿带

滇东北地区NE—NNE向断裂的扩张与收缩,控制各个时期NE向海盆的展布与配套的褶皱-断裂带形成,扩张与收缩速率差异导致形成NW向同生转换断层及后期压性、压扭性断层。该构造格局控制着NE向为主、NW向为辅的铅锌矿成矿带展布。

(二)矿化集中区

NE向、NW向构造交汇区域,可以形成NW向次级转换盆地,或后期形成穹隆、蚀变“构造热区”,提供矿集区形成的喷流热水沉积环境和热液叠加改造动力条件,形成矿化集中区。

(三)矿床

NE向、近SN向、NW向次级褶皱与断裂为铅锌矿床容矿和定位的重要构造。

以彝良毛坪-龙街地区1∶5万、1∶2.5万及1∶1万遥感地质综合解译结果为例,概括总结滇东北地区铅锌矿遥感地质模型如下:

在1∶5万滇东北地区遥感地质解译图中,放马坝-毛坪-龙街地区发现铅锌矿产地数十处,产出的构造背景为NE向褶皱-断裂带与NW向遥感断裂-线性构造带叠加部位。在区域构造格局中,矿化带与地化异常显示出受NE向与NW向构造双重控制的特征。

在1∶2.5万毛坪-龙街地区遥感地质解译图中,突出显示了NE、NW向构造带对岩石地层及褶皱变形的控制作用。其中,NW向构造带既显示出早期同生构造的特征,又表现出晚期构造变形的特点。早期,沿官家营-极极桥-罗家坪子NW向遥感断裂-线性构造密集带,泥盆系岩性发生明显变化,碳酸盐岩地层与碎屑岩地层NW方向展布,呈指状分支,构成一剧烈岩相变化带,控制着构造带南侧碳酸盐岩与北侧碎屑岩为主的岩性分界;晚期,该NW向遥感构造带又制约了泥盆系为核、石炭系为翼的NE向褶皱(放马坝-白草坪背斜、红尖山-云炉河坝背斜)的空间展布。表明该NW向遥感构造带具有长期活动性质,控制着本区晚古生界以来沉积环境与构造变形,同时也控制了本地区矿化集中区的空间分布。

1∶1万毛坪地区遥感地质解译图更加清晰地反映了在有利岩性条件下,次级褶皱构造与断裂构造对矿区、矿体的控制意义。其中,中石炭统白云岩、灰岩构成的次级背斜转折端及发育的NE向次级断裂控制了红尖山矿床与姜家湾-花苗寨铅锌矿体的产出。值得注意的是在大伙房—大炉上一带,发育有一组NW向遥感线性构造带,该构造带主体在泥盆系—石炭系中分布,切割地层特征不明显,推测可能为同生构造位置,成矿构造与岩性条件良好,可开展深部探矿工作。

『伍』 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。

『陆』 遥感图像上的地质构造

大量的研究表明,绝大部分遥感影像上地质构造反映的是构造应力作用下的岩石形变带、软弱带或应力集中带,它们往往成为导矿与容矿的场所,还可能是某些成矿沉积盆地边界的控制因素。一定的地貌类型与一定的地质构造有密切的关系,而一定的地质构造又与成矿条件有很大的关联。因此通过对影像线性构造的综合分析,可以进一步了解区域成矿规律,从而进一步明确找矿方向。

卫星遥感图像上对各种地貌类型显示得十分清楚,有时可将整个盆地或山脉容纳在一张相片中。由于卫片具有宏观观察的特点,使地面上许多线性构造特征历历在目,如山地和平原的交界、支流河谷的线性排列、洪积扇、断裂、褶皱等。图8-1为地貌形态受地质断裂构造控制的卫星图像。地点在新疆博斯腾湖以南的库鲁克山区,科斯坦布拉克(A点以西)至兴地(A点以东)一带。FF称兴地断裂,呈舒缓波状。图像上为两种色调分界线,沿断裂断崖发育,形成一个突然转折的阴影陡坎。图像中A点以东,南盘上升,北盘下降,形成上更新世—全新世盆地;A点以西,相反的北盘上升为库鲁克山,南盘下降,并为上更新统—全新统洪积物所覆盖。

图8-1 新疆库鲁克山区卫星图像

(彩图见书后图版)

在卫星相片上还能发现一些沉积岩层下的隐伏岩体或松散沉积物下的隐伏构造。

一般隐伏构造的边界比较模糊,时隐时现,这些模糊的深部地质信息,或通过地貌形态微隆起和凹陷,或通过边界含水量的多少造成图像上的色调有一定的反差,由于卫片视域范围大,能将模糊的断断续续的构造特征以宏观的角度从图像上判析出来。

线性构造与成矿条件的密切关系有:①线性构造密集的地区成矿条件好。②断裂和褶皱强烈的构造线处成矿条件好。③构造线交叉地区成矿几率大。

图8-2是某铁矿区从卫星图像上判读出来的线性构造,将实地矿点表示在地质构造图上后,发现已在开采的老矿点(如图上的实心点圈)都在构造线的交叉处。根据这一规律和实地踏勘,在另两个线性构造交叉处(空心点圈)设计了两个新的远景开采矿点。

图8-2 某矿区的线性构造与矿点分布关系图

天山地区的遥感研究表明,近SN向和NW向两组穿透性构造在中亚地区具有普遍意义,并延伸至我国天山部分。田培仁等曾注意到这种非天山方向构造的重磁异常显示,并强调了其区域控矿的意义。由于多期次深部断裂活动,横向构造常以新构造的形式出现,将天山构造横切为不同段落,分隔了不同性质的山间盆地及山脉的不同走向段或高程段,有时构成推覆构造的边界断裂。以横向构造为界,每一段落具有相对一致的构造、地貌型式。由于具有隐伏构造的性质,横向构造常表现出弥散性特征,即断裂面不出露于地表,而是由不连续的线体,包括张性裂隙、先成河谷、断裂等组成较宽的异常带,带宽数千米甚至十余千米。中亚天山地区的横向构造具有区域控矿的重要意义,通过对前苏联的穆龙套金矿,阿尔玛累克、科翁腊德铜矿,萨累多尔金矿以及我国的阿西金矿等大-超大型金铜矿床的宏观遥感地质特征对比,表明它们均与横向构造存在一定的关系。

『柒』 地质遥感解译

(一)遥感图像处理

1.遥感数据源

采用的遥感数据源为美国陆地卫星LANDSAT-7 ETM数据,景号为124/47,时间为2001年1月2日。

2.图像处理

基础图像采用RGB假彩色合成和IHS变换的融合处理方法制作。根据工作区的图像数据统计分析,并通过试验对比,选用ETM741 作假彩色合成,该图像效果较好,色彩丰富,层次分明,岩性、构造的可解度高。然后采用HIS变换(彩色空f叫转换)方法与ETM8波段进行融合处理,具体方法步骤是:①将30 m分辨率的ETM741图像重加密采样到与ETM8图像具相同像元大小(10m),采集控制点进行图像配准;②对TM741进行反差增强后转换为I、H、S三色度要素图像;③将ETM8波段图像进行对比度拉深,使其灰度的均值和方差与空间亮度分量图像一致;④以ETM8图像取代I(亮度),作RGB变换(IHS反变换),获得融合图像。该融合图像既保留了假彩色合成图像丰富的光谱信息,又具有较高的分辨率,同时信息量有所提高。影像更细腻,色彩更更丰富,层次更分明,视觉效果更佳。

(二)蚀变信息提取

采用TM1、3、4、5波段的特征主成分增强和提取铁化蚀变信息。研究表明,铁氧化物的特征光谱信息集中在TMl~4波段,在TM4、1波段为吸收峰,在TM3波段无特征吸收而呈高反射。在选择铁化蚀变信息提取的PCA波段组合时,为了避免含羟基和碳酸根矿物的干扰,舍弃了TM7波段;TM2波段因其噪声最大,标准差最小,而且铁氧化物特征信息偏弱,也被舍弃。在主成分分析获得的4个图像中,PC3中TM3和TM1的载荷因子最大,且载荷因子数值符号相反,其反映的铁化信息最强,以此提取出铁化蚀变信息。

硅化蚀变信息是利用热红外波段(ETM6),通过最优密度分割法提取。

『捌』 遥感技术在地质、矿产方面有哪些应用

遥感技术为地质研究和勘查提供了先进的手段,可为矿产资源调查提供重要依据与线索,为高寒、荒漠和热带雨林地区的地质工作提供有价值的资料。特别是卫星遥感,为大区域甚至全球范围的地质研究创造了有利的条件。

常规的地质勘查工作都从点、线观测着手,待汇集了大量的资料后才能描述一个地区的地质特征,进而进行分析研究。利用遥感资料就可以首先从分析研究地区的遥感资料入手,然后有重点地选择若干点进行野外观测与验证。这样,不仅大大减少了野外工作量,节省人力、物力,还加快了速度,提高了精度。这对区域地质填图是特别适宜的。

在地质构造方面,由于遥感图像具有广阔的视域和逼真的影像,能真实地反映各种地质现象间的关系,因此,利用遥感图像进行地质构造分析,常能发现地面常规工作不能发现的地质构造,尤其是对于第四纪松散沉积物覆盖下的一些隐伏构造,反映得相当清晰。

遥感技术在矿产资源调查方面的应用,主要是根据矿床成因类型,结合地球物理特征,寻找成矿线索或缩小找矿范围。通过成矿条件的分析,提出矿产普查勘探的方向,指出矿区的发展前景。例如,通过对吉林省陆地卫星图像的分析,曾发现铜矿的分布与线性构造密切相关,对开发这个地区的铜矿有重要意义。

工程地质勘测中,遥感技术主要用于大型堤坝、厂矿及其他建筑工程的选址和道路选线,以及由地震、暴雨等造成的灾害性地质过程的预测等方面。例如,山西大同某电厂选址、京山铁路改线设计等,由于从遥感资料的分析中发现过去资料中没有反映的隐伏地质构造,通过改变厂址与选择合理的铁路线路,在确保工程质量与安全方面起了重要作用。在水文地质勘测中,则利用各种类型遥感资料,查明区域水文地质条件和富水地貌部位,识别含水层及判断充水断层。例如,美国在夏威夷群岛,用红外遥感方法发现200多处地下水出露点,解决了该岛所需淡水的水源问题。

此外,利用遥感技术可进行火山活动的监测、地震活动的调查、沙丘移动的研究等。

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