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遥感地质解译的应用与工作方法
——以内蒙六户1∶5万区域矿产地质调查项目为例

2017-01-09宋家军孙天柱汪子杰王永魁胡兵聂阳

山东国土资源 2016年12期
关键词:色调

宋家军,孙天柱,汪子杰,王永魁,胡兵,聂阳

(山东省第四地质矿产勘查院,山东 潍坊 261021)

遥感地质解译的应用与工作方法
——以内蒙六户1∶5万区域矿产地质调查项目为例

宋家军,孙天柱,汪子杰,王永魁,胡兵,聂阳

(山东省第四地质矿产勘查院,山东 潍坊 261021)

遥感解译工作在区域地质调查中发挥了不可忽视的作用,通过对内蒙古1∶5万六户等四幅进行矿产调查,对该地区地表覆盖严重的地区进行了地质解译、图像处理和多波段数据采集分析。由于调查区覆盖严重、可解译性差,因此研究除注重技术方法的先进性,还注重与野外调查相配合。在研究初期与验证阶段都进行了大量的野外调查工作,在很大程度上提高了解译目标的针对性和解译成果的准确性。该次研究成功区分地层、侵入岩、构造的相互关系。经野外验证,在地质体展布与断裂解译方面较为准确,达到了较好的地质效果,大大提高了区域地质调查和编图的速度及质量,成为该区域地质工作的重要方法手段。

遥感解译;区域矿产调查;内蒙六户;1∶5万矿调

调查区位于大兴安岭山系主脉南段东坡,属内蒙古高原的一部分,地势较高,地形起伏不大。地层属华北地层大区,内蒙古草原地层区,锡林浩特-磬石地层分区,主要有中二叠纪大石寨组、哲斯组,早侏罗世白音高老组、玛尼吐组,满克头鄂博组,晚白垩纪的梅勒图组。区内有中生代火山岩浆岩带的叠加,晚侏罗世陆相火山岩、次火山岩及火山碎屑岩及晚侏罗世花岗斑岩、正长斑岩发育,火山岩及岩体受控于区域构造,呈NE向展布[1]。

1 遥感地质解译原则

在大量研究前人资料的基础上,进行分析对比,以遥感资料为信息源,以地质体、地质构造、地质现象反应的特征影像为依据,通过图像解译提取地质信息,填绘地质图件和研究地质问题。突出重点影像特征,先有简单,后复杂,层层突破,对于模糊不清的地质体,要到实地调查,进行对比研究[2]。

2 遥感地质解译的工作方法与过程

2.1 数据收集与资料准备

收集的遥感数据主要为ETM数据。由于工作区内植被覆盖较多,对遥感数据的时相要求相应较高,原则上既要选在植被最少的时间,又不能有面积性冰雪覆盖,加上一些特有岩石的影像特征。

2.2 遥感地质解译

2.2.1 影像地形地貌特征

调查区属低山丘陵区,区内最高峰罕山,海拔为772.8m,相对高差300m,全区高程多介于300~600m间(图1)。山圆坡缓沟阔,地势自西向东逐渐降低,东南角处最低。遥感影像特征较明显。区内水系总体不发育。

图1 工作区遥感影像与地形特征图

2.2.2 遥感地质解译特征

遥感解译贯穿于区调任务确立之后到最终资料整理之前的地质工作过程中。一般在任务确立之后进行区域解译和初步解译,在正式进行野外地质填图之前完成详细解译。由于调查区内岩石出露较差,植被影响较大,这给遥感地质解译带来不小的难度。该次工作首先对ETM图像进行了初步的地质和构造解译,建立了初步的解译标志,然后进行对比分析—野外实地调查—逻辑推理—图像处理[3]。

(1)主要地层、岩体解译

根据色调、纹理、地形地貌、水系类型、植被发育及空间分布特征等解译标志,对各地层单位进行解译,主要解译标志如下:

第四纪冲积砾石层:主要分布于河流两侧及谷底地区,纹理相对平滑,整体呈粉红色调,其间见有蓝色河流影像,在河流两侧多见绿色块状发育的植被,一般未见耕作痕迹,在色调、纹理上与周围的洪冲积砂层有明显差别(图2)。

图2 冲积砾石层与洪冲积砂层的影像特征

第四纪洪冲积砂层:多位于第四纪冲积砾石层的两侧,色调以紫红色为主,多见有耕作痕迹,地形较平。

第四纪风积砂层:主要位于测区的西南角,色调以白色为主,纹理多平滑。

白垩纪的梅勒图组:色调多以绿色为主,东南地势较平地区多呈圆包状图案。西南高山区、北部地区产出的裸露岩石多呈褐红色,尖削状山脊。

白音高老组:在四幅图中均有出露。多为椭圆形及不规则面状。色调以浅色调为主,因岩性不同呈现有淡黄、淡紫等色调,多为低山地貌,冲沟短浅,发育较疏稀的似树枝状水系。

玛尼吐组:与白音高老组易相混,多为低山地貌,呈圆包状。与白音高老组相比,其色调含更多紫蓝色(北部山区紫色多,低山区蓝色多,如图3)。

图3 白音高老组与玛尼吐组的影像特征

满克头鄂博组:纹理多以粗糙为主,遥感图像上显示为蓝绿色及深褐色,丘陵地貌,主山脊浑圆状或次尖棱状低缓山脊,冲沟较深,发育中等密度的不规则状水系。

二叠纪哲斯组:主要发育在测区的西南角。冲沟较浅,发育平行状水系。影纹较平滑,一般为尖削状山脊。

二叠纪大石寨组:在测区内发育较少,仅见于测区的西侧中部,为淡桔黄色,为低山地貌,纹理较平滑。

调查区内侵入岩较为发育,分布范围较为广泛,主要见于调查区西北部,根据区域性资料及同源岩浆演化理论按其成岩早晚可划为5次侵入,限于遥感数据分辨率,能解译的仅有3期,岩性包括正长花岗斑岩、正长斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩、二长花岗岩等。其颜色一般为蓝紫色或淡桔色,树枝状水系发育,影纹较粗糙,为低矮的尖削状山脊。

由于测区各时代地层岩性极为相似,加上植被与土层覆盖,按年代地层学分组建立相应的解译标志极为困难。在实际的解译中,往往是先将所有不同色调、纹理等标志的岩性或岩相进行区分,最后再叠加上已有的地质成果对其归并和属性定性。

(2)构造解译

线性构造解译:判断线性构造的解译标志主要包括有直线性的冲沟或河流、陡坎、单面山、错动的山脊、洼地或特殊的色带等[4-7]。如图4错动的山脊很好地显示了构造形迹的存在。

图4 典型构造形迹的遥感影像特征

环形构造解译:主要的解译标志有放射状水系、环状的影纹及特定的地貌特征(如环形山脊、环形冲沟)、色环等,影像特征较明显。一般大的环形构造反映一个完整的火山机构系统,包括数个小型环形构造,小环形构造代表火山锥,次火山岩体。根据收集的调查区矿点及矿化点资料发现,它们的分布与环形构造要素关系密切,多位于其边部。

遥感信息综合分析:遥感异常信息的分布具有一定的规律性,铁染信息主要分布在测区的中部与西侧,多数异常与构造有着密切的关系,如测区中部NE向异常信息就分布在解译的节理、劈理密集带上。遥感异常信息与矿点吻合度较高,如大连屯铁矿点在线性构造交切以及环形构造的边部位置上,这符合该地区的成矿地质特点。

(3)影响遥感地质解译的因素

自然条件因素:由于测区灌木较发育,农田较多,岩石风化强烈,地表多见岩石碎块,覆盖比较严重,从遥感图像上不能直接观察到基岩露头,图像上的色调不是地质体电磁信息的真实反映,影响了遥感解译程度。

遥感图像因素:如铁蚀变信息,矿化蚀变信息不突出,效果不理想。波段间的相互干扰影响了测区的遥感解译程度[8-10]。

3 结语

遥感技术在矿产地质调查工作中发挥的作用较大,是地质填图工作中不可缺少的技术手段。遥感地质填图方法的应用可大大提高区域地质调查和编图的速度及质量。遥感图像为各种大规模的地质构造提供了直观的地质概念,能更清楚地认识地质构造与地质景观(包括地貌、水文、植被)间密切的相关性。可以准确地了解各类地质体的宏观形态、边界和组合形态。遥感技术可以有效地获得准确的动态信息,如河流的冲刷、堆积、水系的变迁等。因此,利用遥感技术获得资料迅速而准确、成本低。因此,遥感地质工作方法在地质调查工作中能发挥重要的先行作用。

[1] 史启朋.汶泗河冲洪积扇松散层现场热响应试验数据分析及应用——以兖州市南郊试验场为例[J].山东国土资源,2014,30(2):58-61.

[2] 丁建华.肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用[J].地球物理学进展,2006,(2):2-3.

[3] 董国栋.基于多源遥感数据的农村居民点用地提取技术[J].山东国土资源,2015,31(3):65-69.

[4] 戚树发,吕宝平,姚春梅.遥感技术在海岸带环境地质调查中的应用——以山东省沾化县北部沿海地区为例[J].山东国土资源,2014,30(8):76-79.

[5] 唐小明,冯杭建.基于虚拟GIS和空间分析的小流域泥石流地质灾害遥感解译——以嵊州市为例[J].地质科技情报,2008,(2):1-3.

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[10] 张慧娟,张永杰,魏采用.遥感在矿产集中开采区地质环境解译中的应用[J].四川地质学报,2016,36(1):132-134.

Application of Remote Sensing Geological Interpretation——Setting Geological Survey Project of Regional Minerals with the Scale of 1∶50000 in Liuhu Area in Inner Mongolia as an Example

SONG Jiajun, SUN Tianzhu, WANG Zijie, WANG Yongkui, HU Bing, NIE Yang

(No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Weifang 261021, China)

Remote sensing interpretation work played an important role in regional geological survey. Through geological survey work of four maps with the scale of 1∶50000 in Liuhu area in Inner Mongolia, surface geological interpretation, image processing and multiband data acquisition in serious covering areas have been carried out. Dure to serious covering and poor interpretation, advanced technology, the coordination and field survey should be paid more attention. A large number of field investigations have been carried out in the early stage of research and verification. It has improved the accuracy of the translation results in a large extent. The study successfully distinguished the relationship between strata, intrusive rocks and structures. Through field verification, it is more accurate in geological body distribution and fracture interpretation, achieves better geological effect, and greatly improves the speed and quality of regional geological survey and mapping. It has become an important means in regional geological work.

Remote sensing interpretation; regional mineral survey; Liuhu area in Inner Mongolia

2016-04-25;

2016-05-19;编辑:陶卫卫

内蒙古自治区地质勘查项目招标委员会办公室,内蒙古突泉县六户等四幅1∶5万区域矿产地质调查NMKD2008-39

宋家军(1971—),男,山东苍山人,工程师,主要从事区域地质调查及矿产工作;E-mail:sddksysjj@163.com

TP391

B

宋家军,孙天柱,汪子杰,等.遥感地质解译的应用与工作方法——以内蒙六户1∶5万区域矿产地质调查项目为例[J].山东国土资源,2016,32(12):50-53.SONG Jiajun, SUN Tianzhu, WANG Zijie, etc.Application of Remote Sensing Geological Interpretation——Setting Geological Survey Project of Regional Minerals with the Scale of 1∶50000 in Liuhu Area in Inner Mongolia as an Example[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(12):50-53.

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