遥感地质作业.doc

遥感地质学课程报告学生姓名：郑运杰 专业班级：地质11001指导教师：李世雄 时 间：2013.05.29环形构造的遥感解译及其找矿意义摘 要:环形构造作为一种指示信息对找矿具有非常重要的意义和价值,借助于卫星遥感影像对研究区的环形构造信息进行了深入探讨与研究,首先对该区的环形构造信息进行了遥感解译,通过环形构造的影像特征及其与矿点的产出关系来探讨环形构造的控矿特性,并进一步分析其与成矿的内在成因,最后基于深入研究的基础之上,提出了充分利用卫星遥感影像环形构造信息展开矿产资源勘探的思路和策略。关键词:环形构造;成因分类;遥感;控矿特征引言遥感地质又称地质遥感，是综合应用现代遥感技术来研究地质规律，进行地质调查和资源勘察的一种方法。它从宏观的角度，着眼于由空中取得的地质信息，即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用，以分析、判断一定地区内的地质构造情况。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。 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。一、遥感地质学基本理论遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。 （一）遥感地质一般包括4个方面的研究内容：1.各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。2.地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。3.地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。4.遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。 遥感图像相当于一定比例尺缩小了的地面立体模型。它全面、真实地反映了各种地物（包括地质体）的特征及其空间组合关系。遥感图像的地质解译包括对经过图像处理后的图像的地质解释，是指应用遥感原理、地学理论和相关学科知识，以目视方法揭示遥感图像中的地质信息。（二）遥感图像地质解译的基本内容包括：1.岩性和地层解译。解译的标本有色调、地貌、水系、植被与土地利用特点等。2.构造解译。在遥感图像上识别、勾绘和研究各种地质构造形迹的形态、产状、分布规律、组合关系及其成因联系等。3.矿产解译和成矿远景分析。是一项复杂的综合性解译工作。在大比例尺图像上有时可以直接判别原生矿体露头、铁帽和采矿遗迹等。但大多数情况下是利用多波段遥感图像（尤其是红外航空遥感图像）解译与成矿相关的岩石、地层、构造以及围岩蚀变带等地质体。除目视解译外，还经常运用图像处理技术提取矿产信息。成矿远景分析工作是以成矿理论为指导，在矿产解译基础上，利用计算机将矿产解译成果与地球物理勘探、地球化学勘查资料进行综合处理，从而圈定成矿远景区，提出预测区和勘探靶区。利用遥感图像解译矿产已成为一种重要的找矿手段。三、环形构造及其影像特征（一）环状影像与环状构造的概念在遥感图像上有色调、水系、影纹结构等标志显示出的近圆形、空心的环形或为封闭的弧形等影像特征称之为环形影像或环形形迹。构成环状影像的地表因素很多，一些是地质构造成因的，如火山机构、岩浆活动中心、岩体、盐丘、穹窿等表现的环状影像：一些是人类活动的痕迹，如圆形、环形的水库、人造林、各类人造工程等；而另一个则是自然地理、地貌现象，如近圆形的湖泊、风化残山、冻土鼓丘、弧形的牛轭湖等；还有一些是宇宙作用成因的，如陨石坑。为了突出地质意义，将那些成因上与地质作用或宇宙作用有关的环状影像称为环状构造或环形构造。（二）环形构造的成因分类由于技术手段扥多准因素的限制，对环状构造的地质成因、机理的研究还不深入，环状构造与区域成矿关系密切，环状构造某些部位，如边部及中央、或与线性构造交切点，常常是成矿有利地段。环状构造可能与深部地质构造作用有关。关于环状构造的起因及形成机理，推断与下列几种动力作用有关：陨石坑撞击假设（如有人认为太湖湖盆是陨石坑）；深源热能冲刺假说。认为可能是地球深部的高能热核反应引起地球内部物质向外壳冲击，爆炸面产生的地壳构造，或是由于能力上冲引起大气异常变化而产生的晕梢辐射被摇杆器接收；热流成因假说；热动力岩块假说；地球自转成因假说等。1.与构造成因有关的环形构造短轴褶皱、叠加褶皱形成的穹窿和构造盆地、前寒武纪变质岩系组成的基底穹窿构造；隆起与凹陷盆地旋扭构造形成的弧形、漩涡形、环形组合的断裂；各种构造的岩块、地块；盐丘底劈构造、古潜山、隐伏礁体。2.与岩浆活动成因有关的环状构造火山机构环状构造，如火山锥、火山湖、破火山口等；隐爆角砾岩筒造成的环状构造。由于其上的岩石破碎带常常遭受较强的热液蚀变，在图像上表现为由隐现的环状、放射状断裂和色调异常斑状块组成的环状影像；岩株、岩枝等中小型岩浆岩体、岩浆杂岩体及变质岩区由混合岩化作用或古老侵入体反映的环状构造。岩浆杂岩体环状构造是在特定的大地构造环境下由一系列时代不同，但有成因联系的岩浆杂岩体为主体和与其半声特定的各种构造形迹共同组成的环状构造。 3.热液蚀变、烃类扩散、热辐射等成因造成的环状构造：热液蚀变成因的晕圈状色调异常，其边界模糊不清，常出现在两组或多组线性构造的交汇部位，规模一般不打；油气上方的烃类微渗漏形成的雾状异常或晕圈状异常。这是由于油气上方不断渗漏到地表做烃类物质改变了环境条件，导致地层、岩石、土壤的物理化学性质变化及所引起的地表植被的异常等，在多波段摇杆图像上表现为模糊的雾状或晕圈状的色调异常；地热资源常在热红外图像上呈现为雾状或晕圈状色调异常。（三）环状构造的影像特征在遥感图像上，环状构造大多数都是通过色调环、地貌环、水系环、植被环、影纹环或它们的复合类型的环状特征变现出来。1. 山区的环形构造多变现为环形或弧形分布的山脊，沟谷，近圆形的山体或山间盆地，或以放射状、向心状环状水系等表现出来，有些环状构造是由于环内具有可与背景相区别的特征影纹、色调而呈现出来。2. 平原地区的环形构造多表现为环状色调异常，其轮廓较模糊或呈晕环状，而且环的不同部分的色调也有变化。这种色调异常的原因大多是由土壤的成分，含水量及植被发育的不同形成的。平原地区有些环状构造是由环形或弧形分布的残山、地表小型水体、以及有呈圆形组合的斑点状、板块状影纹表现出来的。3. 跨越平原和山区的大型环状构造，通常是山区那部分的环形轮廓较清楚。对环状构造的描述与分级、分类包括：1、对单个环状构造平面几何形态、规模、产出特点的分类；2、对环状构造的空间分布及组合特点的分类；3、最重要的当然的是对环状构造的地质成因分类。四、环形构造的找矿意义遥感图像所显示的地面景观中,有许多由色调或线性要素显示的环形体,它们构成遥感图像中的环形影像(环形构造)。地球上约3/4的金属矿床产于环形构造,据不完全统计,我国已发现的斑岩型铜矿约有80%位于不同规模的影像环形体的边缘部位。甘肃眠县、宕昌环形构造,直径约70 km,由5个中酸性岩体组成,这些环形构造内分布有60余处金属矿床、矿点,且矿产的分布有一定的规律性,即从环心到环边由伟晶岩型的稀有金属、高温热液的钨锡矿中温热液的铀、铜、铅、锌多金属矿低温的汞、锑矿床呈环状分布,矿床、矿点主要分布于断裂构造与环形构造的交汇部位。环形构造形态多样、成因复杂,是遥感地质找矿的一个重要研究方面,许多关于环形构造的说法还没有定论,实际工作中还必须结合具体的地质条件等诸多方面进行其成因分析研究。因此,针对锡多金属矿床的特点,展开环形构造与成矿关系的研究,尤其是环形构造与锡多金属矿成矿关系研究,将具有更为普遍的实践意义。以下实例：（1） 北京地区遥感环形构造信息提取与金矿预测在北京地区的金矿成矿预测研究中,环形构造解译主要是在1/6.7万的航片上进行的,局部地区采用了TM资料及其图像处理结果。对于近soookmZ的航片资料进行了饱和解译,共解译出4000个环形构造。环形构造解译过程主要包括建立环形构造解译标志、环形构造解译、人工环形影像剔除、局部TM图像的环形特征增强处理、绘制环形构造解译图等。1.北京环形构造影像特征地区的各类环形构造在影像上表现为规模不等的环状影像特征,环的边缘通常是色调异常、影纹结构变化的边界;岩体型环形构造的环内色调和影纹结构均一,并与背景地物存在明显的差异;隐伏岩体型环形构造的清晰度决定于岩体的埋深,岩体越浅越清晰,环的形状与岩体的形态密切相关,环的形状反映了岩体的空间分布特征;隐伏岩体上方球面状蚀变环与隐伏岩体影像特征相似,颜色比隐伏岩体稍浅;出露于地表岩体的蚀变环,其影纹结构与原岩相近,色调则比岩体深。2.环形构造定量分析环形构造的定量分析主要是计算环形构造的空间分布密度和环形构造的交点密度。统计计算是通过一个统计圆按照一定的步长遍滑全区来实现的。在北京地区,环形构造密度只考虑了环的边缘,即密度统计是弧长统计。对于给定的统计圆,先判别环形构造与统计圆的空间关系,包括相离(包括相切)、相交、包含(包括重叠)3种情况,然后计算统计圆内包含的环形构造的长度并累加,累加结果除以统计圆面积就得到了圆心处的环形构造密度值。环形构造的交点密度定义为统计圆内环形构造的交点总数除以统计圆的面积(不同的环形构造交于同一点时,规定交点重复计算)。3.环形构造定统计分析结果的地质解译对于环形构造密度统计结果,把Zkm/km,定为异常下限,并以0.3km/kmZ的等间距进行了异常图编绘,通过对异常图分析,全区共获得了17个环形体密度异常区,即关上南(为关上一将军关金矿热源体)、山东庄北、大华山南、万庄一三白山(为万庄金矿的热源体)、银冶岭(为隐伏岩体)、柏岔山(岩体)、长哨营西、胡营西南、银河沟南、猴石梁、大石门子(为大石门花岗岩)、石槽东南(为隐伏岩体)、八达岭(为杂岩体多金属矿化区)、禾子涧北(为杂岩体及钢矿化区)、姚家河(为火山结构多金属矿化区)、珠窝(开口弯窿区金矿化)、大海沱(为岩体)。从以上分析可以看出,一些环形构造密37度异常区与已知的杂岩体群、火山结构区相对应,如典型的八达岭杂岩体群、黄场杂岩体群、姚家河火山结构区等(图1);一些环形构造密度异常区直接位于金矿或共它多金属矿化区内或附近,如万庄金矿、银冶岭银矿区、关上一黄土梁金矿区等(图2)。大部分环形构造密度异常区与已知金矿或其它多金属矿化区、杂岩体群、火结构相对应,环形构造密度异常与它们成正相关关系,它往往揭示了矿化区的热源体的部位。这表明环形构造的密度异常可以作为金矿成矿预测的依据之一。4.环形构造与金矿化的关系通过分析环形构造与已知金矿(点)空间分布关系,发现二者具有十分紧密的关系。环形构造的规模控制着矿化规模。大型的环形构造或环群控制了燕山期岩浆活动中心矿化集中区;较大的单一环形构造控制了矿田和矿区;小型的环形构造则与矿体的蚀变带特征及分布密切相关。环形构造的形状、结构、规格反映了隐伏岩体空间分布形态和产状。环形构造的影像清晰度指示了隐伏岩的埋深。影像清晰度高,埋深小,岩体接近系。地表,地表蚀变弱,对寻找中高温热液金矿有利;影像清晰度低,则岩体埋深大,对寻找中低温型金矿有利。环形构造控环形蚀变晕圈能够反映岩体外部围岩的蚀变带特征及分布范围。五、结束语遥感影像具有空间宏观性,利用其对环形构造信息进行解译具有独特的优势,尤其是对于本研究区的环形构造而言,一般直径约为0. 57 km,遥感影像的环形构造解译效果非常显著,在基于遥感解译的基础之上,研究发现环形构造信息与成矿具有非常密切的内在成因,大多矿点均落在环形构造区域内,并且许多已知矿点与小型环形构造关系显得更为密切,尤其是小型环形构造的边缘部位,值得今后找矿勘探的进一步实践和验证。参考文献:1王志刚,郭子祺,马超飞.多覆盖地区花岗岩接触带及其控矿特征的遥感研究J.国土资 源遥感, 1998, (2): 4145.2 Floyd F. Sabins. Remote sensing formineral explorationJ.Or