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遥感地质学姓名：XXX班级：XXX 学号：XXXXX 序号：XX环形构造与环形影像读书报告摘要：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。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： 遥感 环形影像 环形构造 控矿特征引言：遥感图像所显示的地面景观中，有许多由色调或线性要素所显示的环形体，它们构成遥感图像中的环形影像(环形构造)。 山区的环状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。平原地区的环状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。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。 地球上约34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。一.环形构造与环形影像的概念环形构造（circular structure）又称圆形构造，是地球和其他星球表面普遍存在的一种构造形式。在地壳中它以近圆形的构造环带为特征，通常在卫星像片上有明显表现。环形构造的成因具有多样性，它可能是地壳深部强烈的热动力冲压、旋扭作用的产物（具有明显的圆形、环形、弧形边界）；也可能是地质历史早期陨石撞击的遗迹；有的可能是侵入岩体的露头或隐伏边界；有的又可以是大型盆地的边界。而在平原地区出现的圆形构造也可以起因于地下水位的急剧变化。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。 环形影像 遥感图像所显示的地面景观中,有许多由色调或线性要素所显示的环形体,它们构成遥感图像中的环形影像。2. 环形构造影像特征 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。 山区的环状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。平原地区的环状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。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：对单个环状构造平面几何形态、规模、产出特点的分类；对环状构造的空间分布及组合特点的分类；最重要的当然的hi对环状构造的地质成因分类。 对单个的环状构造的描述分类，按其直径的大小，打的可达数百公里，穿过地表上的各种地质界线，晓得可以只有数百米。可以按环状构造的长轴走向的方位来分组。可以按单哥环状构造的平面集合形态分为弧形、圆形、多边形等。对环状构造的空间分布和组合特征的描述、分类，如环与环的组合特点分为同心或偏心环状、内切或外切环状，交切的环状等等形式。对空间展布、环状构造有事呈线状串列、雁列、或成集群产出，当然也有零星分布等。它们的展布特点常常与不同构造单元或区域构造的特征有关。 环状构造当前还没有同一的地学分类，主要有下列几类： （一）与构造成因有关的环状构造 包括：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。 （二）与岩浆活动成因有关的环状构造 包括：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。 （三）热液蚀变、烃类扩散、热辐射等成因造成的环状构造 包括：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。 （四）地学成因未能确定的环状构造 根据地质及地球物理资源初步判定与地质成因有关系，蛋又无法查明其具体成因，这类的似环状构造在有时占有很大的数量。对这类的环状构造的标会要细微慎重，但也不宜随便抹去，因为这可能包括一些有用的地学信息。 （五）陨石撞击成因的环形构造 严格来说，它不是地质成因，但仍与地学有关的环状构造。太阳系的各个行星、卫星表面都有大量的陨石撞击而成环形山，但地体却很少见到，地面已确认的环形陨石坑很少，在我国就更少。如有人认为太湖湖盆是陨石坑。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，但是它的地学价值却不能低估。其一是因为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。其二，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，推断与下列几种地球动力作用有关：陨石坑撞击假设；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。这些假说个有一定的根据与理论基础，但不够完善。环状构造的成因是遥感技术向地质学提出的新课题，对于这类新的地质信息的深入研究，有助于提高人们对地球的形成和演化历史及区域成矿的认识。3. 环形构造解释的实际应用 泊江海子油气环状构造的发现及其铀成矿的重要意义鄂尔多斯盆地是我国大型能源盆地，不仅石油、天然气资源十分丰富，而且砂岩型铀矿资源潜力也很大。近几年的勘查结果表明，鄂尔多斯盆地北部东胜地区存在一个大型的铀矿床。通过对该矿床所在区域地质背景的遥感信息研究，作者发现东胜矿床处于一个由断隆构造、NWW向断裂和泊江海子环状构造三者有机组成的一个特殊的区域地质构造环境中1，泊江海子环形构造是这一区域地质背景的重要组成部分，对东胜铀矿床的形成具有重要的作用。本文将论述泊江海子环形构造的遥感信息发现，探讨其深、浅部特征、成因以及与东胜铀矿床形成的关系等，旨在开阔遥感信息地质应用的思路，并促进砂岩型铀成矿理论的进步与发展。1 泊江海子环形构造的发现及其深化研究1.1 环形构造的发现对鄂尔多斯盆地北部ETM图像进行解译，发现在泊江海子一带存在一个略呈椭圆状的环形构造，北东-南西长约50公里，北西-南东宽约40公里，迄今为止，未见前人报道，现将其命名为泊江海子环形构造(彩图A)。泊江海子环形构造具有如下影像特征：环形影像由同心环状水系和一系列放射状水系组成，是整个东胜地区的分水岭中心。北边由西向东分别是黑赖沟和西柳沟，东边分别为西乌兰木伦河和东乌兰木伦河，南边为串珠状水塘组成的水系，西边是一条由多个湖泊组成的略向南呈弧形突起的水系;环形影像内部与外围有较明显的色调差异，内部的色调较深，而外围的色调较浅;环形构造放射状水系的两侧水系出现不同程度的错位，这些错位现象在ETM图像和雷达图像上均有不同程度的反映。经野外调查，这些环状和放射性水系是在裂隙带和小断层的基础上发育起来的。在组成环状构造的环形山顶上发现有现代河床沉积及满山遍野的鹅卵石，反映环状构造近期还在上升隆起(彩图 B)。1.2 泊江海子环形构造的深化研究1.2.1 环形构造深部结构从环状构造与1：20万布格重力叠合图(图1)上可以看出，泊江海子环形构造与重力低值异常相对应。据崔焕敏研究，在向上延拓1km，2km及4km时，泊江海子一带的重力相对低值异常均有表现，直至向上延拓8km时，环形构造内部的重力低值异常消失，这表明环形构造深部可能是一个局部的基底坳陷。从航磁Ta等值线与环形构造叠合图来看(图2)，环形构造中心一带主要位于正负磁场异常的过渡带区域，正磁异常幅度为+50Nt，仅显示弱磁性的特点。从位于环形构造不同位置的伊13井，鄂1井，伊21井揭露的深部地质特征来看，鄂1井在3440m深处的O1m地层中有油气显示2，表明位于环形构造近中心区域的奥陶系的埋深至少在此深度;而伊13井，伊21井的奥陶系埋深却分别只有2945m和2512m，均明显浅于前者。这也反映泊江海子环形构造鄂1井地段的3000多米深处，确实存在一个局部的小坳陷。将遥感数据和重力数据进行对比分析，可以看出，该环形构造在地表为穹形隆起，而其深部却表现为凹陷，三维形态呈锥状体(彩图C)。结合应力机制分析，地表的穹状隆起是由于上顶力形成的，深部的凹陷是由于深部物质喷出形成空腔塌陷而成。1.2.2 环形构造与断裂的关系从彩图A右图可以看出，泊江海子环形构造处于NWW，NEE和SN向三组基底断裂的交汇部位，其中，NWW向的本害敖包-准格尔召断裂和北东东向的君土梁-泊江海子断裂在重力、磁力、地震以及遥感等各种信息中均有明显反映，进一步研究表明，其形成时间早、活动时间长、切割至结晶基底，属压-张多次反转的贯通性大断裂3;近南北向的断裂在遥感图像上表现为近南北向串珠状分布的湖泊和水塘，在布格重力异常图上，断裂两侧的异常形态明显不同，而且在向上延拓8公里重力信息上，依然显示清楚，反映该南北向断裂是一条切割很深的大断裂。经对航磁信息进行化极、垂向微熵及水平微熵处理发现，该南北向的断裂两侧磁异常形态也有很大差异，亦是断裂构造存在重要证据。上述三条大断裂与环形构造的形成密切相关，环形构造是受这三条基底断裂控制形成的。同时，这三条断裂后期的活动又破坏了环状构造，其中NWW向本害敖包准格尔召控矿断裂对环状构造的破坏表现得尤为明显。从遥感图像上可以清楚看出，该断裂将泊江海子环状构造分为南北两半，北半部分环状纹理密而清晰，南半部分稀少而模糊(彩图A左图)，反映出NWW向本害敖包准格尔召控矿断裂的北盘相对南盘曾发生过向上的错动。2 环形构造的成因分析从上述环形构造的地表形态、深部地球物理、地质等特征出发，可以对环形构造的成因进行探讨。从环形构造的重力低值异常和弱正磁异常特征来看，不可能是岩浆侵入的产物，因为磁异常并不高，不超过50Nt，而花岗岩体的磁异常在200Nt以上。从环形构造与深部油气田的空间关系来看(图3)，环形构造周围分布有不少油气田和气井，反映泊江海子环形构造与深部油气田有密切的关系。另据有关资料，在云南、贵州、四川碳酸盐岩、碎屑岩地区的油气构造，不但有色环晕圈显示，而且发育环形和放射状断裂，集色、线、环于一体，与隐伏岩体特征极相似4，但并非花岗岩体侵入形成。 （1-断裂构造，2-环形构造，3-油气田分布区) 从这里可以看出，泊海子环状构造与石油部门研究的油气构造具有明显的相似性，它很可能是长期深部油气的强大气压造成的穹形隆起在地表的表现，由于油气大量喷出，在深部造成空腔塌陷，重力上相应反映为圆形的重力低现象。对泊江海子环形构造地表出露的白垩系地层、钻孔岩芯中的直罗组地层及断裂带内岩石光谱测量分析结果表明，泊江海子地区存在明显的碳酸盐异常、粘土化异常和Fe2+异常，特别是断裂带和泊江海子环形构造附近的地层，其光谱曲线呈现明显的2.3m的CO32-强吸收峰和1.1m的Fe2+宽缓吸收峰5(图4)。同时，对泊江海子地区出露地层的酸解烃分析也表明，岩石中普遍含甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戍烷、正戍烷等气体，且含量很高，甲烷、乙烷一般为数十到数千微升，最高可达6041微升/千克。上述事实也说明，泊江海子环形构造是一个含油气构造，是深部天然气上涌的通道。3 对铀成矿的重要作用3.1 砂岩铀成矿与油气的关系研究表明，鄂尔多斯盆地北部东胜铀矿床砂岩型铀矿与油气的关系极为密切，主要证据包括：(1)经钻孔岩芯观察和矿石的显微研究，发现矿石中含大量沥青脉(彩图D左)，并见许多油气包裹体和油珠(彩图D右)。 (2)核工业208地质队对富矿岩石、贫矿岩石和无矿岩石酸解烃类进行的化学分析表明，烃类含量在富矿岩石中比非含矿岩层明显增高(表1)。表1 东胜地区矿化段酸解烃对比一览表层位CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-C5H12样品数无矿段269.7056.4139.6712.9627.5652.542.5515贫矿段346.59777.6433.1334.0387.8913.1773.2913富矿段1189.5218.483117.3038.9118.9316.4965.8792(3)对各种颜色岩石的地球化学特点及空间分布特征研究表明，绿色砂岩主要是由Fe2+引起的，而蓝色砂岩可能是由Mo元素引起的，它们均是油气二次还原作用的结果。(4)据杜乐天研究，铀矿物不是由四价铀和六价铀组成的沥青铀矿，而是由四价铀组成的铀石(USiO4nH2O)，表明该铀矿床形成于强还原环境条件下，否则四价铀便会氧化成六价铀，不再成为铀矿物的主体;研究还发现与铀矿物共生的矿物有硒铅矿(PbSe)，Se2-负二价是典型的强还原产物，从而进一步表明了该铀矿床形成于强还原环境。作者认为这个强还原环境的存在与深部油气等还原性物质沿断裂带上升到含矿层位密切相关。正因为鄂尔多斯盆地北部东胜铀矿床的形成与油气的关系密切，因此，位于东胜铀矿床西侧不远的泊江海子含油气构造对东胜铀矿床的产出具有重要的意义。 3.2 环状构造对东胜铀矿床形成的作用 泊江海子环状构造对东胜铀矿床形成的重要作用，主要表现为： (1)泊江海子环形构造的存在，是鄂尔多斯盆地北部铀成矿断隆构造这一区域地质背景的重要组成部分，为鄂尔多斯盆地北部深部古生代油气不断向地表浅部运移和喷出的中心，是鄂尔多斯盆地东胜杭锦旗地区砂岩型铀成矿所需还原性气体的重要来源之一; (2)与环形构造成因密切相关的NWW向断裂构造的存在及其后期活动，促使泊海子环形构造深部的油气源源不断地沿NWW向控矿断裂向东西两侧运移，向东迁移到东胜地区，对东胜铀矿床的形成提供了还原性物质，造成了铀的沉淀富集，对东胜铀矿床的形成起到了构造-地球化障的作用6,7。沿该NWW向控制铀矿的油气断裂，从东胜矿床向西，在与有利成矿砂体的复合地段，同样会成为砂岩型铀矿成矿的重要富集场所，从而为东胜铀矿床的扩大，甚