遥感地质学3.遥感岩性解译

1、二、二、 遥感岩性解译遥感岩性解译l依据遥感资料波谱与空间信息特征判定出露地表依据遥感资料波谱与空间信息特征判定出露地表岩石物性和产出特点。岩石物性和产出特点。l岩性解译内容：岩性解译内容： 1.1.建立岩性解译标志建立岩性解译标志; ; 2. 2.解译岩石的物性与类型、产出状态解译岩石的物性与类型、产出状态; ; 3. 3.圈定不同岩性的界线圈定不同岩性的界线; ; 4. 4.分析各种岩性展布状况、变化及相互关系。分析各种岩性展布状况、变化及相互关系。 内容：内容：l岩浆岩的解译岩浆岩的解译l沉积岩解译沉积岩解译l变质岩解译变质岩解译l影响岩性识别的主要因素影响岩性识别的主要因素l岩性识别方

2、法与解译要领岩性识别方法与解译要领l遥感地层分析遥感地层分析4.1 4.1 岩浆岩的解译岩浆岩的解译l岩浆岩的几何形态主要标志是：岩浆岩的几何形态主要标志是：1.在图像上岩浆岩体具有比较规则的平面几何形态，常在图像上岩浆岩体具有比较规则的平面几何形态，常成圆、椭圆、脉状等；成圆、椭圆、脉状等；2.除少数熔岩外，岩浆岩多数缺少层理影像特征；除少数熔岩外，岩浆岩多数缺少层理影像特征；3.在遥感图像上出露规模较大的侵入岩，常具环状、放在遥感图像上出露规模较大的侵入岩，常具环状、放射状等类型的水系，节理或岩脉群。射状等类型的水系，节理或岩脉群。4.1 4.1 岩浆岩的解译岩浆岩的解译 岩浆岩的反射率高

3、低、色调的深浅与岩浆岩岩浆岩的反射率高低、色调的深浅与岩浆岩SiO2SiO2含量，色率大含量，色率大小的正比关系非常明显。小的正比关系非常明显。 岩浆岩在可见光与近红处波段的波谱特征与岩石中铁离子、羟岩浆岩在可见光与近红处波段的波谱特征与岩石中铁离子、羟基和水密切相关。基和水密切相关。 在红外波段，岩石从酸性向基性超基性，吸收谷的位置向长波在红外波段，岩石从酸性向基性超基性，吸收谷的位置向长波红外方向偏移。红外方向偏移。4.1.1 4.1.1 中酸性岩体解译中酸性岩体解译l中酸性岩体波谱特征中酸性岩体波谱特征4.1.1 4.1.1 中酸性岩体解译中酸性岩体解译l中酸性岩体几何形态中酸性岩体几何

4、形态 大型岩基多成圆穹状、纺锤状或边缘不规则的大型岩基多成圆穹状、纺锤状或边缘不规则的块状。而单个中小型侵入体的岩株、岩枝、岩盘块状。而单个中小型侵入体的岩株、岩枝、岩盘等常成圆等常成圆-椭圆、透镜状、串珠状或大脉状。椭圆、透镜状、串珠状或大脉状。 由于差异风化的结果，常构成下列地形地貌：由于差异风化的结果，常构成下列地形地貌：1.具有环形影像特征的穹状山丘，或在中低山地区内出具有环形影像特征的穹状山丘，或在中低山地区内出现带有剥蚀残丘的丘陵盆地；现带有剥蚀残丘的丘陵盆地；2.构成较特殊的影纹图案；构成较特殊的影纹图案；3.由于球形风化和节理对冲沟、小水系发育的控制，钳由于球形风化和节理对冲沟

5、、小水系发育的控制，钳状状树枝状菱格状树枝状菱格状树枝状以及放射状、环状水树枝状以及放射状、环状水系发育，在航片上显示明显。系发育，在航片上显示明显。4.1.2 4.1.2 基性、超基性岩体解译基性、超基性岩体解译l对基性与超基性岩的解译要领是：对基性与超基性岩的解译要领是：充分利用航空重充分利用航空重磁与遥感多源信息复合资料、并配合区域大型构造磁与遥感多源信息复合资料、并配合区域大型构造解译资料进行。解译资料进行。4.1.3 4.1.3 脉岩解译脉岩解译l重要的解译标志有：重要的解译标志有：1.岩脉常成群、定向，以平行、雁列、共轭、环形、放岩脉常成群、定向，以平行、雁列、共轭、环形、放射状等

6、组合形式产出。单条岩脉多成长条状、链状和射状等组合形式产出。单条岩脉多成长条状、链状和透镜状；透镜状；2.成群脉岩受区域断裂控制、沿某些区域断裂方向展布；成群脉岩受区域断裂控制、沿某些区域断裂方向展布；3.花岗斑岩，伟晶岩等长英质岩脉色调浅、抗风化能力花岗斑岩，伟晶岩等长英质岩脉色调浅、抗风化能力较强，常构成线性垄岗、陡壁。辉绿岩、煌斑岩脉色较强，常构成线性垄岗、陡壁。辉绿岩、煌斑岩脉色调常较围岩深，易风化成狭长沟谷，线性槽地。调常较围岩深，易风化成狭长沟谷，线性槽地。4.1.4 4.1.4 火山岩解译火山岩解译l大比例尺图像大比例尺图像锥状、舌状锥状、舌状年轻的熔岩可见绳状流动构造年轻的熔岩

7、可见绳状流动构造可见寄生火山口、破火山口、火山口湖、熔岩被、熔岩可见寄生火山口、破火山口、火山口湖、熔岩被、熔岩穹丘穹丘古老火山古老火山由于长期风化剥蚀，可见残留平台、阶坎或由于长期风化剥蚀，可见残留平台、阶坎或放射状火山机构放射状火山机构l小比例尺图像小比例尺图像有一定规律排列的点、斑有一定规律排列的点、斑 玄武岩流覆玄武岩流覆于第四系早于第四系早期海相沉积期海相沉积物之上，玄物之上，玄武岩色调暗，武岩色调暗，中部有密集中部有密集的深灰色斑的深灰色斑点状圆形凹点状圆形凹坑坑腾冲新生代火山群腾冲新生代火山群西拉木伦河断裂，达来诺尔西部深灰色调玄武岩，西拉木伦河断裂，达来诺尔西部深灰色调玄武岩，

8、可见几十个规模不大沿可见几十个规模不大沿NENEE向分布的火山锥向分布的火山锥长白山天池火山口湖长白山天池火山口湖MSS 5MSS 74.2 4.2 沉积岩解译沉积岩解译l4.2.1 沉积岩基本解译标志沉积岩基本解译标志 沉积岩的色彩、色调和图形特征是基本解译标志。层理沉积岩的色彩、色调和图形特征是基本解译标志。层理是沉积岩最重要的图像特征，层状产出造成带状影像特征。是沉积岩最重要的图像特征，层状产出造成带状影像特征。色调色调影纹图案影纹图案地形（貌）地形（貌）水系水系植被与土地利用植被与土地利用其他其他沉沉积积岩岩砾岩砾岩不均匀的深灰色调呈斑块不均匀的深灰色调呈斑块状状条纹条带表面、条纹条带

9、表面、粗糙呈斑杂状。粗糙呈斑杂状。阴影发育阴影发育沿主要节理方向发沿主要节理方向发育陡崖垅岗地貌，育陡崖垅岗地貌，崎岖不平的地形崎岖不平的地形地表水系不发育地表水系不发育基岩区植被不发基岩区植被不发育育崩积物发育崩积物发育砂岩砂岩浅灰色调，植被丛生，多浅灰色调，植被丛生，多为中为中深灰色深灰色发育有规则的条发育有规则的条纹条带状影纹纹条带状影纹常成单面山猪背岭常成单面山猪背岭陡峻崎峰，山脊走陡峻崎峰，山脊走向稳定向稳定中等密度树枝状中等密度树枝状格状及角状水系，格状及角状水系，冲沟短切割深横冲沟短切割深横剖面呈剖面呈“V”树木，耕地较少，树木，耕地较少，仅集中于河道沟仅集中于河道沟边边可据砂岩

10、稳定可据砂岩稳定延伸远，特有延伸远，特有地形，水系等地形，水系等特征而做标志特征而做标志层层粘土岩类粘土岩类灰暗灰灰暗灰条纹条带状影纹条纹条带状影纹较发育，平缓坡较发育，平缓坡地，开阔洼地地，开阔洼地低矮圆滑馒头状山低矮圆滑馒头状山丘丘典型树枝状及平典型树枝状及平行状水系，冲沟行状水系，冲沟短而密，横剖面短而密，横剖面呈圆滑的呈圆滑的“”形形土壤较厚，村镇，土壤较厚，村镇，路，耕地较多，路，耕地较多，是很好的农作物是很好的农作物区，边坡树木覆区，边坡树木覆盖盖易风化多残坡易风化多残坡积物，呈浅色积物，呈浅色斑状斑状碳酸岩类碳酸岩类干旱干旱区区较均匀的浅中较均匀的浅中等灰色调等灰色调可发育有条纹

11、条可发育有条纹条带状影纹带状影纹呈陡峻山势，山脊呈陡峻山势，山脊走向连续走向连续水系以细小冲沟水系以细小冲沟为主为主植被较稀少，少植被较稀少，少耕地耕地基岩裸露，残基岩裸露，残坡积物少坡积物少潮湿潮湿区区基岩区为浅灰色基岩区为浅灰色调，植被覆盖多，调，植被覆盖多，呈深灰色调呈深灰色调斑块状不规则斑块状不规则溶蚀地貌发育溶蚀地貌发育水系为典型星点水系为典型星点状，冲沟短而浅状，冲沟短而浅植被茂盛，农田，植被茂盛，农田，村镇，道路集中村镇，道路集中在河谷在河谷裂隙均匀分布，裂隙均匀分布，并成组出现并成组出现4.2.2 4.2.2 主要沉积岩解译特征主要沉积岩解译特征l粗碎屑岩解译粗碎屑岩解译 这类

12、岩层坚硬、抗风化、成层性好，性脆而节理发这类岩层坚硬、抗风化、成层性好，性脆而节理发育，节理与层理对微地貌水系的控制较明显。常构成桌育，节理与层理对微地貌水系的控制较明显。常构成桌状山、平顶山、猪背岭、鬣岗、单面山及垄状小山脊陡状山、平顶山、猪背岭、鬣岗、单面山及垄状小山脊陡崖、阶梯状陡坎等地形。崖、阶梯状陡坎等地形。 水系以羽状、菱格状、树枝状为主，密度较小，其水系以羽状、菱格状、树枝状为主，密度较小，其末级小水系的发育明显受局部层理和节理构造控制。末级小水系的发育明显受局部层理和节理构造控制。 粗碎屑岩有时因球形风化和沿陡崖崩塌等原因，在粗碎屑岩有时因球形风化和沿陡崖崩塌等原因，在全色黑白

13、图像上呈粗糙的斑块或斑点影纹。全色黑白图像上呈粗糙的斑块或斑点影纹。4.2.2 4.2.2 主要沉积岩解译特征主要沉积岩解译特征l粉砂岩、粘土岩解译粉砂岩、粘土岩解译这类岩石的影像特征是：这类岩石的影像特征是：波状起伏的地形上，分布有大大小小不等，地形的相对高波状起伏的地形上，分布有大大小小不等，地形的相对高差不大，分水岭浑圆的差不大，分水岭浑圆的“馒头山馒头山”；由于粘土岩类的透水性较差，故地面的水系密度大，为典由于粘土岩类的透水性较差，故地面的水系密度大，为典型的树枝状水系，地面水体多；型的树枝状水系，地面水体多；植被、耕地和村落多，常常是经济开发相对较好的地域；植被、耕地和村落多，常常是

14、经济开发相对较好的地域；由于这类岩层颜色多样，在遥感图像上构成色调、色彩不由于这类岩层颜色多样，在遥感图像上构成色调、色彩不同的纹带，断续隐约展布。夹杂在抗风化能力较弱的粉砂同的纹带，断续隐约展布。夹杂在抗风化能力较弱的粉砂岩、泥岩和粘土岩类中的砂砾岩和灰岩夹层或透镜体，常岩、泥岩和粘土岩类中的砂砾岩和灰岩夹层或透镜体，常构成清晰层理和岩层三角面；构成清晰层理和岩层三角面；低山丘陵地区常有蠕虫状、姜块状、细菱格状影纹图案。低山丘陵地区常有蠕虫状、姜块状、细菱格状影纹图案。4.2.2 4.2.2 主要沉积岩解译特征主要沉积岩解译特征l碳酸盐岩解译碳酸盐岩解译 碳酸盐岩的化学和矿物成份不同，导致波

15、谱曲线的碳酸盐岩的化学和矿物成份不同，导致波谱曲线的形态、碳酸根的吸收谱带位置和反射率不同，在遥感图形态、碳酸根的吸收谱带位置和反射率不同，在遥感图像上色调深浅就不一致。峰林地貌发育好，色调灰黑；像上色调深浅就不一致。峰林地貌发育好，色调灰黑；色调浅，具龟裂影纹，岩溶地貌不好，水系不发育。色调浅，具龟裂影纹，岩溶地貌不好，水系不发育。 4.3 4.3 变质岩解译变质岩解译l区域变质岩在遥感图像上基本特点：区域变质岩在遥感图像上基本特点： 主要看其原岩特点、变质程度、矿物成分主要看其原岩特点、变质程度、矿物成分 l一般：一般： 正变质岩波谱特性及色调与岩浆岩相似正变质岩波谱特性及色调与岩浆岩相似

16、 副变质岩波谱特性及色调与沉积岩相似副变质岩波谱特性及色调与沉积岩相似 * *总体轮廓保留岩浆岩图形总体轮廓保留岩浆岩图形 * *( (大比例尺图像可见大比例尺图像可见) )内部由于片理、片麻理或混合内部由于片理、片麻理或混合 岩化作用而产生断续细纹或肠状细纹岩化作用而产生断续细纹或肠状细纹 * *内部断裂发育会有格状水系内部断裂发育会有格状水系 * *图形仍保留沉积岩基本特征图形仍保留沉积岩基本特征条带、条纹条带、条纹 * *在受到强烈褶皱变动时，条带、条纹会显示出高度在受到强烈褶皱变动时，条带、条纹会显示出高度 塑性流动的肠状、飘带状影像塑性流动的肠状、飘带状影像 变质程度越高变质程度越高

17、 原岩图形特征越模糊单调原岩图形特征越模糊单调正变质岩正变质岩副副变变质质岩岩色调色调地貌地貌水系水系植被植被其它其它板岩千板岩千枚岩枚岩色调呈灰色调呈灰深色，灰黑深色，灰黑色灰色灰地形低缓，岗、垅地形低缓，岗、垅状或脊状地状形。状或脊状地状形。山脊定向性明显，山脊定向性明显，连续性好连续性好梳状、格状、平行梳状、格状、平行状、树枝状水系，状、树枝状水系，冲沟切割较深冲沟切割较深植被发育程植被发育程度差度差有较密的线纹，有较密的线纹，它代表板理或它代表板理或千枚理的方向千枚理的方向片岩片片岩片麻岩麻岩色调深浅变色调深浅变化较大化较大地形平缓，当变质地形平缓，当变质岩性很坚硬时，地岩性很坚硬时，

18、地形陡峭形陡峭丰字型水系，树枝丰字型水系，树枝状水系，羽毛状水状水系，羽毛状水系，片岩水系较稀系，片岩水系较稀疏，片麻岩水系较疏，片麻岩水系较密集密集植被发育，植被发育，常种植庄稼常种植庄稼或果林或果林有条纹条带影有条纹条带影纹。条纹呈直纹。条纹呈直线形，扭曲状，线形，扭曲状，环状或不规则环状或不规则4.3 4.3 变质岩解译变质岩解译l特征波谱（特征波谱（0.40.42.5m2.5m）主要由铁、锰、）主要由铁、锰、铜等金属离子和羟基、碳铜等金属离子和羟基、碳酸根离子及水引起；酸根离子及水引起；l铁、锰离子导致蓝光波段铁、锰离子导致蓝光波段曲线斜率增大；曲线斜率增大；l2.2m2.2m、2.3

19、5m2.35m为羟基、为羟基、碳酸根离子的强吸收带。碳酸根离子的强吸收带。A4.4 4.4 影响岩性识别的主要因素影响岩性识别的主要因素l岩石的反射光谱差别，以及所引起的影像色调的岩石的反射光谱差别，以及所引起的影像色调的差异差异l岩石的形状岩石的形状l水系形态与岩性水系形态与岩性 l地貌与岩性地貌与岩性l土壤、植被与岩性土壤、植被与岩性 1 1、岩石的反射光谱特征：、岩石的反射光谱特征：岩石色调的深浅主要是由组成岩石的矿物颜色深浅和岩石色调的深浅主要是由组成岩石的矿物颜色深浅和它们的含量所决定的。它们的含量所决定的。长石和石英质浅色矿物色调是白到浅白色，铁镁质深长石和石英质浅色矿物色调是白到

20、浅白色，铁镁质深色矿物色调较深。岩石的颜色是由色矿物色调较深。岩石的颜色是由SiOSiO2 2含量决定的含量决定的在可见光波段，岩石颜色反映了组成岩石的矿物对该在可见光波段，岩石颜色反映了组成岩石的矿物对该色光反射率，亮度则与反射能力和外界光照条件有关。色光反射率，亮度则与反射能力和外界光照条件有关。影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粒影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粒度大小。此外，环境因素如植被覆盖度、风化壳、土度大小。此外，环境因素如植被覆盖度、风化壳、土壤厚度都直接影响岩石色调。壤厚度都直接影响岩石色调。岩石色调实际上是许多因素的综合反映，必须结合实岩石色调实际上是

21、许多因素的综合反映，必须结合实际作具体分析。际作具体分析。不同波段遥感图像上的色调特征实质是不同岩石在不不同波段遥感图像上的色调特征实质是不同岩石在不同波段表现出不同的反射强度；同波段表现出不同的反射强度；2 2、岩石的形状特征、岩石的形状特征R 在大比例尺、高分辨率影像判读中，形状是另一重要标在大比例尺、高分辨率影像判读中，形状是另一重要标志志R 岩浆岩的侵入岩体呈较规则的团块状或圆形，因此形状岩浆岩的侵入岩体呈较规则的团块状或圆形，因此形状是识别侵入岩体的主要标志。是识别侵入岩体的主要标志。R 岩浆岩的脉岩呈脉状、线状特征，当背景色调差异大时，岩浆岩的脉岩呈脉状、线状特征，当背景色调差异大

22、时，也易于识别。也易于识别。R 沉积岩多呈条带状图形，火山岩有的呈条带状，也有的沉积岩多呈条带状图形，火山岩有的呈条带状，也有的呈团块状特征。呈团块状特征。R 变质岩中的正变质岩，常保留岩浆岩的团块状特征，变变质岩中的正变质岩，常保留岩浆岩的团块状特征，变质岩中的副变质岩，常保留沉积岩的条带状特征。质岩中的副变质岩，常保留沉积岩的条带状特征。成层性是识别沉积岩的最好标志沉积岩的影像特征及其识别团块状和短的脉状是区别岩浆岩与沉积岩的最好标志3 3、水系形态与岩性、水系形态与岩性不同岩性上发育的水系特征很不相同，如树枝状水系、不同岩性上发育的水系特征很不相同，如树枝状水系、角状、格状水系、环状、放

23、射状水系等，均可作为岩性角状、格状水系、环状、放射状水系等，均可作为岩性判读的依据。判读的依据。卫星图像由于比例尺小，水系形态与其它地理要素如植卫星图像由于比例尺小，水系形态与其它地理要素如植被、土壤等共同形成特定的纹型图案，如岩溶地区的橘被、土壤等共同形成特定的纹型图案，如岩溶地区的橘皮状花纹皮状花纹 4 4、地貌与岩性、地貌与岩性 有些地貌与岩性密切相关，可作为判读标志。有些地貌与岩性密切相关，可作为判读标志。 如火山地貌、岩溶地貌、黄土地貌。如火山地貌、岩溶地貌、黄土地貌。 同时岩性抗风化能力不相同，在不同气候条件下形成稳同时岩性抗风化能力不相同，在不同气候条件下形成稳定的地貌形态（表现

24、为正或负地形），如石英砂岩和石定的地貌形态（表现为正或负地形），如石英砂岩和石英岩在任何气候条件下总是形成正地形；页岩多数形成英岩在任何气候条件下总是形成正地形；页岩多数形成负地形；酸性脉岩多半形成正地形；而基性脉岩多半形负地形；酸性脉岩多半形成正地形；而基性脉岩多半形成负地形。成负地形。 可溶性岩石（石灰岩、白云岩）的地貌形态随气候带及可溶性岩石（石灰岩、白云岩）的地貌形态随气候带及产状的不同而异，是不稳定的。产状的不同而异，是不稳定的。 岩浆岩体的地貌形态常与其时代新老、出露高低、被剥岩浆岩体的地貌形态常与其时代新老、出露高低、被剥露情况和岩体规模密切相关。露情况和岩体规模密切相关。5 5

25、、土壤、植被与岩性、土壤、植被与岩性不同岩性上形成的风化壳影响到土壤种属及理化性质，不同岩性上形成的风化壳影响到土壤种属及理化性质，对植被适宜性产生影响对植被适宜性产生影响4.5 4.5 岩性识别方法与解译要领岩性识别方法与解译要领l4.5.1 4.5.1 岩性解译要领岩性解译要领1.1.目视解译是岩性解译的基础目视解译是岩性解译的基础2.2.航空像片是目视解译的基本资料航空像片是目视解译的基本资料3.3.充分利用对比提高解译能力充分利用对比提高解译能力 解译要通过相关分析与特征对比解译要通过相关分析与特征对比对比内容：对比内容： 与典型样区；与典型样区； 与不同类型遥感图像上同名地物影像特征

26、与不同类型遥感图像上同名地物影像特征 与同类岩性在不同地段影像特征与同类岩性在不同地段影像特征 与不同岩性影像特征与不同岩性影像特征 4.5 4.5 岩性识别方法与解译要领岩性识别方法与解译要领正确选择岩性解译典型样区正确选择岩性解译典型样区 目的：目的： . .把每种岩性解译单位的典型影像特征展示出来把每种岩性解译单位的典型影像特征展示出来 . .为图像处理训练区的挑选作参考为图像处理训练区的挑选作参考 . .为岩性波谱测试选择测试地点作参考为岩性波谱测试选择测试地点作参考 样区选择原则样区选择原则: : 岩性影像特征岩性影像特征( (单一或综合单一或综合) )有代表性有代表性 样区所在的自然地理环境有代表性样区所在的自然地理环境有代表性充分利用地物波谱资料充分利用地物波谱资料利用多波段、多平台、多时相遥感资料利用多波段、多平台、多时相遥感资料4.5.2 4.5.2 岩性识别的主要方法岩性识别的主要方法 T用多波段遥感资料用多波段遥感资料T利用岩石热惯量利用岩石热惯量T用高光谱分辨率超多波段成像波谱仪资料用高光谱分辨率超多波段成像波谱仪资料T用图像的影纹和结构特征用图像的影纹和结构特征T用多源地学信息资料用多源地学信息资料4.6 4.6 遥感地层分析遥感地层分析l4.6.1 4.6.1 影