基于rs技术的断裂线性影像解译分析

基于rs技术的断裂线性影像解译分析

0总结赤河断裂带是olt断裂带的组成部分。1照片的时空分布GoogleEarth所提供的地图数据是以卫星照片为基础并整合了航空照片和GIS系统的实时地球影像，该数据源的获得时间较新（一般为1～3年以来并不断更新），基本上采用可见光波段，覆盖了沈阳、抚顺及其以东的辽东山地。卫星照片以LANDSAT-7为主，航空照片则以英国BlueSky、美国Sanborn、美国IKONOS、法国SPOT5等所提供的为主。GoogleEarth地图数据分辨率一般可以达到1～2.5m的量级，最高可达0.61m甚至更高的亚米级2浑河断裂的识别标志基于遥感影像的地质解译中，断裂线性构造的解译效果是较为理想的，不仅能够籍此获取断裂展布、规模、结构等基本要素，还能够根据断错地质地貌信息来分析和判定断裂的活动特征一般地说，沿断裂的线性色调异常条带或不同色调区域界线是遥感影像上断裂构造发育的主要解译标志。线性条带的宽度、平面结构和穿透性反映了断裂（带）的规模、结构及活动特征，而地层的缺失、重复、横向错开和走向斜交不仅能够较好地指示断层的发育，地层错开幅度还在一定程度上反映了断裂活动程度。在以浑河断裂为目标断裂的遥感解译工作中，发育于盆地冲洪积平原、不同等级河流阶地、坡洪积扇、坡积裾以及基岩山前地带的微地貌陡坡、陡坎或者坡洪积扇、坡积裾等微地貌单元的条带状排列所形成的具有一定规模的色调异常条带是判定浑河断裂的主要标志，它们多呈平行状、斜列状，连续性较好。分析、调查表明，现代浑河河谷及其两侧沿断裂走向的线性微地貌变化是十分清楚的，它们通常形成了清晰的线性影像，如沿断裂带的微地貌陡坡、陡坎呈NEE向的展布，沿断裂破碎带或断陷带发育有NEE向至近东西向线状延伸的断裂谷或断陷盆地，沿断裂带侵入岩脉或岩墙由于抗剥蚀能力较强而形成隆脊等，它们都明确地指示了浑河断裂的存在，而微地貌陡坎、断陷盆地的形态、规模、展布结构及其第四系发育还指示了断裂的规模、结构和活动特性；另一方面，当浑河断裂不表现为对河谷形态的严格控制而主要表现为跨断裂的地质地貌异常时，线性影像的清晰度则相对较低，但断裂对沟谷、山脊的错断以及山间洼地、山前台地、坡洪积扇、坡积裾等呈NEE向的串珠状线性排列等也具有较为明确的指示意义。断裂活动常常制约着水系的发育，特别是浑河断裂本身实际上控制了现代浑河河谷的发育。作为主干河流，浑河有着众多的支流沟谷，这是开展浑河断裂遥感解译的有利条件，即可以通过水系的规律性变化以及格状水系、角状水系、帚状水系等不同的水系结构来分析和判定浑河断裂发育及其活动特征，也可以根据断裂泉的线状排列来判定断裂的展布形态。此外，土壤、植被等较易识别的宏观标志可能由于断层两盘岩性的差异而有所不同，从而产生色调异常，这在抚顺盆地区和沈阳所在的下辽河盆地区是有一定体现的，可以作为断裂解译的次要标志；对于浑河断裂带这样大规模的断裂构造来说，其两侧的自然和人文景观也可能表现不同，可以作为判定断裂构造的参考标志。3不同影像的识等级a级特征以遥感线性影像清晰度、稳定性和连续性为基础，参考线性影像与已知断裂构造在位置、展布和结构等方面的依存关系，将遥感解译线性影像区分为A、B两个不同的辨识等级，以更好地甄别解译影像所指示的活动断裂特征。具体来说，A级影像的可辨识度较高，色调异常条带或色调差异比较明晰，线性特征清楚，延伸稳定，连续性较好，对断裂构造（微）地貌变化反映较好，与断裂构造依存度较高；B级影像可辨识度较低，能够显示出色调异常条带或色调差异，具有一定的线性特征，但清晰度相对较差，延伸稳定性和连续性也不如A级影像，可能在一定程度上反映了断裂构造的（微）地貌形态变化，但与断裂构造的依存度相对较低，而非构造因素的可能性则相应提高。4断裂与坡积东南角纵观浑河断裂带的地貌发育及其遥感影像特征，在抚顺盆地区及以东地段，断裂充当了中低山、丘陵与山前坡洪积扇裙、坡积裾和河谷平原的边界，两侧色调差异明显，线性影像清楚；但在沈阳附近，断裂展布于晚更新世—全新世早期山前倾斜平原和浑河冲洪积扇上4.1断裂、近地表地貌在从沈阳南部永乐延至李石寨长约60km的范围内，浑河断裂遥感影像表现为零散的、间断排列的线性段落，其间存在着多个跨度较大的解译空区，其所表征的与断裂相关的线性地貌现象不很明显。一般规律为，一些地段的影像色调差异较为清楚，而另一些地段较为模糊；一段只表现为1条影像，另一段则可见到若干条；一段影像平行状排列，另一段呈斜列状；一段为左阶斜列状，另一段却为右阶斜列状；一段在地貌上形成NE-NEE向冲沟或洼地，另一段则为陡坡或陡坎等。解译结果显示，最大的空区出现在浑南建成区内，这里的2～3个空区尺度均能达到5～10km左右，其中看不出任何与断裂相关的痕迹，而在沈阳、抚顺交界的张沙布—深井子—李石寨一线，由于城市建设相对滞后，原始地形地貌破坏较轻，能够解析出较多的初判为断裂的线性地貌，此外，在永乐、水萝卜、来胜堡东和麦子屯—古城子等地可见到1-2条较细的深浅不一的色调条带和色调差异，在仕官、上深沟—后营城子、李相—古城子—牛相—张官和刘红台等地可见一系列斜列或平行的短促直线或微弯曲状深色调条带和色调差异。分析断裂影像特征并结合已有研究和野外验证调查，可以确定遥感影像与断裂展布基本相同，影像排列结构和两侧高度变化与断裂段结构和活动特性基本吻合。受到较厚的上更新统-全新统地层覆盖，加之断裂早期活动性较弱，断裂对近地表地貌改变和影响较小，难以解译出清晰、稳定、连续性较好的断裂线性影像。虽然不能完全确定遥感影像与断裂活动的直接关系，但至少可以给出浑河断裂沈阳段发育和活动性的趋势性判断。4.2空间特征特性与沈阳段比较，浑河断裂抚顺段第四系减薄而断裂有所出露，影像效果明显改善，线性条带或其两侧色差可辨识度较好。在分布上，影像主要位于抚顺盆地北侧，盆地南侧受到城市区人类长期活动和矿山开采影响效果较差。浑河北岸自高湾—滴台经西葛布、高尔山东延至前甸北山、关岭一带长约30km的范围内，线性影像主要展布于山前地带，总体呈近东西向的“一”字型排列，其间左阶错开，形成1～3条延伸较远、近直线状或微弯曲弧状的线性段落，其间不存在空区，具有连续性和规律性较好、结构鲜明、变化简单的特点。经过野外验证调查，影像在微地貌上主要反映了盆地北侧具有明显高度差的陡坡或陡坎。在盆地南侧，由于建、构筑物覆盖较多，难以见到相关的断裂痕迹，只在露天采矿场北侧河岸附近识别出模糊的NEE至近东西向色调差异界线，而其成因具有多解性。在这一地段已经知道浑河断裂南支主干F1、F1A发育4.3断裂相关地貌章党—南杂木段由大伙房水库经石门岭、营盘延至南杂木盆地，长约30km。断裂影像清晰，主要由相间排列的3～4条NEE至近东西向直线状或弯曲弧状线段组成，延伸较远，呈平行状、斜列状或分支复合形态，连续性和规律性较好，形态特征均匀，不存在空区（图2）。不同线段的长度和色调存在一定差异，但在4个段落中最为均匀、稳定，各个条带及其两侧色调差异较为明显，发育有较多的可初判与断裂相关的地貌变化。经过验证调查，沿上述影像在微地貌上能够观测到一系列的直线型沟谷、山前陡坡和陡坎带，也观测到NEE至近东西向展布的串珠状小微型坡洪积扇、坡积裾及同向剥蚀堆积台地，它们切割和改变了原有的侵蚀、剥蚀丘陵、低山，可梳理出3～4条NEE至近东西向的线状地貌，而且沿线状地貌在多处见到断裂破碎带，表明两者确实存在着密切的关系。章党—南杂木段的遥感线性影像与浑河断裂展布、结构、活动性是吻合的，而影像辨识等级较高且延伸更为稳定、连续也揭示了断裂两侧可能存在着较为明显的微地貌变化，这在一定程度上反映了断裂段较为明显的第四纪活动性。4.4浑河断裂带相组织的深、浅方面，各检察官从客观上看是第一大断裂南杂木—英额门东段的遥感线性影像西起于南杂木盆地，向NEE经红透山、南口前、北三家、清原、英额门一直延至丁家街以东，全长约75km，具有色调清晰、规律性和连续性较好、形态特征均匀的特点。影像主要由2～3条平行状或斜列状的线段组成，其中大部分与已知断裂契合紧密，反映了浑河断裂带的空间展布和结构特性，仅在局部地段存在小规模的影像空区，同时，A级影像在微地貌上多属于受到断裂带切割控制的山前剥蚀陡坎或断层三角面，色调差异显著，多发现断裂破碎带的出露。在丁家街以东，浑河断裂带与赤峰—开原断裂带相交会，断裂线性影像清晰度和稳定性、连续性变差，影像趋于发散，构造指向性减弱。与抚顺段一样，南杂木—英额门东段在宏观上控制了浑河河谷形态，而以断裂南、北主干分支为边界，平坦、开阔的浑河河谷迅速转变为起伏剧烈的侵蚀、剥蚀低山，两大地貌单元之间深、浅色调差异十分显著，与此同时，山前地带还广泛发育有条带状的坡洪积扇、坡积裾和陡坎、陡坡等，也发育有NEE向狭长直线型的浑河次级沟谷，它们也分别表现出深、浅不同的色调（图3）。沿条带状坡洪积扇、陡坎和沟谷等追索调查，可见到断裂的痕迹，表明线性影像与浑河断裂之间存在着密切的关系。南杂木—英额门东的遥感影像与该断裂段的展布、结构和最新活动特性吻合，反映了浑河断裂两侧的新构造运动规律。线性影像在整个断裂段内分布比较均匀，只在东端与赤峰—开原断裂带交会区域显得模糊、发散，它与指示赤峰—开原断裂的NW-NWW向影像相互交错，浑河断裂的主导地位显著降低。5浑河断裂带遥感影像特征作为引领性研究，开展了浑河断裂带完整、细致的遥感解译，辅以实际验证调查，确定了断裂遥感线性影像及断裂发育和活动性的一般特征。沈阳段由于受到了郯庐断裂带下辽河段和依兰—伊通断裂的构造牵引，其所处的下辽河盆地第四系厚度要显著高于其它各段，受到第四系覆盖，断裂遥感影像特征较差；抚顺段对于抚顺盆地形态和第四系沉积控制明显，第四系厚度已大大降低，由于人为影响仍然较强，影像特征虽然较好但不完整；章党—南杂木段、南杂木—英额门东段沿线有南杂木盆地、清原盆地等一系列小微型断陷盆地发育，第四系很薄，人类活动较弱，断裂带宏观、微观地貌表现均很好，遥感线性影像清楚、完整。通过浑河断裂带的遥感解译，初步判定了断裂展布、规模、结构和活动特性，其成果对于下一阶段进一步开展地质地貌、地震地质等调查研究具有重要的指导意义。由于浑河断裂第四纪活动性很弱，虽然沿断裂带能够解译出遥感线性影像，并据此大致确定断裂发育特征，但线性影像更多地体现了断裂两侧的新构造差异及地貌形态变化，而没有发现明显的第四纪断错微地貌现象。另外，通过遥感解译分析，在英额门以东，浑河断裂带在平面展布上逐渐呈现发散的短促状条带，主干构造趋于模糊，与此相似，在浑河断裂延伸线上的赤峰—开原断裂带也呈NWW向发散的平行状、短促状展布，主干构造不明晰，两条断裂带的遥感影像在交会区域可识别度均明显减弱，均没有发现水系、沟谷、山脊等穿过断层时发生同步扭曲、