遙感地質(zhì)解譯的應(yīng)用與工作方法
——以內(nèi)蒙六戶1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目為例

宋家軍,孫天柱,汪子杰,王永魁,胡兵,聶陽

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021)

遙感地質(zhì)解譯的應(yīng)用與工作方法
——以內(nèi)蒙六戶1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目為例

宋家軍,孫天柱,汪子杰,王永魁,胡兵,聶陽

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021)

遙感解譯工作在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中發(fā)揮了不可忽視的作用，通過對(duì)內(nèi)蒙古1∶5萬六戶等四幅進(jìn)行礦產(chǎn)調(diào)查，對(duì)該地區(qū)地表覆蓋嚴(yán)重的地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)解譯、圖像處理和多波段數(shù)據(jù)采集分析。由于調(diào)查區(qū)覆蓋嚴(yán)重、可解譯性差，因此研究除注重技術(shù)方法的先進(jìn)性，還注重與野外調(diào)查相配合。在研究初期與驗(yàn)證階段都進(jìn)行了大量的野外調(diào)查工作，在很大程度上提高了解譯目標(biāo)的針對(duì)性和解譯成果的準(zhǔn)確性。該次研究成功區(qū)分地層、侵入巖、構(gòu)造的相互關(guān)系。經(jīng)野外驗(yàn)證，在地質(zhì)體展布與斷裂解譯方面較為準(zhǔn)確，達(dá)到了較好的地質(zhì)效果,大大提高了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和編圖的速度及質(zhì)量，成為該區(qū)域地質(zhì)工作的重要方法手段。

遙感解譯；區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查；內(nèi)蒙六戶；1∶5萬礦調(diào)

調(diào)查區(qū)位于大興安嶺山系主脈南段東坡，屬內(nèi)蒙古高原的一部分，地勢較高，地形起伏不大。地層屬華北地層大區(qū)，內(nèi)蒙古草原地層區(qū)，錫林浩特-磬石地層分區(qū)，主要有中二疊紀(jì)大石寨組、哲斯組，早侏羅世白音高老組、瑪尼吐組，滿克頭鄂博組，晚白堊紀(jì)的梅勒?qǐng)D組。區(qū)內(nèi)有中生代火山巖漿巖帶的疊加，晚侏羅世陸相火山巖、次火山巖及火山碎屑巖及晚侏羅世花崗斑巖、正長斑巖發(fā)育，火山巖及巖體受控于區(qū)域構(gòu)造，呈NE向展布[1]。

1 遙感地質(zhì)解譯原則

在大量研究前人資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析對(duì)比，以遙感資料為信息源，以地質(zhì)體、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)現(xiàn)象反應(yīng)的特征影像為依據(jù)，通過圖像解譯提取地質(zhì)信息，填繪地質(zhì)圖件和研究地質(zhì)問題。突出重點(diǎn)影像特征，先有簡單，后復(fù)雜，層層突破，對(duì)于模糊不清的地質(zhì)體，要到實(shí)地調(diào)查，進(jìn)行對(duì)比研究[2]。

2 遙感地質(zhì)解譯的工作方法與過程

2.1 數(shù)據(jù)收集與資料準(zhǔn)備

收集的遙感數(shù)據(jù)主要為ETM數(shù)據(jù)。由于工作區(qū)內(nèi)植被覆蓋較多，對(duì)遙感數(shù)據(jù)的時(shí)相要求相應(yīng)較高，原則上既要選在植被最少的時(shí)間，又不能有面積性冰雪覆蓋，加上一些特有巖石的影像特征。

2.2 遙感地質(zhì)解譯

2.2.1 影像地形地貌特征

調(diào)查區(qū)屬低山丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)最高峰罕山，海拔為772.8m，相對(duì)高差300m，全區(qū)高程多介于300～600m間(圖1)。山圓坡緩溝闊，地勢自西向東逐漸降低，東南角處最低。遙感影像特征較明顯。區(qū)內(nèi)水系總體不發(fā)育。

圖1 工作區(qū)遙感影像與地形特征圖

2.2.2 遙感地質(zhì)解譯特征

遙感解譯貫穿于區(qū)調(diào)任務(wù)確立之后到最終資料整理之前的地質(zhì)工作過程中。一般在任務(wù)確立之后進(jìn)行區(qū)域解譯和初步解譯，在正式進(jìn)行野外地質(zhì)填圖之前完成詳細(xì)解譯。由于調(diào)查區(qū)內(nèi)巖石出露較差，植被影響較大，這給遙感地質(zhì)解譯帶來不小的難度。該次工作首先對(duì)ETM圖像進(jìn)行了初步的地質(zhì)和構(gòu)造解譯，建立了初步的解譯標(biāo)志，然后進(jìn)行對(duì)比分析—野外實(shí)地調(diào)查—邏輯推理—圖像處理[3]。

(1)主要地層、巖體解譯

根據(jù)色調(diào)、紋理、地形地貌、水系類型、植被發(fā)育及空間分布特征等解譯標(biāo)志，對(duì)各地層單位進(jìn)行解譯，主要解譯標(biāo)志如下：

第四紀(jì)沖積礫石層：主要分布于河流兩側(cè)及谷底地區(qū)，紋理相對(duì)平滑，整體呈粉紅色調(diào)，其間見有藍(lán)色河流影像，在河流兩側(cè)多見綠色塊狀發(fā)育的植被，一般未見耕作痕跡，在色調(diào)、紋理上與周圍的洪沖積砂層有明顯差別(圖2)。

圖2 沖積礫石層與洪沖積砂層的影像特征

第四紀(jì)洪沖積砂層：多位于第四紀(jì)沖積礫石層的兩側(cè)，色調(diào)以紫紅色為主，多見有耕作痕跡，地形較平。

第四紀(jì)風(fēng)積砂層：主要位于測區(qū)的西南角，色調(diào)以白色為主，紋理多平滑。

白堊紀(jì)的梅勒?qǐng)D組：色調(diào)多以綠色為主，東南地勢較平地區(qū)多呈圓包狀圖案。西南高山區(qū)、北部地區(qū)產(chǎn)出的裸露巖石多呈褐紅色，尖削狀山脊。

白音高老組：在四幅圖中均有出露。多為橢圓形及不規(guī)則面狀。色調(diào)以淺色調(diào)為主，因巖性不同呈現(xiàn)有淡黃、淡紫等色調(diào)，多為低山地貌，沖溝短淺，發(fā)育較疏稀的似樹枝狀水系。

瑪尼吐組：與白音高老組易相混，多為低山地貌，呈圓包狀。與白音高老組相比，其色調(diào)含更多紫藍(lán)色(北部山區(qū)紫色多，低山區(qū)藍(lán)色多，如圖3)。

圖3 白音高老組與瑪尼吐組的影像特征

滿克頭鄂博組：紋理多以粗糙為主，遙感圖像上顯示為藍(lán)綠色及深褐色，丘陵地貌，主山脊渾圓狀或次尖棱狀低緩山脊，沖溝較深，發(fā)育中等密度的不規(guī)則狀水系。

二疊紀(jì)哲斯組：主要發(fā)育在測區(qū)的西南角。沖溝較淺，發(fā)育平行狀水系。影紋較平滑，一般為尖削狀山脊。

二疊紀(jì)大石寨組：在測區(qū)內(nèi)發(fā)育較少，僅見于測區(qū)的西側(cè)中部，為淡桔黃色，為低山地貌，紋理較平滑。

調(diào)查區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育，分布范圍較為廣泛，主要見于調(diào)查區(qū)西北部，根據(jù)區(qū)域性資料及同源巖漿演化理論按其成巖早晚可劃為5次侵入，限于遙感數(shù)據(jù)分辨率，能解譯的僅有3期，巖性包括正長花崗斑巖、正長斑巖、花崗斑巖、閃長玢巖、二長花崗巖等。其顏色一般為藍(lán)紫色或淡桔色，樹枝狀水系發(fā)育，影紋較粗糙，為低矮的尖削狀山脊。

由于測區(qū)各時(shí)代地層巖性極為相似，加上植被與土層覆蓋，按年代地層學(xué)分組建立相應(yīng)的解譯標(biāo)志極為困難。在實(shí)際的解譯中，往往是先將所有不同色調(diào)、紋理等標(biāo)志的巖性或巖相進(jìn)行區(qū)分，最后再疊加上已有的地質(zhì)成果對(duì)其歸并和屬性定性。

(2)構(gòu)造解譯

線性構(gòu)造解譯：判斷線性構(gòu)造的解譯標(biāo)志主要包括有直線性的沖溝或河流、陡坎、單面山、錯(cuò)動(dòng)的山脊、洼地或特殊的色帶等[4-7]。如圖4錯(cuò)動(dòng)的山脊很好地顯示了構(gòu)造形跡的存在。

圖4 典型構(gòu)造形跡的遙感影像特征

環(huán)形構(gòu)造解譯：主要的解譯標(biāo)志有放射狀水系、環(huán)狀的影紋及特定的地貌特征(如環(huán)形山脊、環(huán)形沖溝)、色環(huán)等，影像特征較明顯。一般大的環(huán)形構(gòu)造反映一個(gè)完整的火山機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括數(shù)個(gè)小型環(huán)形構(gòu)造，小環(huán)形構(gòu)造代表火山錐，次火山巖體。根據(jù)收集的調(diào)查區(qū)礦點(diǎn)及礦化點(diǎn)資料發(fā)現(xiàn)，它們的分布與環(huán)形構(gòu)造要素關(guān)系密切，多位于其邊部。

遙感信息綜合分析：遙感異常信息的分布具有一定的規(guī)律性，鐵染信息主要分布在測區(qū)的中部與西側(cè)，多數(shù)異常與構(gòu)造有著密切的關(guān)系，如測區(qū)中部NE向異常信息就分布在解譯的節(jié)理、劈理密集帶上。遙感異常信息與礦點(diǎn)吻合度較高，如大連屯鐵礦點(diǎn)在線性構(gòu)造交切以及環(huán)形構(gòu)造的邊部位置上，這符合該地區(qū)的成礦地質(zhì)特點(diǎn)。

(3)影響遙感地質(zhì)解譯的因素

自然條件因素：由于測區(qū)灌木較發(fā)育，農(nóng)田較多，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，地表多見巖石碎塊，覆蓋比較嚴(yán)重，從遙感圖像上不能直接觀察到基巖露頭，圖像上的色調(diào)不是地質(zhì)體電磁信息的真實(shí)反映，影響了遙感解譯程度。

遙感圖像因素:如鐵蝕變信息，礦化蝕變信息不突出，效果不理想。波段間的相互干擾影響了測區(qū)的遙感解譯程度[8-10]。

3 結(jié)語

遙感技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中發(fā)揮的作用較大，是地質(zhì)填圖工作中不可缺少的技術(shù)手段。遙感地質(zhì)填圖方法的應(yīng)用可大大提高區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和編圖的速度及質(zhì)量。遙感圖像為各種大規(guī)模的地質(zhì)構(gòu)造提供了直觀的地質(zhì)概念，能更清楚地認(rèn)識(shí)地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)景觀(包括地貌、水文、植被)間密切的相關(guān)性。可以準(zhǔn)確地了解各類地質(zhì)體的宏觀形態(tài)、邊界和組合形態(tài)。遙感技術(shù)可以有效地獲得準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)信息，如河流的沖刷、堆積、水系的變遷等。因此，利用遙感技術(shù)獲得資料迅速而準(zhǔn)確、成本低。因此，遙感地質(zhì)工作方法在地質(zhì)調(diào)查工作中能發(fā)揮重要的先行作用。

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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；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)勘查項(xiàng)目招標(biāo)委員會(huì)辦公室,內(nèi)蒙古突泉縣六戶等四幅1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查NMKD2008-39

宋家軍(1971—)，男，山東蒼山人，工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)工作；E-mail:sddksysjj@163.com

TP391

B

宋家軍,孫天柱,汪子杰，等.遙感地質(zhì)解譯的應(yīng)用與工作方法——以內(nèi)蒙六戶1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目為例[J].山東國土資源，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.