浅析遥感地质解译在1∶5万...台-四道梁远景调查中的应用_王子赫.pdf

浅析遥感地质解译在1 5万将军台-四道梁远景调查中的应用王子赫1 屈怡宏2 杨鹏刚3 白耀驷3(1.兰州石化职业技术大学;2.西北师范大学知行学院3.甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院 甘肃 兰州 7 3 0 2 0 7;)作者简介王子赫(1 9 8 9年),男,现所在单位:兰州石化职业技术大学,学历:本科,从事工作:讲师,研究方向地理信息系统、地质勘查等工作。摘 要 甘肃省肃北县将军台-四道梁位于北山南带,为红柳河蛇绿岩带以南部分区域,涉及构造单元主要为双鹰 山 地 块、花 牛 山 复 杂 岛 弧 和 大 奇 山 弧。具 有 良 好 的 成 矿 条 件 和 找 矿 潜 力。通 过A L O S、L a n d s a t 8O L I卫星数据处理、遥感地质解译及找矿信息提取的方法,在区域内开展1:5万遥感地质解译工作,结合地质综合分析,展开以金、铜多金属为主的遥感成矿预测,系统建立了工作区遥感构造格架。通过已知矿产的地质成矿规律、遥感成矿有利条件以及遥感蚀变信息提取成果综合分析,本次工作初步圈定了7个遥感找矿预测靶区,为将军台-四道梁远景调查工作提供找矿方向。关键词 肃北县;遥感地质特征;蚀变信息提取;远景调查;找矿预测 前言以1:5万遥感地质解译编图为主要技术方法,在1:2 5万地质资料学习认识的基础上,以A L O S卫星数据为主,L a n d s a t 8O L I数据为辅,形成多种处理方法及融合的清晰解译用图,依据影像所揭示的不同地质要素的影像纹型、色彩(调)特征,建立了遥感地质解译图,在甘肃省肃北县将军台-四道梁地区开展1:5万遥感地质解译工作,在此基础上通过地质综合分析,展开以金、铜多金属为主的遥感成矿预测,区划遥感找矿预测靶区,为该区下一步的地质填图及找矿工作提供遥感地质依据。通过已知矿产的地质成矿规律、遥感成矿有利条件以及遥感蚀变信息提取成果综合分析而展开,本次工作初步圈定了7个C级遥感找矿预测靶区。1.地质矿产概况1.1区域地质背景工作区地层划分主要采用 甘肃省岩石地层 划分方案,该区地层总体属塔里木-南疆地层大区,红柳园地层小区(12-2)和塔南地层小区(23)。研究区内仅出露前长城系敦煌岩群(A n C h D)、寒武系西双鹰山组(x)、奥陶系罗雅楚山组(Ol)、奥陶系锡林柯博组(Ox)、志留系小草湖岩组(Sx)、二叠系方山口组(Pf)、三叠系珊瑚井组(Ts)、侏罗系水西沟组(Js)及 古 近 系、新 近 系、第 四 系 地 层(杨 合 群 等.2 0 0 9),研究区位于北山南带,为红柳河蛇绿岩带以南部分区域,涉及构造单元主要为双鹰山地块、花牛山复杂岛弧和大奇山弧。2.遥感图像及处理2.1遥感解译方法2.1.1遥感地质解译在充分收集研究区及外围地质矿产资料的基础上,开展遥感地质解译工作:在分析、反复判读工 作区遥感影 像的基础上,参考1:2 5 0 0 0地质图,建立岩石地层单元解译标志,根据影像上区、带、条、块的形状、大小、色彩、阴影、纹形、图案、位置、布局及空间的排列组合和水系、植被、土壤、地貌等特征,判读划分不同岩石地层单元。遥感图像所反映的构造信息原貌,从大到小,从影像清晰信息到隐晦信息依次解译不同类别、不同级别遥感构造。根据断裂构造的类型、规模、展布特征以及构造带组合形式,结合已知矿点分布分析,判断遥感构造的控矿意义。2.1.2遥感矿化蚀变信息提取以L a n d s a t 8O L I数据为数据源,分别提取遥感羟基异常信息、遥感铁染异常信息。异常信息提取的方法有比值法、主成分分析等方法,在该区的异常提取过程中两者兼用。即通过去干扰、主成分分析、阈值分割、分类等流程,提取与金属矿化有关的羟基异常、铁染异常,研究这些遥感异常信息的地质含义及找矿意义,直接指导地质找矿。并以G I S技术为支撑,以最新成矿理论为指导,结合地质、物化探和15万遥感解译等多元信息,进行多元信息综合成矿预测(康高峰.2 0 0 9)。601DOI:10.16631/15-1331/p.2022.06.0412.2遥感数据源及图像预处理选择数据时应尽量选择云、雪覆盖等干扰因素较少的时相,区内植被覆盖少,根据工作要求,最终选择日本A L O S遥感数据,完成遥感地质解译工作,采用美国L a n d s a t 8O L I数据完成矿化蚀变信息的提取工作,经查询一景数据即可涵盖工作区范围(王子赫等.2 0 2 1)。图像处理在P C IG e o m a t i c a1 0.0及E NV I 4.5软件平台上完成。图像处理基本流程为:影像校正、影像镶嵌、彩色合成、数据融合、图像增强等步骤。最终获得可供地质解译用的1:5万遥感图像(焦超卫等.2 0 1 3)。3.地质矿产遥感解译与分析3.1工作区遥感影像特征研究区地貌形态属于中低山丘陵,海拔高度在1 4 5 01 5 5 0 m之间,最低1 4 2 0 m,最大相对高差约1 0 0 m,植被稀少,岩层裸露。3.1.1A L O S遥感影像从地形地貌看,工作区影像整体上可分为三部分,在工作区的左上部,主要为中酸性侵入岩分布,如二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩等,从影像上看,酸性侵入岩,色调为浅-中等深度,且较均匀,表面光滑,水系较不发育,多为简单树枝状、次级水系等,且较为稀疏;中酸性侵入岩总体色调图4-1 A L O S遥感影像图(B 3(R)B 2(G)B 1(B)+P)较酸性侵入岩深,表面粗糙水系不发育,多见有沿节理或断裂形成的冲沟,属中山地貌,相近岩性的岩体间界线模糊不清,但与围岩(地层)或其他不同岩性侵入体间的界线清晰,岩体内部多发育有不同方向基性脉岩。工作区中部地区主要为第三纪地层分布区,其在影像上色调呈褐黄色,水系发育且呈羽状分布;工作区南部岩性复杂,构造发育,色调主要呈青灰-灰色,水系发育。工作区无云雪覆盖,解译程度较高(王子赫等.2 0 2 1)。3.1.2L a n d s a t 8O L I遥感影像融合后的L a n d s a t 8O L I影像分辨率为1 5 m,在以B 7(R)B 4(G)B 1(B)方案合成的数据中,可作为A L O S影像的有利补充(王子赫等.2 0 2 1)。实践证明,在遥感地质解译过程中,A L O S数据和L a n d s a t 8 O L I相互结合后参考,取长补短,从而达到提高解译准确度的目的,对解译工作的开展是非常有必要的。图4-2L a n d s a t 8O L I遥感影像图(B 7(R)B 4(G)B 1(B)+P)3.2岩石地层解译从遥感影像上看,工作区地层界线清楚,且工作区植被较少,无云、雪等覆盖,总体来说可解译程度较高。地层解译主要以工作区所处的1:2 5万马鬃山幅区域地质图为基础,结合各影像体的色彩、形状、大小、表面粗糙程度、影纹结构及地貌和水系等特征,将工作区地层划分为:第四系河道冲洪积砂砾石、第四系淤积泥、第四系残坡积、第三纪苦泉组、第三纪苦泉组、侏罗纪水西沟组、三叠纪珊瑚井组、三叠纪珊瑚井组、二叠纪方山口组、志留纪小草湖岩、志留纪小草湖岩片、奥陶纪锡林柯搏组、奥陶纪罗雅楚山组、寒武纪西双鹰山组、蓟县纪平头山组、前长城纪敦煌岩群等地层。在建立岩石地层解译标志时,根据遥感影像的实际特征,在原有地层划分的基础上,对部分地层如第三纪苦泉组、三叠纪珊瑚井组、二叠纪方山口组、志留纪小草湖岩片、前长城纪敦煌岩群进行了进一步的细分,划分为若干岩性段,但没有进行野外验证。701 遥感测绘表4-1 地层解译标志及影像特征表A L O S解译标志L a n d s a t 8O L I解译标志地层单元、代号及影像特征第四纪河道冲洪积砂砾石,在A L O S影像上呈青灰-灰白色,影纹平滑;在L a n d s a t8影像上,色调呈暗灰色。第四纪淤积泥,含少量砂、砾。在A L O S影像上色调呈浅黄色,影纹细腻,L a n d s a t8影 像 上 特 征 不明显。第四纪残坡积,主要含冲洪积堆积物,砂、砾石、亚砂土等。在A L O S影像上色调呈灰色-青灰色,地表形态则呈垄岗状及丘包状,在L a n d s a t 8影像上,色调主要呈浅紫红色-紫红色。第三纪苦泉组,岩性主要为粉砂质泥岩夹杂色泥岩、砂砾岩,局部夹淡水灰岩扁豆体和膏盐层。辨状影纹,浑圆状突起,水系发育,在A L O S影像上色调呈暗褐色、青灰色,在L a n d s a t8影像上,色调主要呈浅褐色-浅紫红色。侏罗纪水西沟组,岩性主要为粗砂岩、砾岩为主夹砂岩煤层,上部夹碎屑岩和泥岩、粉砂岩。A L O S上色调呈深青灰色,影纹呈条带状,L a n d s a t8影像上色调呈浅紫红色。三叠纪珊瑚井组,A L O S影像上色调呈青灰-墨水蓝色影像,均匀浑圆山包,冲沟不发育,L a n d s a t8影像上色调呈紫红色,山体浑圆,细部特征不明显。二叠纪方山口组,以英安岩、英安角砾凝灰岩为主夹安山岩、玄武安山岩、英安质集块角砾熔岩,沉凝灰岩及凝灰质砂、板岩。A L O S上呈灰褐色,期间夹白色斑点状影像,影纹细碎,L a n d s a t8影像上色调主要呈墨蓝色。801续表A L O S解译标志L a n d s a t 8O L I解译标志地层单元、代号及影像特征志留纪小草湖岩片,岩性主要为糜棱岩化变玄武岩、变英安岩、变英安流纹岩。a类岩性段在A L O S上呈青 灰 色,影 纹 细 碎,低 缓 浑 圆 山 包 为 主,在L a n d s a t 8上呈紫红色;b类岩性段在A L O S上青灰色影纹细碎杂乱,次尖楞状山脊,冲沟不发育,在L a n d s a t 8上呈深蓝色,条带状展布。奥陶纪锡林柯搏组,岩性为硅质岩、泥灰岩、砂岩透镜体。A L O S上灰黄色-灰色,影纹细碎,山脊呈次尖楞状,L a n d s a t8影像上色调呈黄绿色-砖红色,影纹细碎。奥陶纪罗雅楚山组,岩性主要为长石石英砂岩、长石砂岩夹炭硅质千枚岩、粉砂质板岩、硅质岩、细砾岩、砂质灰岩。A L O S上呈青灰色-灰白色,影纹细碎,呈低缓浑圆状山 包,L a n d s a t8上 呈 浅 紫 红色、浅蓝色相间色调。寒武纪西双鹰山组,岩性主要为黑色硅质岩夹薄层结晶灰岩。A L O S上呈青灰色,纹理平滑,色调均已,在工作区北部仅有少量出现,呈条带状分布,L a n d s a t 8上色调呈亮蓝色。蓟县纪平头山组,岩性主要为厚层燧石条带白云质大理岩夹厚层硅质白云质大理岩。A L O S上色调呈浅灰黄色-青灰色,影纹呈树枝状,L a n d s a t8上色调呈浅蓝色-深蓝色。前长城纪敦煌岩群,A L O S上色调呈浅青色-灰黄色,影纹细碎,L a n d s a t8上呈浅蓝色影像条带,色浅,细碎影纹。3.3岩脉解译工作区岩脉非常发育、特别是在将军台幅中,岩脉密集,全区共解译出岩脉千余条,其中绝大多数岩脉为以辉绿岩脉为主的基性岩脉,占全区岩脉数量的8 0%以上,其余为以花岗闪长斑岩脉、花岗斑岩脉为主的中酸性岩脉及硫纹斑岩脉。岩脉影像特征如下:901 遥感测绘表4-3侵入岩岩脉影像特征表岩脉名称及代号岩脉影像特征硫纹斑岩脉()花岗闪长斑岩脉()以辉绿岩脉为主的基性岩脉()花岗斑岩脉为主的中酸性岩脉()参考以上建立的地层岩性、岩体、岩脉等解译标志,对全区遥感影像进行了解译。3.4遥感构造解译遥感断裂构造在卫星图像上的直接解译标志为色调和纹理特征差异,间接解译标志主要是地貌、植被、水系、土壤、含水性的变化等。在工作区A L O S、L a n d s a t 8O L I卫星影像图上,可以较清晰地看到断裂构造。结合区域地质资料及断裂构造的遥感解译标志,对工作区与矿产赋存有关的主要断裂构造进行了遥感解译和统计分析,工作区的断裂构造主要分布在工作区的西北部分及南部,断裂构造主要呈北西、北东向展布,从整体上看,北西向构造形成时间先于北东向构造,且被北东向构造错断,区内共解译断裂构造2 0 0余组,其中板块缝合带2组,区域性断裂构造5组,其余为