淺析TM數(shù)據(jù)在寧夏賀蘭山地區(qū)構(gòu)造解譯的應(yīng)用

摘 要:遙感圖像的構(gòu)造解譯一直被廣大地質(zhì)工作者所重視，與傳統(tǒng)的地表路線調(diào)查具明顯的優(yōu)勢。遙感圖像視域廣、連續(xù)強(qiáng)，既能獲得構(gòu)造的整體概貌，又便于了解其平面上的變化特征。遙感圖像客觀全面地反映測區(qū)各種構(gòu)造形跡，便于研究它們之間的交切關(guān)系和生成順序。

關(guān)鍵詞:遙感解譯 構(gòu)造特征 賀蘭山地區(qū)

中圖分類號:TP7\t\t\t文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0024-02

遙感地質(zhì)解譯是當(dāng)前各種比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查不可缺少的地質(zhì)工具，在提高地質(zhì)圖成圖質(zhì)量、開展成礦預(yù)測研究、災(zāi)害地質(zhì)防治和環(huán)境保護(hù)等方面均取得了突出成績。寧夏賀蘭山地區(qū)大部分山體植被覆蓋低、基巖裸露廣，是開展遙感地質(zhì)解譯的理想?yún)^(qū)域。作者利用TM遙感圖像視域廣、連續(xù)強(qiáng)，既能獲得構(gòu)造的整體概貌，又便于了解其平面上的變化特征，客觀全面地反映賀蘭山地區(qū)各種構(gòu)造形跡，同時探討性研究了構(gòu)造之間的交切關(guān)系和生成順序，為進(jìn)一步的對賀蘭山地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害評估、礦產(chǎn)勘探、化探采樣路線選取等地質(zhì)提出了新的基礎(chǔ)資料和遙感依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于賀蘭山區(qū)及山前洪、沖積物形成的干旱荒漠山區(qū)。賀蘭山脈總體呈NNE向延伸，南北長260km，東西寬20km～60km，地勢西北緩、東南陡。最高處位于研究區(qū)中部的賀蘭山主峰敖包疙瘩，海拔3556m;最低處到銀川平原邊緣，海拔1100m左右;研究區(qū)一般海拔為1500m～3000m，相對高差500m～1500m，屬中山區(qū)，所處大地構(gòu)造位置特殊，位于阿拉善地塊與鄂爾多斯地塊兩個二級構(gòu)造單元的接合部位，中北部隸屬于鄂爾多斯地塊西緣賀蘭山裂陷帶;南部跨入北祁連造山活動帶。

賀蘭山地區(qū)目前總體的礦產(chǎn)特征是礦種較豐富，但礦產(chǎn)地規(guī)模較小，已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地有數(shù)十處。能源及非金屬礦產(chǎn)有煤、粘土、石灰?guī)r、白云巖等;金屬礦產(chǎn)有鐵、銅、鎳、金等。

2 遙感數(shù)據(jù)源

覆蓋研究區(qū)的美國陸地衛(wèi)星TM影像數(shù)據(jù)景號為129/33、129/34、130/33、130/34。TM數(shù)據(jù)的光譜覆蓋范圍0.45μm～2.35μm，劃分7個波段，最小的光譜間隔達(dá)6nm，除一個熱紅外波段分辨率為120m外，其余分辨率均為30m。研究選用的TM影像時相分別為2008年4月6日(129/33、129/34、130/33)和4月13日(130/34)。

所選影像清晰度高，植被覆蓋低，研究區(qū)范圍干擾信息少，色彩豐富，具有極為豐富的地質(zhì)信息和地表環(huán)境信息，地質(zhì)可解譯程度高，各種構(gòu)造形跡(褶皺及斷裂)顯示清楚。本次選用的TM數(shù)據(jù)，基巖裸露廣，無噪聲和條帶，無感光處理缺陷，影像清晰、反差適中，像片內(nèi)部及相鄰像片間無顯著偏光、偏色現(xiàn)象。

3 遙感構(gòu)造解譯

構(gòu)造信息是遙感圖像上顯示豐富、直觀的一類地質(zhì)體，依其構(gòu)造類型不同，解譯標(biāo)志和分析判定的方法不同。解譯分析的內(nèi)容包括各種構(gòu)造類型信息提取、性質(zhì)確定、空間展布及其組合關(guān)系分析。對于地表覆蓋嚴(yán)重、地面工作不易識別的某些隱伏構(gòu)造和活動性斷裂在遙感圖像上也有一定程度的顯示。

賀蘭山地區(qū)斷層構(gòu)造發(fā)育，遙感影像特征清晰，解譯效果良好。根據(jù)線性構(gòu)造的展布方向可分四組。

(1)北北東向、北東向線性構(gòu)造是測區(qū)發(fā)育較多的線性構(gòu)造，主要表現(xiàn)為區(qū)域性的色彩分界線，紋形圖案差別界線及色線帶。地質(zhì)上則表現(xiàn)為不同地層單位的界線，地質(zhì)體切割錯動明顯。以賀蘭山中、北段斷層最為典型，斷裂分布研究區(qū)賀蘭山南北兩側(cè)及賀蘭山山體西側(cè)，是賀蘭山中、北段主體斷層，斷層兩側(cè)影紋差異較大，地貌上多沿較大的溝谷及山脊分布，為灰黑色色線，淺灰色和棕褐色的分界線，地貌上形成陡峻山脊(圖1)。

(2)近東西向線性構(gòu)造主要分布在水磨溝-正誼關(guān)的賀蘭山主體山脈上，影像表現(xiàn)為黃褐色色線，色彩差異比較明顯的分界線，斷續(xù)分布。地質(zhì)上則表現(xiàn)地層位錯。賀蘭山主體山脈上東西向斷裂兩側(cè)影紋差異較大，地貌上沿溝谷與山脊分布，被南北向線性構(gòu)造切割，沿之發(fā)育直線形谷地和山脊，形成塊斷山(圖2)。

(3)北西向的主要線性構(gòu)造為分布在研究區(qū)中南部位的中朝淮地臺鄂爾多斯西緣拗陷帶和秦-祁-昆造山系走廊過渡帶一級分區(qū)界線。其余北西向、近北西向斷層主要分布在研究區(qū)賀蘭山段，規(guī)模較小，影像特征多表現(xiàn)為線狀形態(tài)，其次為不同色彩之界線，地貌上沿溝谷分布，切割北西西向線性構(gòu)造(圖3)。

(4)近南北向線性構(gòu)造主要零星分布在研究區(qū)南北兩端，規(guī)模較小。影像為色線，多沿溝谷分布。地質(zhì)體錯位明顯，研究區(qū)域內(nèi)的北東向線性構(gòu)造多被近南北向切割(圖4)。

4 結(jié)語

通過對研究區(qū)遙感地質(zhì)構(gòu)造解譯，加深了賀蘭山區(qū)的地質(zhì)輪廓、特征認(rèn)識，豐富了研究區(qū)的遙感基礎(chǔ)資料，且對該區(qū)斷裂方位發(fā)育程度、規(guī)模、力學(xué)性質(zhì)、生成的先后順序等進(jìn)行了初步的研究分析，并有了一些新的認(rèn)識，歸結(jié)為以下幾點(diǎn)。

(1)以覆蓋研究區(qū)域的TM遙感影像圖為基礎(chǔ)底圖，解譯出賀蘭山地區(qū)山體部分的線形遙感構(gòu)造，為開展區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景研究提供了基礎(chǔ)參考資料。尤其是對部分區(qū)域性大型斷裂構(gòu)造的空間展布形態(tài)和位置進(jìn)行了修正，為其提供了遙感依據(jù)。

(2)斷裂方位:前人資料(主要為1∶200000區(qū)調(diào))斷裂數(shù)量較少，認(rèn)為主要為近北東—南西向斷裂發(fā)育，且斷裂主要在賀蘭山山前分布，現(xiàn)經(jīng)遙感解譯發(fā)現(xiàn)大量近東西向斷裂，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為該區(qū)的斷裂總體上是以北東、近東西向兩組發(fā)育。

(3)斷裂規(guī)模:據(jù)影像分析認(rèn)為，發(fā)育在賀蘭山主體山脈東西兩側(cè)的北北東向應(yīng)該規(guī)模較大的斷裂，延伸較長。

(4)斷裂的力學(xué)性質(zhì):常規(guī)地質(zhì)的一個地點(diǎn)見到的斷裂(如產(chǎn)狀等)可能只代表其局部意義，不能以其特征來概括全貌，而在遙感圖像從宏觀特點(diǎn)來判別斷裂性質(zhì)較為客觀，通過影像上斷裂的形態(tài)特征，試判別了其力學(xué)性質(zhì):北東向斷裂多為張性斷裂，其在圖像上呈直線狀或鋸齒狀，寬窄變化比較大，平面上延伸不遠(yuǎn)，斷續(xù)出現(xiàn)或雁形狀排列，而且其影像特征遠(yuǎn)不及其他力學(xué)性質(zhì)的斷裂明顯。近東西向斷裂多為舒緩波狀曲線、延伸遠(yuǎn)，總的走向穩(wěn)定。

解譯中依據(jù)斷裂相互交切、錯位的特征及于區(qū)域資料對比分析，認(rèn)為賀蘭山主體區(qū)域斷裂生成先后順序基本是:近東西向—北東向(近南北向)，即近東西向斷裂形成時間相對較早，基本被北東向斷裂錯斷。

參考文獻(xiàn)

[1] \t陳國滸，單新建，李建華.基于遙感影像研究寧波地區(qū)斷裂活動性[J].地震，2007(2):27.

[2] \t楊興科，張連昌，姬金生，等.東天山秋格明塔什-黃山韌性剪切帶變形特征分析[J].西安工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，20(3):11～18.

[3] \t戴昌達(dá).TM圖像的光譜信息特征與最佳波段組合[J].環(huán)境遙感，1989，4(4).

[4] \t楊樹文，馮光勝，高山.寧武高速公路斷裂構(gòu)造遙感解譯與評價研究[J].國土資源遙感，2010，2:74～75.

[5] \t楊日紅，于學(xué)政.藏東三江地區(qū)遙感五要素模式找礦遠(yuǎn)景[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2004，18(4):543～548.

[6] \t徐興旺，馬天林，張學(xué)勤，等.新疆東天山覺羅塔格韌性擠壓帶基本特征及動力學(xué)意義[J].地質(zhì)科學(xué)，1998，33(2):147～157.

[7] \t李德倫，王恩林.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].長春:吉林大學(xué)出版社，2001:200～201.