新疆喀什地區遙感地質信息提取

張紅紅，李任時，林 楠，邵治濤，張廷秀

1. 吉林省地質調查院，吉林 長春 130061；2.吉林建筑大學，吉林 長春 130118；3. 中國國土資源航空物探遙感中心， 北京 100083

遙感技術以其監測范圍廣、成像周期短、信息量豐富的特點，在地質礦產領域得到了日益廣泛的應用[1]。尤其是在交通不便、自然條件惡劣，地質研究程度較低的地區，利用遙感技術必然可以有效的減少野外工作量。

遙感圖像顯示出來的線性構造和環形構造復雜交錯，是找礦的有利構造分布，斷裂構造發育為巖漿活動提供物質交換的通道和儲存空間，因此不同方向斷裂及環形構造交匯部位往往有利于礦床的富集[2]。本文利用ETM 影像，從遙感地質特征入手，開展區域地質信息提取研究，圈定一些找礦遠景區，為進一步礦產資源勘查起到參考指導的作用。

1 研究區自然地理概況

研究區位于新疆維吾爾自治區喀什市阿克陶縣南，塔里木盆地西部邊緣，研究區范圍：東經75° 45′ 00″～76° 00′ 00″，北緯38°40′00″～38°50′00″。研究區交通不便，距喀什市約67 km，距英吉沙縣約28 km，距阿克陶縣約30 km（圖1）。

工作區地勢西南高東北低，山勢雄偉、峰巒疊嶂，地形切割強烈，平均海拔2 500 m。屬于典型大陸性干燥季風氣候，干旱少雨，春季多風和浮塵，秋季秋高氣爽，降溫較快。

2 工作方法

2.1 數據源

采用Landsat ETM 數據1 景，軌道號和行號分別為149 和33，獲取時間是1999 年9 月25 日；研究區1/25 萬地質礦產圖和1/5 萬地理底圖。

2.2 遙感數據處理

遙感數據處理主要包括圖像融合、幾何校正、大氣校正、鑲嵌配準及圖像增強等。

幾何校正：幾何校正的目的就是要糾正系統及非系統性因素引起的圖像變形，從而使之實現與標準圖像或地圖的幾何整合。

圖1 研究區位置Fig.1 Location of study area

圖像增強：增強基于每個影像的統計數值。增強方式包括線性增強、平方根增強、適應性增強、均衡化增強和逆頻率增強。

2.3 研究區遙感影像圖制作

遙感數據處理工作后，選取對地質構造信息提取效果最好的波段組合是非常重要的。通過對比研究，選用ETMR（B7）G（B4）B（B2）+PAN 融合后的假彩色合成圖像作為本次解譯的基礎圖像，分辨率為15 m，添加地理信息和輔助圖層信息，制作研究區ETM 遙感影像圖（圖2），形成的影像圖色彩豐富，層次感好。

從遙感影像圖上可以看出，研究區地表基巖出露較好，無植被覆蓋，地形切割劇烈，地質界線清晰，構造紋理清晰，色調異常明顯，遙感可解程度較高。

3 遙感地質特征信息提取

3.1 區域地質礦產概況

研究區大地構造位于塔里木地塊（Ⅰ級）西南部，大致以奧依塔克—考庫亞一線的昆侖山前逆沖推覆構造前緣斷裂為界，以東為喀什凹陷，以西為奧依塔克—庫爾良晚古生代裂陷槽。該區褶皺構造和斷裂構造比較發育，斷裂構造集中分布于昆侖山前，構成了逆沖推覆前鋒帶，北西向發育，北東向相對較弱。

該區地層上屬于塔里木地層區，以烏依塔克－克孜勒陶一線為界，又分為塔里木盆地分區和塔南地層分區；塔里木盆地分區又分為喀什和喀依孜地層小區；塔南地層分區進一步分為恰爾隆和蓋孜地層小區。研究區內出露的有晚古生代、晚中生代和新生代地層，其中侏羅紀和泥盆紀地層出露最為廣泛。

區內現有貼日克其克菱鐵礦化點和伊美能吉勒嘎菱鐵礦點，還有杭鐵列克、伊美克能吉勒嘎、克爾古依魯克阿格孜和烏拉爾欽等煤礦點。

3.2 遙感地質解譯

在一定的地質地理條件下，含礦地質體常以其構造、巖性特征、蝕變特征，或者受其影響產生的地貌、土壤、植被等異常特征，反映于地表或近地表層，形成相關的信息場。這些信息在遙感影像上通常以不同的色調特征、紋理特征、幾何形態特征表現出來[2]。區內各地層影像特征如下（表1）。

表1 研究區主要地層遙感影像特征Table 1 The remote sensing image features of major strata of study area

采用人機交互解譯方式，以不同地質成礦環境在遙感圖像上顯示出的特征影像單元體所建立的解譯標志為判別模式，實現了工作區遙感信息提取與編圖[3]（圖3）。

從解譯圖上可以看出，研究區的斷裂主要呈北西向和北東向，其中北東向斷裂遍布整個工作區，并顯示多期活動特點，早期的斷裂在遙感圖像上顯示為北東向較密集的細小沖溝，具壓性特點，晚期的斷裂在遙感圖像上顯示為折線狀沖溝，具有張性特點；北西向斷裂為早期的線性構造，主要形成于塔里木盆地邊部，構成西昆侖山前逆沖推覆構造的前鋒帶，遙感圖像上主要顯示為北西走向直線狀溝谷、陡砬子，兩種色調接觸界面及北西向密集紋理。從遙感影像上可以看出，區域北部明顯存在一個構造透鏡體，透鏡體軸向為北西向，與區域主構造大致平行，并具有壓性特征。

圖3 研究區遙感地質構造解譯圖Fig.3 The structure interpretation of remote sensing geological of study area

相對于斷裂構造研究區的環形構造并不發育，主要分布在泥盆紀中，最大環形構造直徑達2.4 km，在遙感影像上主要表現為環形山脊或沖溝。

褶皺構造在遙感影像中顯示為不同色調、帶狀圖形對稱重復出現，區內共解譯出三處褶皺構造，呈北西向帶狀分布，與研究區主要構造線方向基本一致，多數褶皺與區域逆沖推覆構造有關，并受斷裂控制和破壞。

4 成礦預測

通過對研究區遙感地質信息提取，分析區內斷裂構造、環形構造及褶皺構造的分布特點，圈定了一處最小預測區，可作為下一步工作的重點區域。最小預測區遙感地質特征：山前逆沖推覆構造的前鋒帶，北西向大型斷裂帶內，5 個環形構造集中分布區，平行褶皺構造所狹區域。

5 結論

利用遙感技術進行區域地貌、斷裂構造、環形構造等相關的地質信息提取，結合已知的地質資料，圈定找礦靶區或成礦有利地段，為下一部找礦工作提供依據，從而減小了單一的地質找礦的工作。隨著遙感技術的發展，尤其是空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率的不斷提高，必將成為地質找礦的重要手段之一。

[1] 耿新霞,楊建民,張玉君,等.遙感技術在地質找礦中的應用及發展前景[J].地質找礦論叢.2008,23（2）.

[2] 趙 玲,王 核,劉建平, 等.西昆侖恰爾隆、大同一帶ETM遙感影像構造解譯[J].大地構造與成礦學,2008, 32(4):470-474.

[3] 徐 凌,楊武年,廖崇高,等.衛星遙感TM及SAR數據用于山區構造格局分析—以西藏墨脫地區為例[J].世界地質,2002,21（4）:390-396.