高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)在1∶5萬(wàn)煤田地質(zhì)填圖中的應(yīng)用——以庫(kù)拜煤田俄霍布拉克重點(diǎn)區(qū)為例

常玲 李云鵬 于浩 孫衛(wèi)東

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局信息中心 烏魯木齊 830000）

遙感地質(zhì)解譯在新疆區(qū)域地質(zhì)工作中是必不可少的一項(xiàng)工作，隨著衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的發(fā)展，90年代到現(xiàn)在開(kāi)展的1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查主要采用1∶5萬(wàn)TM/ETM+衛(wèi)星影像進(jìn)行室內(nèi)地質(zhì)解譯，由于1∶5萬(wàn)TM衛(wèi)星影像空間位置精度高，掃描程序范圍廣，圖面基本是一次成像，因此地質(zhì)解譯程度較高[1-2]。但TM/ETM+數(shù)據(jù)的30m空間分辨率無(wú)法充分滿足1：5萬(wàn)遙感地質(zhì)解譯要求[3-4]，而SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)價(jià)格較高，需要尋找一種性價(jià)比較高的衛(wèi)星數(shù)據(jù)滿足實(shí)際要求，本文以RapidEye遙感衛(wèi)星為數(shù)據(jù)源，以庫(kù)拜俄霍布拉克重點(diǎn)區(qū)為例，探討該數(shù)據(jù)在1∶5萬(wàn)煤田地質(zhì)填圖中的應(yīng)用。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于天山山脈西段，行政區(qū)劃隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)庫(kù)車縣、拜城縣管轄。區(qū)內(nèi)交通條件相對(duì)較差，除G217線自北向南縱貫研究區(qū)中部可常年通行（遇大雪、持續(xù)降雨等惡劣氣候條件也會(huì)暫時(shí)中斷），大部分地區(qū)僅有少量的山間小路。以沉積巖為主，僅北部小面積出露華立西中期巖漿巖體，沉積巖從泥盆系地層一直到第四系地層均有出露。

研究區(qū)在大地構(gòu)造上位于南天山地向斜褶皺帶與塔里木地臺(tái)的接合處，其中北部之高山區(qū)屬南天山地向斜褶皺帶范疇，南部之低山丘陵區(qū)屬塔里木地臺(tái)范疇，二者之分界線呈北東東方向。

2 數(shù)據(jù)選擇及圖像處理

以RapidEye數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)源，該數(shù)據(jù)為德國(guó)高空間分辨率商用衛(wèi)星，空間分辨率為5米。衛(wèi)星參數(shù)見(jiàn)表1。該數(shù)據(jù)雖然經(jīng)過(guò)了前期的輻射校正和幾何校正，但仍然需要后期幾何精校正處理，參考1∶5萬(wàn)地形圖，運(yùn)用二次多項(xiàng)式擬合法建立變換關(guān)系，進(jìn)行幾何校正，使得象元誤差小于1個(gè)象元。

表1 衛(wèi)星參數(shù)

3 研究區(qū)巖石影像單元遙感解譯

根據(jù)數(shù)字圖像增強(qiáng)處理后的影像特征，在野外實(shí)地地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)之上，建立庫(kù)拜煤田俄霍布拉克重點(diǎn)區(qū)的遙感解譯標(biāo)志（表2），根據(jù)表2遙感影像解譯標(biāo)志對(duì)研究區(qū)進(jìn)行遙感解譯。

表2 地層及遙感影像特征表

4 構(gòu)造遙感解譯

區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向頗為穩(wěn)定，大致均呈北東東方向，僅在局部地區(qū)，由于受局部構(gòu)造因素的控制，構(gòu)造線呈近東西方向，但在皮羌布拉克以東，則又轉(zhuǎn)為北東東方向，從而在本區(qū)南部形成微向南突出的弧形。

4.1 克孜勒闊坦逆斷裂F2

該斷層為哈雷克套復(fù)背斜西段與庫(kù)車山前拗陷的分界線。克孜勒闊坦及其東北面一段呈南西西方向延伸，東段則呈南東東方向，總體上呈向北突出的弧形。斷層面呈明顯的波狀彎曲，傾向北北西或北北東，傾角60°左右。沿?cái)嗔丫€可見(jiàn)有數(shù)米到十?dāng)?shù)米的破碎帶，破碎帶具褪色化現(xiàn)象。該斷裂為上盤向

南推覆的逆斷層，初始形成于華力西期，中新生代時(shí)期有復(fù)活。其斷距不明。

表3 巖漿巖及遙感影像特征表

影像上該斷層線性特征明顯，東段控制了花崗巖與沉積巖的分界線其傾向北東，北東盤為花崗巖（圖1）。

圖1 克孜勒闊坦逆斷裂東段遙感影像特征

西段影像線性跡象明顯，斷層走向南西西，其南東盤可見(jiàn)地層產(chǎn)狀，指示地層走向與斷層走向基本一致，而北西盤則地層走向不明顯，且水系發(fā)育，呈樹(shù)枝狀水系，南東盤則水系不太發(fā)育（圖2）。

圖2 克孜勒闊坦逆斷裂西段遙感影像特征

4.2 西爾塔拉斷裂F6

呈北東東方向75°延伸。斷裂北盤由華力西第一亞構(gòu)造層組成，南盤則為華力西第二亞構(gòu)造層構(gòu)成，斷裂兩側(cè)均有近東西方向的分支斷裂，這些分支斷裂與主干斷裂之間均呈銳角相交。該斷裂在地貌上反映明顯，沿?cái)嗔丫€均有平直的沖溝或干谷，斷層面產(chǎn)狀不明。但根據(jù)兩側(cè)地層的出露情況及其分支斷裂的交接關(guān)系來(lái)看，可能為一斷裂面向北北西傾斜、北盤向南推覆的高角度逆斷層。

遙感影像上該斷裂線性構(gòu)造特征明顯，在地貌上造成的陡坎影像特征清晰，河流在斷層處有轉(zhuǎn)向跡象（圖3）。

圖3 西爾塔拉斷裂遙感影像特征

4.3 貝代勒克斷裂F3

該斷裂沿貝代勒克-依奇克里克背斜西段軸部延伸，向東在皮爾包古茲干溝一帶沒(méi)入第四系之下，其中庫(kù)車河?xùn)|面一段斷層面傾斜南南西，傾角50°～65°，為由南向北逆沖的逆斷裂，上述背斜的北翼因此而被破壞，其斷距約500～600m。該斷裂向西延伸，在庫(kù)車河?xùn)|面附近分為南北兩支，其中北分支繼續(xù)向西北延伸約10km后而消失。這段斷層面傾向轉(zhuǎn)為北東向，傾角50°～70°，為由北向南逆沖的逆斷裂。南分支越過(guò)庫(kù)車河繼續(xù)向西南延出區(qū)外，此分支斷裂切割背斜南翼，使白堊紀(jì)與第三紀(jì)地層產(chǎn)生明顯的水平位移，斷層面傾向北西，傾角不大于45°，斷層性質(zhì)，尚難定論。總體看來(lái)，該斷裂屬性質(zhì)復(fù)雜的扭沖逆斷裂。

遙感影像上該斷裂線性特征明顯，斷裂兩盤地層在遙感影像上的產(chǎn)狀，色調(diào)均出現(xiàn)明顯不同，庫(kù)車河在斷裂處轉(zhuǎn)為沿?cái)嗔炎呦蛄鲃?dòng)（圖4）。

圖4 貝代勒克斷裂遙感影像特征

4.4 向斜M1

該褶皺位于研究區(qū)中部，庫(kù)車盆地中部地帶，褶皺軸部東西走向，核部地層由侏羅系下統(tǒng)陽(yáng)霞組上段組成，兩翼分別由侏羅系下統(tǒng)阿合組組和塔里奇克組組成。該向斜核部地層產(chǎn)狀25°～30°，而兩翼地層產(chǎn)狀變陡，北部可達(dá)70°。

遙感影像上，該向斜清晰明顯，形狀如長(zhǎng)棗核形，中心部位的陽(yáng)霞組地層與兩翼的阿合組組分界線明顯，地層傾角也表現(xiàn)出向斜核部較緩，到兩翼處可見(jiàn)明顯的地層傾角增大（圖5）。

圖5 向斜褶皺構(gòu)造遙感影像特征

5 結(jié)論

RapidEye數(shù)據(jù)的價(jià)格不再是像以往一樣按“景”出售（如SPOT5數(shù)據(jù)），而是以平方公里的價(jià)格出售，這樣減少了研究區(qū)意外的不必要的花費(fèi)，降低了項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。通過(guò)本次應(yīng)用，提高了1∶5萬(wàn)遙感地質(zhì)解譯精度，詳細(xì)厘定區(qū)內(nèi)的地質(zhì)地層格架、侵入巖漿旋回，查明了區(qū)內(nèi)主要斷裂及褶皺的空間展布特征，為后續(xù)煤田綜合調(diào)查提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

[1]陳建平，鄧江紅.新疆溫迪爾卡拉地區(qū)1∶5萬(wàn)去掉的遙感地質(zhì)應(yīng)用[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，22（4）：90-94.

[2]薛臘梅，趙希濤，張耀玲，高萬(wàn)里.遙感技術(shù)在東昆侖新生代地質(zhì)填圖中的應(yīng)用[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2010，16（1）：70-77.

[3]楊云龍，趙培榮.遙感技術(shù)在地質(zhì)編圖中的應(yīng)用—以庫(kù)車盆地1∶10萬(wàn)遙感地質(zhì)填圖為例[J].云南地質(zhì)，1999，18（3）：283-290.

[4]楊德明，洪景鵬.遙感地質(zhì)解譯在1∶5萬(wàn)地質(zhì)填圖中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，22（2）：1993-1998.