地質(zhì)遙感中識(shí)別和分析地質(zhì)構(gòu)造的幾點(diǎn)思考①

宮玉波

摘 要：近三十年來，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的浪潮下，我國在地質(zhì)遙感技術(shù)方面取得了很多突破，并且被廣泛的應(yīng)用到軍事建設(shè)、農(nóng)業(yè)林業(yè)、氣象觀察、地理測繪、地質(zhì)找礦等各個(gè)領(lǐng)域，取得了不錯(cuò)的成績。該技術(shù)在很大程度上加快了我國地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展，具有很高的使用價(jià)值。該文研究者結(jié)合多年的地質(zhì)工作經(jīng)驗(yàn)，從地質(zhì)遙感技術(shù)的兩個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，即地質(zhì)構(gòu)造的識(shí)別和地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的分析，展開深入的探究和探討。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)遙感 地質(zhì)構(gòu)造 識(shí)別分析 思考

中圖分類號(hào)：TP75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（c）-0089-02

1 地質(zhì)遙感技術(shù)的概況

地質(zhì)遙感技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用時(shí)間相對較短，但是相對于其他學(xué)科來講已經(jīng)造成了不可比擬的影響力。在空間信息和地質(zhì)工作的相關(guān)產(chǎn)業(yè)中，地質(zhì)遙感技術(shù)已經(jīng)成為了不可或缺的技術(shù)方式。由于科技的高速發(fā)展，遙感技術(shù)取得了很大的發(fā)展，并帶動(dòng)了地質(zhì)相關(guān)方面調(diào)查工作的深層次，大范圍的改革。地質(zhì)遙感技術(shù)可以對大氣信息、地表信息等進(jìn)行及時(shí)且全面的調(diào)查和掌控。為勘察資源、繪制地圖、地質(zhì)構(gòu)造等提供了極為強(qiáng)大的技術(shù)支持。巖石性質(zhì)分析和地質(zhì)構(gòu)造識(shí)別是地質(zhì)遙感技術(shù)的兩大基礎(chǔ)性內(nèi)容，是地質(zhì)研究更深層次研究的必備知識(shí)。

地質(zhì)體和地質(zhì)是一對相對復(fù)雜的概念，他們的運(yùn)動(dòng)發(fā)展錯(cuò)綜復(fù)雜，但是在地質(zhì)現(xiàn)象的共性方面，他們都涉及到了地磁波特性的差異，因此我們可以從對電磁波的分析上為地質(zhì)現(xiàn)象的全面研究打開一扇大門。通過對不同地質(zhì)體和不同地域的電磁波的研究，我們可以準(zhǔn)確的判斷出地質(zhì)體的變化特征和本質(zhì)屬性，這也是地質(zhì)遙感技術(shù)的一項(xiàng)理論基礎(chǔ)。

遙感圖像技術(shù)是在一定的技術(shù)基礎(chǔ)上將地質(zhì)的信息以較為直觀的方式表現(xiàn)出來的一門技術(shù)，可以對地表和地下物質(zhì)變化所產(chǎn)生的電磁波及其引發(fā)的相關(guān)效應(yīng)進(jìn)行記錄。由于不同的地質(zhì)的屬性，電磁波也具有不同的特征，因此遙感圖像的圖形差異和色調(diào)的差異便是分析地質(zhì)屬性最為基本的信息。

地質(zhì)和地質(zhì)體的現(xiàn)代并不是以一種斷點(diǎn)的方式呈現(xiàn)出來的，而是在近千萬年的地質(zhì)變化形成過程中不斷地發(fā)展和演化而來的。這些發(fā)展特征之間必然有著一定性的聯(lián)系，因此我們可以通過辨別地貌可以分析發(fā)現(xiàn)不同地質(zhì)體之間的相互依存關(guān)系，遙感技術(shù)甚至可以在地質(zhì)的活動(dòng)和一些被掩蓋的信息上顯示出更為強(qiáng)大的優(yōu)勢。衛(wèi)星定位和航空攝影也是遙感技術(shù)經(jīng)常會(huì)涉及到的領(lǐng)域，我們利用視野上面的絕對優(yōu)勢，在局部繪圖、巖性分析、精細(xì)處理等相關(guān)的領(lǐng)域取得比較理想的效果。

2 地質(zhì)構(gòu)造識(shí)別的思考

2.1 水平巖層識(shí)別的思考

如果我們用低分辨率的遙感影像，就會(huì)很不容易發(fā)現(xiàn)水平巖層上的一些產(chǎn)狀信息，這是因?yàn)檫@些水平在遭受侵蝕之后，往往會(huì)形成由較硬的巖層構(gòu)成德爾保護(hù)層，并且形成陡坡。這樣就保護(hù)了下部的一些較軟的巖層。但是這些水平巖層經(jīng)受切割而形成的地貌，我們可以在高分辨率的遙感影像上發(fā)現(xiàn)到。并且會(huì)發(fā)現(xiàn)軟巖的緩坡和硬巖行后才能的陡坡呈同心圓形狀分布，有較深陰影的為硬巖的陡坡，而較淺的色調(diào)為軟巖的陡坡。

2.2 傾斜巖層識(shí)別的思考

在低分辨率的遙感圖像上觀測傾斜巖層，基本的情況是有著較長坡面的為順向坡，較短的為逆向坡。如果在觀測時(shí)這兩種坡面的坡面長度基本上一致，就可以基本判定巖層的傾斜角是45度，當(dāng)然這種情況下要判定傾向問題還要借助其他的分析工具。如果傾斜巖層被溝谷所切分，這種情況下利用高分辨率的遙感影像，我們可以觀測到巖層形成的三角面，通過分析裸露的巖層形態(tài)就可以判定巖層的產(chǎn)狀。

2.3 褶皺及其類型識(shí)別的思考

在遙感影像上，我們一般把褶皺的特征歸結(jié)為對斯性和巖層產(chǎn)狀要素的識(shí)別影像。對影像的的分析我們通常會(huì)綜合運(yùn)用不同分辨率的遙感影像，首先我們會(huì)根據(jù)分辨率較低影像上看到光的情況進(jìn)行整體體識(shí)別，確定褶皺的存在。其次要進(jìn)行細(xì)節(jié)的識(shí)別，這時(shí)候就需要運(yùn)用高分辨率遙感影像進(jìn)行識(shí)別，以確定褶皺的類型。

褶皺構(gòu)造是由一系列的巖層組成的，而且并不是所有的巖石構(gòu)造出來的就一定是褶皺。其實(shí)這些巖層分為硬巖和軟巖，硬巖形成正地形，軟巖形成谷地。這些交錯(cuò)分布的正地形和谷底在遙感影像上會(huì)形成不同的色帶，因此確定褶皺的關(guān)鍵步驟就是先在影像上找到最穩(wěn)定并且延續(xù)性最好的平行色帶，把它作為標(biāo)志層，再從標(biāo)志層的色帶中找到呈圈閉的圓形、馬蹄形、長條形、橄欖形或馬蹄形橢圓形等，這樣就能確定是褶皺。如果大的褶皺能在中低分辨率影像上面看到，那么在高分辨率遙感影像上就能看到具體產(chǎn)狀要素以及巖體層的分布層是否對稱。

2.4 斷層及其類型識(shí)別的思考

斷層在遙感的影像上呈現(xiàn)為線性狀態(tài)，因此可以說這是一種斷層構(gòu)造。斷層基本上是由兩種表現(xiàn)形式構(gòu)成的：一是兩種不同色調(diào)之間形成的分界線呈現(xiàn)出線狀延伸的狀態(tài)，二是兩側(cè)的巖層的色調(diào)與線性的色調(diào)有著明顯的不同。當(dāng)然，有些不是斷層的地物也有可能具備這兩個(gè)影像的特征，比如道路、第八、較小的河流、巖層的走向、山脊、渠道、巖層的界面等等，因此我們?yōu)榱烁鼮闇?zhǔn)確的判斷斷層，還應(yīng)當(dāng)對斷層的水系、斷層的兩側(cè)巖性和整體斷層的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行深入的研究。

2.5 活動(dòng)斷裂識(shí)別的思考

在研究斷裂性質(zhì)時(shí)，我們最應(yīng)當(dāng)注意的是如何確定活動(dòng)斷裂，因?yàn)榛顒?dòng)斷裂和人們?nèi)粘Ｉ畹慕ㄔO(shè)緊密相連。

活動(dòng)斷裂不僅具備上面所說的斷裂構(gòu)造的影像特征，還有這幾方面的特征：溝谷和山形之間明顯的變形和錯(cuò)位；山前近代或現(xiàn)代洪積扇的錯(cuò)開；突然中斷的山形走向；呈線性排列的震中活動(dòng)頻繁。

活動(dòng)斷裂在通常情況下往往具有一定的繼承性，這是在一些時(shí)間久遠(yuǎn)的斷裂層上發(fā)展起來的，發(fā)展的同時(shí)又會(huì)有新的斷裂形成。為了確定兩條或者兩組及其以上斷裂之間的新老關(guān)系時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)注意總是新斷裂切斷老的斷裂。

3 地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分析的思考

采用現(xiàn)代技術(shù)完成對遙感影像的解譯，一方面能夠判斷地質(zhì)巖性和地質(zhì)構(gòu)，另一方面還可以完成對某個(gè)地區(qū)的近、現(xiàn)代地殼運(yùn)動(dòng)特征的分析，尤其是當(dāng)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以升降運(yùn)動(dòng)為主要表現(xiàn)形式，并且會(huì)引起老斷裂的重新活動(dòng)和新斷裂的產(chǎn)生的時(shí)候。與此同時(shí)它也能夠反映在地貌、水泵等特征上面。

上升運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為地殼的抬升或掀升，抬升為比較均勻的上升，掀升則是指空間的不均勻上升。表現(xiàn)在地貌上就是出現(xiàn)土地的抬升及河流的切割，換而言之就是山地切割的深度與現(xiàn)代地殼上升的幅度成正比。在遙感影像上我們可以很清晰的識(shí)別出河流的切割深度，這樣也就可以求出地殼上升的幅度。負(fù)地形是地殼的下沉區(qū)在地貌上的顯著表現(xiàn)，如許多荒地，對于周圍山地來講都是所謂的下沉區(qū)。兩者交接的地帶一般會(huì)有斷裂的存在。此外，另一個(gè)反映地殼升降運(yùn)動(dòng)的是洪積扇的分布，簡單來說就是從山地河谷出口處、沖積的分布。山地上升時(shí)，沖積——洪積扇的堆積較為旺盛，顆粒比較粗，表面坡度相對比較陡，其扇體本身也遭受了后期的切割，所以在前端形成了新的沖積——洪積扇。

根據(jù)上面講述的內(nèi)容，我們還能夠分析出地殼上升運(yùn)動(dòng)的節(jié)奏性，根據(jù)洪積扇規(guī)模的大小還能確定每次上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度大小。此外，洪積扇的偏轉(zhuǎn)、扭曲等變形在一定程度上也能反映出地殼掀斜、升降的特征。在水系表現(xiàn)方面上，上升區(qū)一般表現(xiàn)為放射狀水系。下降區(qū)則為匯聚狀水系。不對稱水系也恰恰反映了流域內(nèi)的不對稱升降運(yùn)動(dòng)。影像中的某些橢圓形的隆起，也可以觀察到水系的繞行特征。

4 結(jié)語

綜上所述，遙感技術(shù)對于地質(zhì)構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)的研究做出了巨大的貢獻(xiàn)。遙感技術(shù)不僅對識(shí)別巖層有很大的幫助，對于巖層的產(chǎn)狀也有著很大的識(shí)別功能。地質(zhì)遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，需要不斷地進(jìn)行技術(shù)上的研究，以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展以及行業(yè)的需求。該文主要研究了地質(zhì)遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造的識(shí)別和分析上的些許思考，希望業(yè)內(nèi)相關(guān)人士積極擴(kuò)充人才隊(duì)伍，提升研究水平，也希望該文對相關(guān)從業(yè)人員有所幫助和指導(dǎo)。

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