遙感技術在海南島九所—陵水構造帶東段礦產勘查中的應用

朱　鈺，陳　飛，張匡華，李華彥

（海南省海洋地質調查研究院，海南海口570206）

遙感技術在海南島九所—陵水構造帶東段礦產勘查中的應用

朱鈺*，陳飛，張匡華，李華彥

（海南省海洋地質調查研究院，海南海口570206）

遙感技術因其提供的遙感數據具有高覆蓋率、大信息量以及全時段等特點被廣泛應用于地學領域中，并逐漸形成了新興的遙感地質學。礦區的地貌類型和地質構造是成礦預測和圈定遠景找礦區的重要依據。使用TM遙感影像數據，對海南島九所—陵水構造帶東段礦產勘查區進行地貌解譯和構造解譯。

遙感地質學；TM遙感影像；九所—陵水構造帶

遙感地質學主要是通過遙感資料研究地質體，運用的方法有地質體波譜測試方法、圖像的目視解譯法、光學增強圖像方法、計算機處理圖像方法等。這些方法和常規的地面地質調查方法比較起來，具有效率高、投入少等優勢。遙感圖像可具體而細微地顯示成像區域的地表形態特征，通過解譯可以識別地貌的形態特征、成因類型和單元劃分。一個地區的形態地貌與當地的巖性、構造有著密切的關系，因此遙感圖像的地貌解譯是地質解譯的重要標志；遙感圖像所表現地質構造清晰，根據礦產與構造的關系，常常可以從遙感資料中發現礦點或進行成礦遠景預測。國內外有不少根據構造分析發現和預測礦床的實例［1-3］。

1　研究區概況

九所—陵水構造帶位于海南島南部18°15′～18°38′之間，呈近東西向，橫貫全島，長105km。由于這條構造帶形成于前寒武紀前地槽階段并具有長期的活動歷史，使構造帶南、北兩側的地層分布、巖性、巖相及大地構造性質產生明顯的差異。該帶以南是后晉寧期古地臺發育區，而以北是古加里東期地槽發育區。構造帶內有東西向破碎帶、斷面擦痕、構造透鏡體，除具東西向壓性斷裂外還伴隨產生次級南北向張性斷裂及北西、北東向剪性斷裂。構造帶對地槽型花崗巖，特別是對地洼型巖漿活動起著明顯控制作用。該構造帶明顯地控制著地形地貌，它是海南島中部山區和南部丘陵、平原的分界線。根據斷裂帶控制著后晉寧古地臺和加里東古地槽的發展，構造帶內又有燕山期地洼階段花崗巖和火山巖呈東西分布，以及構造帶控制第三紀火山活動及近代地震，說明從前寒武紀已開始活動，活動持續時間較長，一直延續到目前尚在活動［4］。

九所—陵水構造帶是海南島重要的成礦構造帶，其西段同安嶺、牛臘嶺地區已做過調查評價工作［5-6］，并取得較好的成果，而其東段還沒有做過系統的調查工作。以海南島九所—陵水深大斷裂帶東段作為研究區，研究區范圍為：東經109°38′00″～110°15′00″，北緯18°23′15″～18°40′00″。研究區覆蓋保亭縣、陵水縣、三亞市和萬寧市。

2　遙感數據來源

本研究遙感數據采用美國陸地衛星（Landsat）TM傳感器遙感數據。TM數據有7個波段數據，最高空間分辯率為30m。TM不同波段的數據，記錄和反映地物的能力不同。最佳波段組合選擇的原則是：①所選用波段能較好地反映地質信息；②波段之間的相關系數最小，方差最大；③波段組合的信息熵較高；④合成后的假彩色適合人眼的識別［2］。依據上述原則，在此次研究中選取7波段和4波段組合成像并做高斯變換影像增強處理。該波段組合兼容中紅外、近紅外波段信息的優勢，清晰度高，干擾信息少，層次感好，具有極為豐富的地質信息，各種構造形跡顯示較為清晰，地質可解譯程度高。

3　基于遙感圖像的地貌解譯

從遙感圖上可以直觀地識別各類地貌的單個形態和組合形態、展布規律、空間關系以及它與其他景觀之間特別是地質體的關系。地貌結構和形態是內外營力長期綜合作用的結果，內營力是指構造運動，主要是地殼的垂直運動；外營力則是指大氣、水流、海洋、冰川和生物對地殼的風化、侵蝕、搬運和堆積。綜合地貌形態類型和成因類型，海南島陸地分為13種陸地地貌形態成因類型［7］。從TM遙感影像識別出本研究區的地貌類型大致有5種（圖1）：

（1）侵蝕山地，位于研究區北部。在遙感影像中直觀反映的山體輪廓規整，地貌景觀特征分異清晰，青色為植被覆蓋區光譜特征。位于該地貌中的水庫與山體的邊界明晰可鑒，因水體對近紅外和中紅外波段幾乎是全吸收，故水體在遙感圖中呈現黑色。侵蝕山地主要由印支期的中酸性侵入巖組成，其巖性主要為二疊紀至三疊紀花崗巖。

（2）侵蝕—剝蝕臺地，位于研究區中西部，植被覆蓋光譜特征明顯比山地小，并有少許地表因土壤裸露呈現出紅褐色，說明臺地植被發育程度不高，植被類型多為人工種植經濟樹種。侵蝕—剝蝕臺地的成因是由于溝谷切割，把高平地蝕出小河、溝谷，使平地高出谷底［7］。這種廣大的高平地向西南一直伸到丘陵腳下。

（3）侵蝕—剝蝕丘陵，位于研究區西南角，為山地被河谷、溝谷切割侵蝕—剝蝕后形成。丘陵上部植被茂盛，丘陵下部土質疏松，因流水沖刷和堆積作用，部分地表裸露。

（4）河積平原，主要分布在陵水河中下游兩側，由河流堆積物構成，一般下部是河床相的卵石層，上部是泛濫平原性質的沙泥層［7］，為第四紀松散堆積。該區域植被發育程度較低，地表較為裸露，受人類活動影響較大。

（5）海積平原，主要分布在東部沿海一帶。海積平原地表通常較為光滑，光譜反射率高，在遙感影像中表現為高亮度值。海積平原由沙堤、瀉湖和潮坪相間組成，在港灣岸段，由于東南風浪作用，在開闊的港灣岸發育了沿岸沙堤，在較窄的港灣發育了灣口沙堤或沙嘴，封閉海灣（新村港、黎安港）形成了瀉湖［8］。在濱海帶寬闊平坦處發育潮坪，潮坪沉積物特征受氣候、沉積物來源以及潮汐強度影響，土質較粘，多屬灰黑色沼澤土。

4　基于遙感圖像的構造解譯

遙感構造解譯是以現代構造地質理論為基礎，以影像構造地質信息為依據進行區域構造分析的一種研究方法。地質構造形跡主要表現為線性、環形特征。大量研究表明，絕大對數遙感影像線性構造反映的是構造應力作用下的巖石形變帶、軟弱帶或應力集中帶，它們往往成為導礦與容礦的場所；與巖漿侵入活動有關的環形體則往往與內生金屬礦產有關，礦體往往賦存于內部小型環形體的邊緣［9］。通過遙感圖像處理，可以突出有關信息，并根據相應的地學理論、結合野外驗證、綜合其他相關地學信息，對這些影像信息進行綜合判斷，解譯地質現象，分析區域地質特征，預測成礦有利區域，最終獲取遙感影像綜合解譯成果信息［10］。

本研究區在海西期、燕山期和喜馬拉雅期都有強烈的漿沿斷裂帶侵入活動。多期次的酸性巖漿侵入活動表現為明顯的壓性或壓扭性特征。侵入巖區的斷裂與巖漿侵入時及巖體形成后的冷縮作用密切相關。巖漿侵入時，其上侵應力使圍巖發生張裂，形成放射狀斷裂，當巖體冷縮時，產生環狀塌陷落，形成環狀斷裂，這種特質也是判別隱伏巖體最可靠標志［11］。

圖2　研究區構造解譯圖

在遙感圖像上顯示的線性斷裂（圖2）縱橫交錯，它們是在不同應力場條件下形成的，而且斷裂的密度、性質還與破裂巖石及其邊界條件有關，一般剛性巖塊交界處應力集中，斷裂發育；而在剛性巖塊內部易發育2組平行的共軛剪切斷裂，在剛性巖塊間的柔性巖石分布區易形成壓扭性斷裂，且多與地層走向平行。

在遙感圖像上顯示的環形構造（圖2）主要為半出露（隱伏）巖體形成的環形構造和淺隱伏巖體形成的環形構造。半出露（隱伏）巖體形成的環形構造特征為在隱伏部位發育環狀斷裂或放射狀斷裂以及充填于斷裂中的環狀、放射狀掩埋，并伴有圍巖蝕變。出露部位多為盆狀地形，隱伏部位形成環狀山脊；淺隱伏巖體形成的環形構造特征為在隱伏巖體頂部通常由侵入活動形成輻射狀斷裂，侵入體因結晶作用，體積縮小而引起巖體頂部巖層的坍塌作用產生環狀斷裂。通常伴有熱液蝕變暈及多金屬礦脈。淺隱伏巖體形成的環形構造地貌特征表現為2種：①圓形隆起與環狀洼地、環形山脊相間排列，中心部位為一小鼓丘，隱伏部位為環狀低洼地帶；②盆狀低地，環狀山脊，中心部位由于分化發育而呈盆地，周邊圍巖由于巖漿作用變形變質，形成環形堅硬山脊。

5　結語

以海南島九所—陵水構造帶東段為研究區，應用TM衛星遙感數據，通過選取合適的波段組合以及合理的圖像增強方法，對研究區的地貌類型和構造類型進行初步解譯。隨著遙感技術的發展和數字圖像處理方法及信息提取能力的提高，在地學應用中，必然將多平臺，多時相的系列化圖像與遙感數據庫相結合，使地質解譯標志標準化、模式化，使遙感工作向規范化發展，對研究深部構造、分析深層構造和淺層構造的關系，以及對區域成礦預測和規劃方面都將提高到一個新的水平［12］。通過對遙感圖像的綜合分析，結合現場的物化探以及地質填圖等地質調查資料，可以進一步了解區域成礦規律，為成礦遠景區的預測提供可靠的線索和依據。

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1004-5716（2016）05-0129-03

2015-05-03

朱鈺（1983-），男（侗族），四川仁壽人，工程師，現從事物探及遙感工作。