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高空间分辨率遥感数据在1∶5万煤田地质填图中的应用——以库拜煤田俄霍布拉克重点区为例

2014-11-08常玲李云鹏于浩孙卫东

新疆有色金属 2014年2期
关键词:库车倾角断层

常玲 李云鹏 于浩 孙卫东

(新疆地质矿产勘查开发局信息中心 乌鲁木齐 830000)

遥感地质解译在新疆区域地质工作中是必不可少的一项工作,随着卫星遥感数据的发展,90年代到现在开展的1∶5万区域地质调查主要采用1∶5万TM/ETM+卫星影像进行室内地质解译,由于1∶5万TM卫星影像空间位置精度高,扫描程序范围广,图面基本是一次成像,因此地质解译程度较高[1-2]。但TM/ETM+数据的30m空间分辨率无法充分满足1:5万遥感地质解译要求[3-4],而SPOT卫星数据价格较高,需要寻找一种性价比较高的卫星数据满足实际要求,本文以RapidEye遥感卫星为数据源,以库拜俄霍布拉克重点区为例,探讨该数据在1∶5万煤田地质填图中的应用。

1 研究区概况

研究区位于天山山脉西段,行政区划隶属于新疆维吾尔自治区库车县、拜城县管辖。区内交通条件相对较差,除G217线自北向南纵贯研究区中部可常年通行(遇大雪、持续降雨等恶劣气候条件也会暂时中断),大部分地区仅有少量的山间小路。以沉积岩为主,仅北部小面积出露华立西中期岩浆岩体,沉积岩从泥盆系地层一直到第四系地层均有出露。

研究区在大地构造上位于南天山地向斜褶皱带与塔里木地台的接合处,其中北部之高山区属南天山地向斜褶皱带范畴,南部之低山丘陵区属塔里木地台范畴,二者之分界线呈北东东方向。

2 数据选择及图像处理

以RapidEye数据为基本数据源,该数据为德国高空间分辨率商用卫星,空间分辨率为5米。卫星参数见表1。该数据虽然经过了前期的辐射校正和几何校正,但仍然需要后期几何精校正处理,参考1∶5万地形图,运用二次多项式拟合法建立变换关系,进行几何校正,使得象元误差小于1个象元。

表1 卫星参数

3 研究区岩石影像单元遥感解译

根据数字图像增强处理后的影像特征,在野外实地地质调查基础之上,建立库拜煤田俄霍布拉克重点区的遥感解译标志(表2),根据表2遥感影像解译标志对研究区进行遥感解译。

表2 地层及遥感影像特征表

4 构造遥感解译

区内构造线方向颇为稳定,大致均呈北东东方向,仅在局部地区,由于受局部构造因素的控制,构造线呈近东西方向,但在皮羌布拉克以东,则又转为北东东方向,从而在本区南部形成微向南突出的弧形。

4.1 克孜勒阔坦逆断裂F2

该断层为哈雷克套复背斜西段与库车山前拗陷的分界线。克孜勒阔坦及其东北面一段呈南西西方向延伸,东段则呈南东东方向,总体上呈向北突出的弧形。断层面呈明显的波状弯曲,倾向北北西或北北东,倾角60°左右。沿断裂线可见有数米到十数米的破碎带,破碎带具褪色化现象。该断裂为上盘向

南推覆的逆断层,初始形成于华力西期,中新生代时期有复活。其断距不明。

表3 岩浆岩及遥感影像特征表

影像上该断层线性特征明显,东段控制了花岗岩与沉积岩的分界线其倾向北东,北东盘为花岗岩(图1)。

图1 克孜勒阔坦逆断裂东段遥感影像特征

西段影像线性迹象明显,断层走向南西西,其南东盘可见地层产状,指示地层走向与断层走向基本一致,而北西盘则地层走向不明显,且水系发育,呈树枝状水系,南东盘则水系不太发育(图2)。

图2 克孜勒阔坦逆断裂西段遥感影像特征

4.2 西尔塔拉断裂F6

呈北东东方向75°延伸。断裂北盘由华力西第一亚构造层组成,南盘则为华力西第二亚构造层构成,断裂两侧均有近东西方向的分支断裂,这些分支断裂与主干断裂之间均呈锐角相交。该断裂在地貌上反映明显,沿断裂线均有平直的冲沟或干谷,断层面产状不明。但根据两侧地层的出露情况及其分支断裂的交接关系来看,可能为一断裂面向北北西倾斜、北盘向南推覆的高角度逆断层。

遥感影像上该断裂线性构造特征明显,在地貌上造成的陡坎影像特征清晰,河流在断层处有转向迹象(图3)。

图3 西尔塔拉断裂遥感影像特征

4.3 贝代勒克断裂F3

该断裂沿贝代勒克-依奇克里克背斜西段轴部延伸,向东在皮尔包古兹干沟一带没入第四系之下,其中库车河东面一段断层面倾斜南南西,倾角50°~65°,为由南向北逆冲的逆断裂,上述背斜的北翼因此而被破坏,其断距约500~600m。该断裂向西延伸,在库车河东面附近分为南北两支,其中北分支继续向西北延伸约10km后而消失。这段断层面倾向转为北东向,倾角50°~70°,为由北向南逆冲的逆断裂。南分支越过库车河继续向西南延出区外,此分支断裂切割背斜南翼,使白垩纪与第三纪地层产生明显的水平位移,断层面倾向北西,倾角不大于45°,断层性质,尚难定论。总体看来,该断裂属性质复杂的扭冲逆断裂。

遥感影像上该断裂线性特征明显,断裂两盘地层在遥感影像上的产状,色调均出现明显不同,库车河在断裂处转为沿断裂走向流动(图4)。

图4 贝代勒克断裂遥感影像特征

4.4 向斜M1

该褶皱位于研究区中部,库车盆地中部地带,褶皱轴部东西走向,核部地层由侏罗系下统阳霞组上段组成,两翼分别由侏罗系下统阿合组组和塔里奇克组组成。该向斜核部地层产状25°~30°,而两翼地层产状变陡,北部可达70°。

遥感影像上,该向斜清晰明显,形状如长枣核形,中心部位的阳霞组地层与两翼的阿合组组分界线明显,地层倾角也表现出向斜核部较缓,到两翼处可见明显的地层倾角增大(图5)。

图5 向斜褶皱构造遥感影像特征

5 结论

RapidEye数据的价格不再是像以往一样按“景”出售(如SPOT5数据),而是以平方公里的价格出售,这样减少了研究区意外的不必要的花费,降低了项目经费。通过本次应用,提高了1∶5万遥感地质解译精度,详细厘定区内的地质地层格架、侵入岩浆旋回,查明了区内主要断裂及褶皱的空间展布特征,为后续煤田综合调查提供了基础地质资料。

[1]陈建平,邓江红.新疆温迪尔卡拉地区1∶5万去掉的遥感地质应用[J].成都理工学院学报,1995,22(4):90-94.

[2]薛腊梅,赵希涛,张耀玲,高万里.遥感技术在东昆仑新生代地质填图中的应用[J].地质力学学报,2010,16(1):70-77.

[3]杨云龙,赵培荣.遥感技术在地质编图中的应用—以库车盆地1∶10万遥感地质填图为例[J].云南地质,1999,18(3):283-290.

[4]杨德明,洪景鹏.遥感地质解译在1∶5万地质填图中的应用[J].长春地质学院学报,1992,22(2):1993-1998.

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