高 珊，高 璞，陈文平

1.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830013；2.西安石油大学，陕西 西安 710065



基于ETM+数据的遥感地质解译应用
——以新疆卡拉麦里地区为例

高 珊1，高 璞2，陈文平1

1.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830013；2.西安石油大学，陕西 西安 710065

通过卫星遥感技术进行地质填图已成为一种快捷有效的手段。此次研究利用了ETM+卫星遥感数据、GIS与GPS技术。在建立各地质体解译标志的基础上，对地层、岩浆岩和构造等进行了详细解译，编制了新疆卡拉麦里地区1∶5万遥感地质解译图，其中加强了线性构造的解译。为下一步地质工程提供了可靠的基础资料。

ETM；遥感地质解译；卡拉麦里地区；线性构造

0 引言

美国Landsat7号的ETM+数据，具有从可见光到热红外的波谱范围，能满足一定矿物、岩石的岩性划分需要。因此研究ETM数据在1：5万区域地质调查中的应用可大幅减轻野外工作，具明显社会经济效益［1，2］。

遥感图像上，断裂和线性构造是以色调、岩性地层、地貌、水系、土壤、植被等判读标志的线状异常显现出来的［3］。塌方、突泥、涌水、岩爆这些工程地质灾害是在岩性、构造、地下水与地应力等诸多因素共同作用下发生的。断裂相交处往往岩石破碎强烈，为工程地质薄弱带［4］。因此线性构造对于工程地质将起到重要的参考作用。

1 研究区概况

研究区隶属新疆青河县和奇台县管辖，范围拐点经纬度为：A：东经89°58′45″，北纬45°15′；B：东经90°07′20″，北纬44°42′；C：东经90°22′25″，北纬44°42′；D：东经90°14′10″，北纬45°15′，面积约1 243 km2。

区内海拔高程500～1 000 m，地势由东北向南西缓慢倾斜，地形起伏不大。基岩大多裸露，主要为戈壁荒漠地貌。区内有少数居民点及工矿厂房，人烟稀少。测区内有G216、S228、S227及简易公路贯通，一般均可通行越野汽车，交通较方便。

2 遥感影像质量评述

采用美国Landsat7图像，p141r29，时相1999年10月19日。经过几何校正、图像配准、图像融合、反差增强、彩色合成等多种图像处理，制作了空间分辨率15 m的1：5万（TM（7，4，1）+ETM8）假彩色合成影像（图1）。影像上，区内岩石大部分裸露，无植被覆盖，也无云、雪等因素干扰，地质体纹理清晰、色彩丰富、层次分明、图像质量良好，满足1：5万遥感地质调查工作的要求。采用1954北京坐标系，高斯克吕格投影，六度分带，中央经线为东经93°，1985国家高程基准。经过初步解译、野外验证和详细解译，最终完成遥感地质解译图［5］。

图 1 ETM741与8波段融合影像图Fig.1 Image merged by ETM741 and Band 8

3 区域遥感影像特征

总体上看，调查区由于受卡拉麦里深断裂的控制，分南北不同两个影像单元。反映在构造层和沉积建造上也有显著差异［6，7］。

（1）北部为东准噶尔地槽褶皱带：卡拉麦里深断裂以北。褶皱不显著，北部被华力西中期花岗岩破坏。岩层岩性纵向及横向变化均较剧烈。岩浆喷发及侵入活动较频繁而强烈。

（2）南部为准噶尔坳陷：构造线多呈弧形。较平缓褶曲、穹隆和鼻状构造。影像为黄绿色、浅黄色、灰黑色。早二叠系组成向斜；以上三叠统构成轴心，四周为中侏罗系组成穹隆。

两带之间为准噶尔过渡带。北界为卡拉麦里断裂，南以二叠统高角度不整合与准噶尔坳陷为界。断裂不发育，且方向杂乱；岩浆活动不发育；褶皱明显。影像为黄褐色、深褐色，层理清楚。

4 区域地层及侵入岩遥感特征及解译

调查区地层区划属北疆—兴安地层大区（I）的北塔山地层小区（Ⅰ12-6）、卡拉麦里地层小区（Ⅰ12-7）。

图 2 遥感地质解译图Fig.2 Interpretation map remote sensing geology

参考以往1：20万或1：5万地质图，建立地层、岩浆岩、构造等遥感解译标志后（表1、表2），填编了遥感地质解译图（图2）。修正了某些不适当的地层界线。出露地层泥盆系到第四系，泥盆系、石炭系、二叠系及第四系出露最广、发育最好，三叠系、侏罗系出露面积较小。以花岗岩类侵入岩为主，多以岩基、岩株形式产出，侵入时代为华力西中期［6，7］。

表 1 研究区主要地层解译标志Table 1 The interpretation signs of main strata in research area

5 区域线性构造遥感特征及解译

其大地构造属天山—兴安褶皱地槽区准噶尔优地槽（Ⅱ）的科克赛尔克复背斜（Ⅱ1-23）、平顶山复背斜（Ⅱ1-33）、双井子亚带（Ⅱ1-4）。

该区加里东期褶皱不显著，末期卡拉麦里断裂形成。华力西期地槽区与过渡带分开。泥盆纪时地槽区形成大面积喷发和巨厚沉积；而过渡带稳定，仅接受了浅海相碎屑沉积。晚石炭世初形态与泥盆纪时相似，形成南北不同岩相沉积。晚石炭世末构造变动较大，产生褶皱及侵入岩；中石炭世初是火山喷发最强、地槽回返褶皱主要时期。晚石炭世时仅山前坳陷接受滨海相沉积。中石炭世末是又一个主要造山期，地槽生命结束，外貌成型。二叠纪及其以后，褶皱、岩浆活动不显著。喜山运动为古老断层复活、地层超覆和地壳动荡［6-7］。区内线性构造表现为北西西向深大断裂，在卡拉麦里断裂以北，分NWW、NW、NE三组，以NWW-NW方向最醒目。现将主要构造简述如下：

表 2 研究区主要岩浆岩解译标志Table 2 The interpretation signs of main magmatic rock in research area

5.1 卡拉麦里强应变构造带

该带呈蓝紫色、深蓝色。由数条平行、规模不等的断裂组成，是卡拉麦里深断裂的强烈活动区。北界清水—苏吉泉断裂，南界卡拉麦里断裂。强烈劈理、片理及糜棱岩化普遍（图3），走向与构造带一致，见断裂角砾岩、断层泥及碎裂岩、构造透镜体。影像强烈挤压应变特征明显。该带长期活动、深切地幔，是构造—岩浆—成矿作用最活跃、最集中的地带之一［6-7］。

图 3 卡拉麦里构造带Fig.3 The Karamaili tectonic belt

5.2 卡拉麦里深断裂

构造线清晰，NWW向。两侧构造线方向不协调，北东侧褶皱带为北西向，西南侧北天山褶皱带近东西向。北高南低，有一较明显的构造阶梯。地貌上呈一宽100～300 m宽的直沟，形成宽阔破碎带（图4），见糜棱岩化带，断层泥、断层角砾岩较普遍。断层面北倾，倾角75°～80°以上，为高角度压扭性深断裂。对地层、侵入岩、矿产和构造起着重要控制作用［6-7］。

5.3 清水—苏吉泉断裂

影像特征清晰，两侧明显不同。北侧不均匀的灰暗色调，南部呈亮色较均匀的深蓝色、紫红色碎斑状影纹。成明显负地形和构造阶梯。NW—SE向弯曲延伸，北倾逆断层，倾角60°左右，断层破碎带发育。经探槽揭露显示，破碎带主要由断层泥、碎裂岩组成，其中碎裂岩较发育（图5）。

图 4 卡拉麦里深断裂Fig.4 The Karamaili faulting

图 5 清水—苦水泉断裂Fig.5 The Qinshui-Kushuiquan faulting

研究区内其它地方内亦解译出数条断层，但因规模小且对地质工程影响不大，在此不再赘述。

6 结束语

经过对填编的1∶5万遥感地质解译图综合分析，可得出以下结论：

（1）对某些地质界线进行了修正。出露地层从晚古生代的泥盆系到新生代的第四系，以泥盆、石炭系、二叠系及第四系出露最广、发育最好，三叠系、侏罗系出露面积较小。

（2）岩浆活动强烈。花岗岩类侵入岩为主，多以岩基、岩株形式产出，侵入时代为华力西中期。

（3）卡拉麦里断裂强应变构造带、卡拉麦里深断裂、清水—苏吉泉断裂带及影响带围岩岩体松散破碎、稳定性差、地下水丰富的可能性较大，为工程地质薄弱带，隧洞的施工中应格外重视。建议在设计及建设施工阶段采取必要处理，对相应危险围岩段进行支护，以防塌方、涌水、突泥、岩爆等工参考文献：

程地质灾害的发生。

［1］ 张玉君，杨建民.基岩裸露区蚀变岩遥感信息的提取方法［J］.国土资源遥感，1998，36（2）：46-53.

［2］ 杨自安.西部高寒山区遥感与化探信息综合找矿定位预测研究［D］. 北京：中国地质大学（北京），2005：1-21.

［3］ 崔承禹，朱亮璞，王志刚.新疆东准噶尔锡金矿产遥感调查［J］.环境遥感，1991，6（2）：126-133.

［4］ 刘应龙.宝兴水电站引水隧洞涌水塌方段涌水塌方机制及围岩稳定性研究［D］.成都：成都理工大学，2009：1-3.

［5］ 梁 亮.遥感地质解译方法浅析［J］.新疆有色金属，2014，增刊1：7-9.

［6］ 新疆地质矿产局.库普幅1：20万区域地质调查报告［R］.新疆地质矿产局，1966：57.

［7］ 新疆地质矿产局.卡拉麦里幅1：20万区域地质调查报告［R］.新疆地质矿产局，1968：43.

［8］ 张守林，杨自安，傅水兴.新疆卡拉麦里成矿带赋矿岩层一矿化蚀变遥感特征［J］.地质与勘探，2001，37（5） ：41-44.

The application of remote sensing geological interpretation based on ETM+ image： by the case of Kalamaili area， Xinjiang

GAO Shan1，GAO Pu2，CHEN Wen-ping1
1.The First Regional Geological Surveying Party of BGMRED of Xinjiang， Urumqi 830013， Xinjiang， China； 2. Xi'an Shiyou University， Xi'an 710054， Shannxi， China

Remote sensing interpretation has played an important role in geological mapping. The paper made use of ETM+ image， GIS and GPS technology. The strata， magmatic rock and geological structures were detailed interpreted based on the establishing of geological interpretation signs. The 1：50000 scale remote sensing geological map has been fulfi lled. Especially， the interpretation of linear structure has been strengthened. The results provide reliable and basic data for the subsequent geological engineering.

ETM； remote sensing geological interpretation； Kalamaili area； linear structure

P627

A

1001—2427（2015）03 - 96 -5

2014-12-05；

2015-09-12

新疆引额供水工程二期输水工程遥感地质调查项目（1212011121028）资助

高 珊（1976—），女，陕西西安人，新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队工程师.