第八章 遥感图像构造解译

第八章遥感图像构造解译一、岩层产状判断（一）水平岩层的影像特征此处所说的水平岩层泛指倾角小于5度的岩层。它们在图像上呈现的影像特征随地形切割程度不同而异。在地形遭受强烈切割的地区，由于下伏岩层同时剥露，层理构造显示出来，在图像上表现为由不同色调或微地貌条带围绕山包或山梁，呈封闭的环带状图形，各岩层面的露头线与等高线形态相似，依地形情况不同，可组成同心环状、贝壳状、花边状、指纹状、脑纹状等纹形图案。水平岩层在地貌上常形成方山（平顶山或桌状山），它们与沟谷一起可组成十分壮观的方山峡谷地貌景观。若水平岩层由软硬相间的岩石组成，其山坡、谷坡常呈阶梯状形态。如果只看封闭的轮廓，易认为褶皱，这时应该注意它的产状，看各岩层是否按等高度出露，尤其在沟中应注意追索层面的产状。梯田与水平岩层的区别①地层的界线是互相平行而连续的，梯田不连续也不平行②地层之间，各层的色调灰度，在横向上变化不大，而梯田横向上变化明显③地层影像线密集，中间明暗相同，梯田宽而单一（二）直立岩层泛指倾角大于80度的岩层。在图像上，直立岩层表现为由不同色调或微地貌组成的平行直线状或微显拐折的近直线状条带影像,这些条带不受地形起伏的影响，其延伸方向即为岩层的走向。坚硬的直立岩层地貌上常形成平直的长条山脊；而软岩层则形成平直的槽沟；若岩层软硬相间，则常形成沟脊相间平行排列的所谓“肋状”地形，对称型U型谷。（三）倾斜岩层泛指倾角在5---80度的岩层。在地面遭受切割地区的图像上，倾斜岩层表现为由不同色调或微地貌条带组成的一系列平行的连续拐折的半弧形或折线状影像。因而呈现为各种各样的图形。在倾斜岩层发育地区的图像上，常常构成单面、猪背岭地形，坚硬的陡倾斜岩层，在地貌上常形成猪背岭,缓倾斜或中等倾斜的岩层，则常形成单面地形,不对称沟谷。1、倾向解译⑴利用岩层三角面估计产状在图像上要注意岩层三角面与地形三角面、断层三角面的区别：地形三角面：是由水流切割地形而造成，不代表地层产状，无构造意义。断层三角面：是由于山区断层一盘强烈上升，水流深切上升盘岩石，形成三角陡崖。岩层三角面：是水流切割倾斜岩层，使地层形成了三角面形状。在遥感图像上同一层面的露头线上的任意山脊点和其相邻的两沟谷之间用直线相连所得的三角形平面。①岩层倾向与坡向相反三角面尖端指向河流上游，岩层倾向上游②岩层倾向与坡向一致A、当岩层倾角大于地形坡角时，岩层三角面尖端指向下游，岩层倾向下游。B、当岩层倾角小于地形坡角时，三角面尖端指向河流上游，岩层倾向下游（尖端的反方向是岩层倾向）。⑵利用单面山进行判别坡顺层面顺向坡水系近于平行且较稀河谷顺倾向地形较缓坡反层面逆向坡水系方向性差，呈扭曲状，密度大沟谷分叉多，河谷顺节理、断裂发育产状陡2、倾角估计①目估法②利用立体镜目估产状可获得定量的数据③地形图法a、首先在图像上选好待测的岩层三角面，然后转绘到地形图上b、在地形图上选择同一层面上高度相同的两个点A、B及与A、B不等高的第三点Xc、连接A、B的直线就是岩层的走向线,过X作AB的垂线XZ，XZ就代表岩层的倾向d、在AB线上截取线段YZ，使其长度等于X与A、B间的高差△h，连接XY，夹角α就是岩层的倾角。二、褶皱构造解译（一）褶皱构造的解译标志1、色调、图形标志图像上表现为由不同色调的平行状条带所组成的闭合图形。由于形成条件不同，有圆形、椭圆形、长条形以及其它不规则图形等多种形态，并具有明显的对称性。总之，不同色调，带状图形对称重复出现。2、岩层三角面和单面山地形标志岩层三角面对褶皱构造解译有着重要意义。我们知道，两翼岩层产状的有规律变化往往是判断褶皱形态的依据，而直观的标志是岩层三角面尖端指向的相背（向斜）或相向（背斜），也就是岩层三角面尖端相向或相背分布时，可说明褶皱的存在。单面山地形的对称分布也可判断褶皱的存在。因为正常褶皱的两翼，倾向坡总是相对或相背分布。3、岩层对称重复出现图像上岩层的对称重复主要表现为色调或色带的对称重复出现，其次，当岩层出露宽度大，岩性差异明显时，也能通过地形组合、水系花纹图案的对称分布反映出来。4、转折端转折端是判别褶皱的重要标志，转折端的存在是岩层弯曲的表现，这种岩层条带的转弯，形成封闭或半封闭的转折端特点，在小比例尺图像上成为褶皱构造的主要解译标志，尤其是在图像上判断背斜、向斜时十分重要。背斜是外倾转折端，向斜是内倾转折端。褶皱转折的岩层产状反映到地形上，常常表现为一坡陡，一坡缓的类似单面山地形，缓坡在外侧为外倾转折端，缓坡在内侧为内倾转折端。5、特殊的水系标志与褶皱有关的水系型式是由特定的地形引起的。如向斜盆地形成向心状水系，穹窿则易形成放射状水系；而且正常褶皱的两翼往往有对称或相似的水系型式；转折端部位则常发育收敛状的或撒开状的水系型式。（二）确定背斜、向斜的解译标志1、岩层产状标志正常情况下:背斜两翼岩层三角面尖端指向相对，单面山缓坡朝外倾向斜两翼岩层三角面尖端指向相背，单面山缓坡朝内倾2、转折端标志①从组成转折端的岩层产状背斜转折端的岩层倾向一律向外倾斜，外倾转折端，向斜转折端的岩层倾向一律向内倾斜，内倾转折端。②根据转折端的单层影像的出露宽度背斜：由内向外，岩层出露宽度则由宽变窄——内宽外窄，向斜：由外向内，岩层出露宽度则由窄变宽——内窄外宽。③从组成转折端的岩层形态背斜：内层色带转折较尖（弧度小），外层色带转折较圆缓——内尖外圆，向斜:内层色带转折圆缓（弧度大），外层色带转折较尖——内圆外尖。④转折端处水系特点向内收扰的多为向斜（收敛状），从一点向外散开的多为背斜（撒开状水系）。3、地貌、水系标志背斜：多数是正地形，有放射状水系向斜：多数是负地形，有向心水系(三)褶皱类型的确定1、正常褶皱：两翼岩层向相反方向倾斜的褶皱①直立褶皱以褶皱轴部为中心，向两翼岩层对称重复出现，表现为色调或色带、地貌、地形组合、岩层、裂隙、水系花纹等对称重复，同一高度上两翼岩层出露宽度相同或相似。岩层三角面或单面山地形沿褶皱轴线分布，形态相似。背斜成山，向斜成谷，或向斜成岭，背斜成谷，褶皱两翼岩层倾角近似，可出现对称的地形特征。②斜歪褶皱褶皱两翼相同高度上岩层出露宽度不同，一翼宽，一翼窄。岩层三角面形状在两翼表现不同，缓翼三角面尖端较尖、长，陡翼三角面尖端较宽、短，甚至成直线状条带。褶皱两翼不对称。2、倒转褶皱两翼岩层同向倾斜，并沿某一界面两侧三角面的形态有明显差别两翼岩层三角面尖端和单面山缓坡指向同一方向。若三角面尖端指向一致，图形完全相似，则属等斜褶皱。转折端处层序正常。易将等斜褶皱误判为单斜构造，可追索转折端，注意岩层出露宽度，和岩层三角面形态差异。3、短轴褶皱岩层圈闭，平行的色带呈环状或椭圆状，岩层有规律地向四周或朝向色环中心倾斜，转折端圆滑，可单个出现或成群出现，包括穹窿构造和构造盆地。4、箱状褶皱5、叠加褶皱①两组不同方向的褶皱相交，晚期褶皱改造早期褶皱，同时又为早期褶皱所控制，形成“横跨褶皱”，在两组褶皱相交的部位，往往形成一系列交互排列的穹窿和构造盆地。②早期褶皱轴面被弯曲。早期褶皱受到不同方向的后期再褶皱作用时，其两翼岩层枢钮和褶皱轴面作为一个褶叠层被同时弯曲，构成叠加褶皱。该褶皱在图像上具有两个转折端（一早、一晚），成为叠加褶皱最重要的标志。③早期转折端呈尖棱状，且有虚脱和拉断现象；后期转折端呈圆滑状。④大型褶皱转折端部位存在有其轴面走向横切大褶皱轴而面的小褶皱，可作为帮助发现褶皱叠加的标志。（四）褶皱构造的组合形态1、紧闭型褶皱在图像上，呈重复、密集的平行条带状图案，是由一系列线状背斜、向斜相互平行，紧密排列而成，而且定向延伸很远，翼部地层很陡，转折端部位范围很小，多呈尖棱状，并此起彼伏交错出现。2、宽展型褶皱在图像上，呈疏密相间的平行条带状图案，是由一系列平行的褶皱组成，背、向斜解译程度相当高，为隔挡式与隔槽式，窄背斜，宽向斜，则为隔挡式，相反，则为隔槽式。3、平缓型褶皱在图像上，呈许多单个的或零散分布的环形或同心环状图案。它们大多是短轴背斜、向斜、穹窿，构造盆地按一定方式组合在一起，各自彼此分开，互不相连，某些情况下，可以成串分布或斜列分布，组成雁行状，水系常呈放射状、环状、向心状。三、线性构造与断裂构造解译（一）线性影像特征与线性构造1、线性影像特征在遥感图像上，凡是具有不同色调和色彩、几何形态的地形地物的影像呈线性，大体沿一定方向有规律地延伸，称为线性影像特征。线性影像特征的因素主要有：①人工原因造成的线性影像特征有：较规则成线状延伸的地物如：铁路线、公路线、桥梁、运河……②由地貌等原因造成——天然地形地物③作为地质分界线的线性影像特征2、线性构造遥感图像上那些与地质作用有关或受地质构造控制的线性影像就称为线性构造。①水系分布特征反映的线性构造A、在遥感图像上出现一个直线状或曲线性的影像分界面，在这个分界面的两侧，水系的形态特点、疏密程度、延伸方向、沟谷形态都不同，可以是断层，也可以是岩性界面。B、沿某一方向，出现水系发育特殊的地段，河流的直线发育，成排分布，河流拐点都在一条线上，河流的一系列异常点、段②地形地貌上反映的线性构造大型地貌单元的分界线、平直的山脊、沟谷、山前直线状延伸的陡崖、洪积扇，呈线状分布的负地形，平直的湖盆、海岸线条等。多受断裂控制。③不同岩性沿平直线段接触构成的线性构造沿线两侧岩性不同。可以是断层，岩相分界线，也可以是不整合线。④以破裂带形成的线性构造以构造破碎带的形式出现，破碎带内发育一组平行、雁列的或“X”型大大小小的断裂，呈断续延伸，没有明显的位移。这种断裂因易于风化剥蚀，有时构成线性负地形。⑤沿断层轨迹分布的线性构造断层或断层的伴生构造，可以看到较多的断层标志：地层被错，构造线被截切或拐弯等。⑥与地壳断裂或深大断裂有关的线性构造它们的规模大、延伸远，十分醒目。如郯庐断裂带就属于此类线性构造。（二）断裂构造解译1、断裂构造的解译标志（1）色调标志在遥感图像上，沿断裂方向常出现明显的色调异常。色调异常线：在正常的背景色调上出现的线状色调异常。深色调背景区中的浅色调线（带）这可能是断裂浅色调背景区中的深色调线（带）地表露头的显示色调异常带：异常的色调构成有一定宽度的条带这通常是较大断裂或断裂带的表现。色调异常面：沿着某一线性异常界面两侧的色调明显不同，这在第四系覆盖区，常是一些隐伏断裂的表现。（2）形态标志断裂的走向的形态：有直线、折线、舒缓波状延长线，线有连续的、断续的；线型有单条的，也有组合的（如棋盘格式、斜列式等）。（3）地质构造标志A、横断层存在的标志：一组岩层或某些线状要素发生位移、错断B、纵断层存在的标志：构造上不连续（如地层重复或缺失）或岩层产状突然改变C、线状排列的岩浆活动。如一系列火山口呈直线状排列，长条状侵入体、岩脉、岩墙和温泉的线状延伸。（4）地貌标志A、不同地貌景观区呈较长的直线相接。如山区与平原的交界。B、一连串负地形呈线状分布C、海岸、湖岸呈近于直线状或不自然的角度转折D、湖泊群呈线状分布E、河谷、山脊呈直线状延伸或被切断F、冲积－洪积扇群的顶端处于同一直线上G、许多重力现象，如滑坡、倒石堆、泥石流等，成串珠状排列在一直线上，则沿这条线可能有断裂通过。（5）水系标志A、水系类型格子状水系是严格受构造控制的，此外水系类型沿着某一线性界面发生突变，也可能为断裂所致。B、河道突然变宽或变窄，有可能是较年轻的断裂所致C、水体的局部异常段。如直线河、直宽谷河曲D、对头沟、对口河的出现若发现山脊两侧的沟谷隔脊相对，沿一直线发育，甚至在山脊处切成较深的垭口；或者是两沟谷排列在一直线上，河口对河口汇在一起则可能是断裂造成。E、线状排列的河流异常点（段）一系列的拐弯点、分流点、汇流点、改流点、层宽点、变窄点等处于同一直线上。F、地下水溢出点，处于同一直线上（6）土壤植被标志土壤异常在图像上表现为断裂带或断裂带两侧色调及影像结构的差异；沿断裂带可形成植被异常带（稀少带或茂盛带）。2、断层性质的解译（1）压性断裂呈舒缓波状的线性展布，规模较大，有较宽的挤压破碎带，断层线成为色调分界面，并且伴随出现与之平行的一系列断裂，形成构造透镜体。（2