遥感图像地质构造解译

第七章遥感图像地质构造解译●构造解译的基本要求●岩层产状的解译●褶皱构造的解译●断裂构造的解译§1构造解译的基本要求1.识别和勾绘图像上能够显示出来的各种构造形迹；2.鉴别各种构造形迹的性质，并测定其有关产状要素；3.分析各种构造形迹的空间展布及其组合关系，确定其生成顺序，将其有生成联系的构造形迹配套，分析其力学机制；4.编制构造解译图或构造纲要图；5.研究工作区的构造特征和构造运动发展史。§2岩层产状的解译2.1岩层产状的解译1.水平岩层：2.直立岩层：3.倾斜岩层:岩层三角面与地形的关系：（1）岩层倾向与地形坡向相同，但岩层倾角大于地形坡角时，山脊上岩层三角面尖端指向上游，沟谷中岩层三角面尖端指向下游；（2）岩层倾向与地形坡向相同，但岩层倾角小于地形坡角时，山脊上的三角面尖端指向下游，沟谷中的三角面尖端指向上游，岩层三角面形态尖锐。（3）岩层倾向与地形坡向相反时，山脊上岩层三角面尖端指向下游，沟谷中三角面尖端指向上游，三角面形态比（2）种情况更钝些。水平岩层直立岩层倾斜岩层2.2岩层产状要素的测定方法岩层产状要素的测定方法很多，常用的方法有以下几种：2.2.1目估法：根据三角面的形态用肉眼估计倾角的方法称为目估法。岩层三角面的形态是由岩层倾角大小决定的。一般情况下，岩层倾角越缓，岩层三角面形态越尖锐，随着岩层倾角的增大，三角面形态将逐渐变得越开阔，直至直立岩层时，变为一条直线。目估岩层产状时，还可以把不同大小的倾角分为以下几个等级：（1）水平或近于水平岩层：＜5°（2）缓倾斜岩层：50°—20°（3）中等倾角岩层：20°—45°（4）陡倾斜岩层：45°—80°（5）直立或近直立岩层：＞80°2.2.2地形图法：把航片岩层三角面露头线转绘到地形图上，根据三角面形态与地形等高线的关系，求出其产状。2.2.3立体量测法……。§3褶皱构造的解译3.1皱构造的解译标志（1）色调、图形标志：不同色带的平行呈圆形、椭圆形、马蹄形、弧形、三角形等，并对称出现。（2）岩层三角面和单面山地形标志。（3）岩层对称重复……。（4）转折端……。（5）特殊的水系标志……。3.2褶皱类型的确定3.2.1正常褶皱●对称褶皱（背斜和向斜）:岩层厚度、三角面形态。●斜歪褶皱（背斜和向斜）:岩层厚度、三角面形态。3.2.2倒转褶皱3.3褶皱构造的组合形态地壳中各种褶皱都不是孤立存在的，它们往往成群出现，互相之间存在着密切联系。由一系列背斜和向斜组成的具有一定分布规律和内在联系的总体形态称为褶皱构造的组合形态。3.3.1紧密型褶皱组合这类褶皱组合，在平面上表现为重复密集的条带状图形，它由一系列平行排列的线状背斜、向斜组成。延伸远，排列紧密、两翼岩层倾角很陡，甚至直立或倒转，一般不发育岩层三角面，转折端多属尖棱状。3.3.2展宽型褶皱组合在图象上表现为疏密相间的条带状图形，也是由一系列平行的褶皱组成。与紧密型不同的是，背、向斜的发育程度及形态差别很大，常常是一强一弱、一宽一窄，因而出现疏密相间的条带状图形。3.3.3平缓型褶皱组合这类褶皱组合形态，在图象上表现为单个或零散分布的环状图形，其外部形态多呈椭圆或同心园状，大多彼此分开，互不相连。平缓型褶皱包括短轴背斜、短轴向斜、窿和构造盆地。这类构造一般发育于构造运动微弱的地带。3.3.4弯转型褶皱包括带状褶皱、弧型褶皱、“S”型褶皱等。这类褶皱形态多发育于刚性地块周围或大的扭动构造两侧，是在扭或压扭应力场作用下的结果。§4断裂构造的解译在遥感图像的地质解译中，断裂构造解译具有较突出的效果。通常大、中型断裂构造以利用卫星或航天遥感图像和小比例尺航片解译较为理想，而小型断裂构造则用大比例尺航片更有利些。4.1断裂构造的解译标志4.1.1色调标志（1）色调异常线在正常的背景色调上出现的线状色调异常，它们有时是深色的，有时是浅色的，一般与背景色调都有明显的差异。在比例尺较大的航片上，有的则是经过后期岩脉或岩墙反映出来的。（2）色调异常带在正常的背景色调上出现具有一定宽度的带状色调异常。多反映为规模巨大的断裂或断裂带。（3）色调异常界面4.1.2岩性地层标志岩层（地层）缺失、重复、横向错开等……4.1.3构造标志包括：断裂破碎带，构造的不连续、岩浆活动的线状分布等。4.1.4地层地貌标志（1）线状分布的陡坎（2）线状分布的低凹地形（3）山脊被错断（4）线状排列的冲积锥、洪积扇4.1.5水系标志（1）类型：格子状、角状水系、水系类型沿着某一线性界面发生突变。（2）谷异常段：●倒钩河；●对口河；●河道急弯；●深切峡谷段；●深而直的宽谷；●之字形河谷；●多条河流的曲流段；●河流同向拐弯●地下水溢出点的线状分布。（3）湖泊海岸线的异常段：●湖泊的突然变宽与变窄；●湖海岸线的折线或直线段。水系的同向弯曲棱格状水系4.1.6土壤和植被标志（1）在干旱半干旱地区，土壤覆盖以下的断裂构造，由于断裂带内地下水丰富，利于植物生长，因此呈带状分布的植被可以作为断层存在的标志。（2）在土壤的背景色调上，出现色调异常线、带，往往也是断层存在的标志。4.2断层相对运动方向的解译在遥感图像上有时能够直接观察到断层两盘相对运动的迹象，还可通过构造分析方法来确定其两盘相对运动。●断层两侧地质体的相对位移●水系、山脊、阶地、古夷平面、洪积扇等地貌要素被断层错开●断裂带中压性结构面与牵引褶皱的关系来判断断层相对运动方向●根据张性裂隙（断层带中）确定断层错动方向。●根据断裂附近小型旋卷构造确定断层错动方向。4.3断层性质的解译在断层产状和两盘相对运动方向的解译基础上，可进一步对断层性质作出判断：4.3.1正断层断层三角面和断层陡崖是正断层的主要地貌标志。阶梯状的断层陡崖、断陷盆地和地堑湖等往往也是正断层所形成的。4.3.2逆断层逆断层很少出现三角面，在地形上常常形成一连串阶梯状崩塌地段；此外，在露头清晰地段可见到一些大小不一的透镜体和牵引构造和局部的陡立岩带。4.3.3逆掩断层这类断层的断面倾角小，在地面的出露线常呈曲线，由于风化和崩塌作用，在图像上很难辨别它。4.3.4平移断层在图像上，平移断层的水平错动迹象，在地形水系和地质体错动上反映最为明显，沿断层两侧还可见到一些派生的扭动构造。4.4断裂构造力学性质的解译根据断裂构造形成的力学机制，可分为：压性、张性、扭性、压扭性和张扭性等五类断裂构造。4.4.1压性断裂平面形态：以舒缓波状为主，延伸较远，走向稳定。带内常见有构造透镜体，挤压片理。旁侧常有“入”字形分支小断裂。若断裂以多条压性断裂组成，常还可见较大规模的透镜状岩块。4.4.2张性断裂张性断裂一般延伸不远，断续出现或程雁列或排列，宽窄变化大。地表多形成沟谷，沿断裂发育有断层崖，陡坎破碎岩块，断裂常有岩墙、岩脉充填。张性断裂地表露头线不规则，显得粗造不平，有的呈锯齿状或之字型，为追踪一组共轭裂面而成。4.4.3扭性断裂扭性断裂平直光滑、产状稳定，延伸较远，表现为窄而直的影象特征，有时为平直的沟谷。常成组出现，互相平行，并有大致相等的间距。共轭剪切裂面往往构成棱形格状。4.4.4压扭性断裂压扭性断裂的影像特征与压性断裂比较接近，它们既有相似之处，也有不同的地方，主要表现为：（1）压扭性断裂的能成组出现，但其中有一条明显的主干断裂；（2）由于压扭性断裂具有扭动性质，因此常呈雁列或排列，断裂带内构造透镜体以及与之有成因联系的山体和盆地，其走向与断裂带的走向之间往往有一定角度相交；（3）压扭性断裂带两侧，有时也会出现共轭扭裂面，但两组扭裂面的发育程度不一定相等。4.4.5张扭性断裂与扭性断裂极为相似，一般在图像上不易区分，需要配合较多的地面工作才能鉴别。思考题1.地质构造的解译内容包括哪些方面？2.水平岩层、直立岩层、倾斜岩层在遥感图像上有何表现？3.在遥感图像上进行岩层产状测定，常用的方法有哪些？4.在遥感图像上如何进行褶皱构造解译？如何确定褶皱构造的类型？5.在遥感图像上如何进行断裂构造解译？如何确定断层的性质？