遙感圖像巖性解譯及地層分析演示文稿

遙感圖像巖性解譯及地層分析演示文稿第一頁，共七十五頁。

第一節(jié)巖漿巖解譯一巖漿巖光譜特征(一)巖漿巖反射光譜特征

巖漿巖石在0.4－2.5μm波譜范圍內的反射率主要取決于巖石成分、顏色及其結構構造。巖漿巖類巖石的顏色(色率)與SiO2含量有關，其成分和色率(表6—1)。由酸性－中性－基性－超基性Si02含量逐漸減少，即淺色礦物長石、石英含量逐漸減少，鐵鎂質礦物即暗色礦物含量則逐漸增高，色率逐漸增大，巖石的反射率整體由高變低，規(guī)律十分明顯。酸、中性巖石在可見光波段反射率由低逐漸上升，而后緩慢上升，到2.2μm以后有下降趨勢。酸性巖由于長石、石英液態(tài)包體中水分所引起在1.4μm、1.9μm、2.5μm附近有較強的吸收峰。酸性噴出巖(除火山玻璃外)除上述特征外，由于粘土礦物和含羥基OH—蝕變礦物所引起在2.2μm處有一吸收峰帶。中性、堿性巖石除了由水和OH-引起的吸收峰帶外，鐵鎂質礦物相對增多，在0.4～0.5μm有一吸收峰帶，在0.81μm和1.0μm附近有Fe2+、Fe3+離子的吸收峰，當含有一定量磁鐵礦時使整個反射率降低，而趨于平直。第二頁，共七十五頁。表9－1巖漿巖類巖石色率及反射率巖類花崗巖花崗閃長巖石英閃長巖閃長巖輝長巖輝綠巖橄欖巖色率9161835353898反射率30－5015－3015－3015－3010－15＜10由酸性－中性－基性－超基性Si02含量逐漸減少，即淺色礦物長石、石英含量逐漸減少，鐵鎂質礦物即暗色礦物含量則逐漸增高，色率逐漸增大，巖石的反射率整體由高變低，規(guī)律十分明顯。第三頁，共七十五頁。酸性巖由于長石、石英液態(tài)包體中水分所引起在1.4、1.9、2.5μm附近有較強的吸收峰。粘土礦物和含羥基OH—蝕變礦物所引起在2.2μm處有一吸收峰帶?；詭r、超基性巖在反射波譜曲線的斜率較酸性、中性巖體的斜率大，普遍在1.0μm處有吸收峰帶第四頁，共七十五頁。第五頁，共七十五頁。

基性巖、超基性巖(除輝長巖外)含有大量的鐵鎂質礦物成分，在可見光波譜段，反射波譜曲線的斜率較酸性、中性巖體的斜率大，而后反射率趨于平穩(wěn)，普遍在1.0μm處有吸收峰帶，超基性巖這一吸收峰帶更為明顯。當含有磁鐵礦反射率整個降低，特征吸收峰減弱。超基性巖反射波譜特征變化相對較大一些。不同成因類型的巖漿巖，由于成分、結構構造不同，其反射波譜特征也有所不同，圖6一3是楊柏林等1987把云南前寒武紀昆陽群內花崗巖分為殼型、幔型兩類，各測得6條反射波譜曲線，同類成因的花崗巖反射波譜特征相似，不同成因花崗巖反射波譜曲線有明顯差別。(二)巖漿巖發(fā)射光譜特征

巖漿巖發(fā)射光譜特征及其特點取決于巖石成分、結構構造，巖漿巖在8—14μm波譜范圍發(fā)射光譜特征與SiO2含量有明顯的規(guī)律性。前已在熱紅外一節(jié)詳細論述。第六頁，共七十五頁。第七頁，共七十五頁。二、侵入巖解譯

侵入巖解譯較為容易，解譯效果也比較好。主要從以下幾個方面進行解譯：

(1)首先是形態(tài)特征，盡管侵入巖巖石類型多，具有不同成因、不同時代的侵入巖，但它們都有一個共同的形態(tài)特征，在遙感圖像上呈圓形、橢圓形、透鏡狀或不規(guī)則的團塊狀，規(guī)模大小不一。(2)與圍巖呈侵入接觸關系，在遙感圖像上反映比較清楚，可看到巖體切割了圍巖的層理、片麻理或片理(3)在大比例尺圖像上可看到巖體的原生構造環(huán)狀節(jié)理、放射狀節(jié)理以及懸垂體、析離體。(4)有些巖體與圍巖接觸帶形成接觸式礦體，常用采場、采坑，它們可作為識別和圈定巖體邊界的標志。第八頁，共七十五頁。第九頁，共七十五頁。第十頁，共七十五頁。第十一頁，共七十五頁。1.酸、中性巖體酸性巖體在巖漿巖類巖石中反射率最高（ρ=30~50%）在圖像上以灰白一淺灰色色調顯示；中性巖體反射率中等（p=15~30%）在圖像上為中等灰度，因此可根據(jù)色調深淺區(qū)別酸、中性巖體。它們的地貌特征與其所處的自然地理環(huán)境有關。在我國北方地區(qū)氣候干旱，以物理風化為主，常形成低緩的丘陵地貌，在河南、安徽一帶山區(qū)，由于流水、冰劈作用反復交替常形成陡峻的山峰和山嶺，如黃山、華山等，在我國東南福建、廣東一帶，巖石裂隙發(fā)育，風化、流水共同作用形成低緩的穹窿狀丘崗，稱為蛋丘地形。酸、中性巖體透水能力較強，在其分布區(qū)常形成密度小一中等的樹枝狀水系，如果風化程度強烈，風化后有殘積的黃土發(fā)育形成密度較大的水系。風化后的黃土有利于植物的生長

2.基性、超基性巖體

基性、超基性巖體反射率最低（ρ=10~15%）,在圖像上呈深灰色，灰黑色調，由于含有大量的暗色礦物，易風化常形成負地形?；?、超基性巖體常含有稀有元素導致植被很不發(fā)育。此外，巖體受區(qū)域深大斷裂的控制，多個基性、超基性巖體呈線狀展布，如在西藏薩茄幅圖像上，沿雅魯藏布江斷裂帶分布有幾個超基性巖體，呈圓形，灰黑色色調，具有放射狀水系，影紋結構較細。第十二頁，共七十五頁。野外地質調查表明，一個巖體往往是一個多期次侵入的復式巖體。不同期次侵入的巖體在成分、結構構造上有所差異，結構構造差異的巖石反映在地貌形態(tài)特征上，細粒結構的巖石多構成峰嶺地貌，中粒結構的巖石形成塊狀地貌，粗粒似斑狀巖石多呈現(xiàn)山間盆地地貌特征。因此利用大比例尺航空像片以色調〈或色彩〉、影紋、地貌可區(qū)分復式巖體中的多期次侵入體。不同期次侵入的巖體,因它們的成分、結構構造的差異，造成地貌、水系、影紋特征的不同，如圖6-6中，A為海西期晚期黑云母花崗巖體，呈淺色詞,具有放射狀水系；B為加里東期的花崗巖巖體，地形較A起伏，兩者從色調、地貌上可以區(qū)分。它們?yōu)榍秩虢佑|。又如圖6-7中為海西中期花崗閃長巖沿背斜核部侵入到地層C中，晚期花崗巖體B又沿兩者的接觸面侵入，A與B兩者的水系A發(fā)育有不同的影紋特征在圖像上可以區(qū)分。第十三頁，共七十五頁。第十四頁，共七十五頁。第十五頁，共七十五頁。第十六頁，共七十五頁。第十七頁，共七十五頁。第十八頁，共七十五頁。

3．隱伏巖體

隱伏巖體的侵入必然以各種方式影響或控制著上覆巖層的裂隙發(fā)育以及地表山脊形態(tài)、色調、水系、溝谷的發(fā)育等，在圖像上表現(xiàn)出環(huán)形影像特征(見第九章環(huán)形構造一節(jié))，通過解譯環(huán)形構造及其它資料分析；推斷隱伏巖體。

4．脈巖

脈巖最突出的特點是形態(tài)特征，其形態(tài)為長條狀或線狀，成群出現(xiàn)，呈平行狀、雁列狀、環(huán)狀、放射狀產出。在大比例尺圖像上其影像特征十分醒目。按其色調深淺可區(qū)分酸、中、基性巖脈。酸性巖脈較堅硬，抗風化侵蝕能力強往往形成正地形，暗色的輝綠巖脈、煌斑巖脈常形成負地形。此外根據(jù)脈巖之間的切割關系可判別脈巖侵入的先后次序。第十九頁，共七十五頁。三、火山巖解譯不同時代的火山巖解譯效果差異很大，時代越新解譯效果越好，特別是第四紀以來的火山巖在圖像上易于識別。其解譯標志主要有：(1)具有火山機構、火山錐，火山口或者環(huán)形巖墻、巖脈、放射狀巖墻、巖脈。(2)熔巖形態(tài)特征明顯，以色調、地貌、水系所表現(xiàn)出來的近圓形或不規(guī)則形態(tài)，在大比例尺圖像上可見到火山巖的流動構造，其影像呈皺紋狀、繩狀影紋圖案。(3)具有放射狀水系。如吉林白頭山玄武巖、望天鵝玄武巖(圖6—8)，具有明顯的錐狀地形，在錐頂有火山口，白頭山火山口已形成了火山口湖——天池，望天鵝玄武巖火山口因河流的溯源侵蝕已到火山口未形成湖泊。兩者均以深色色調表現(xiàn)出近圓形形態(tài)特征，具有放射狀水系。白頭山火山巖根據(jù)色調可識別出兩期，早期為玄武巖，晚期是淺色調顯示的粗面巖。內蒙古達里諾爾湖火山群瘤狀火山錐地形保存完整，瘤狀中心凹下去是火山口，有的火山口呈裂隙狀，在圖像上很醒目，由近百座火山構成廣闊的熔巖流臺地。第二十頁，共七十五頁。第二十一頁，共七十五頁。第二十二頁，共七十五頁。第二十三頁，共七十五頁。又如海南島北部及雷州半島，廣泛分布有第四紀玄武巖，以深色調表現(xiàn)出近圓形特征，火山錐眾多，火山口湖星羅棋布，在MSS4、5、6合成的彩色圖像上，根據(jù)色彩將玄武巖分圖6--8吉林白頭山、望天鵝火山巖為三期。最早一期(β1)在圖像上呈暗紅色至褐紅色斑點狀影像，第二期(β2)噴發(fā)的玄武巖在圖像上色調呈棕紅色的斑點影像，第三期(β3)噴發(fā)的玄武巖呈黃棕色至深紅色。時代較老的火山巖經過后期地質作用的改造，難以找到它的原始形態(tài)特征，只能根據(jù)它的色調、影紋、水系、地貌特征與其它巖性相區(qū)別，結合地質資料、物探、化探資料綜合分析推斷，或根據(jù)地質資料或野外調查確定火山巖巖性。第二十四頁，共七十五頁。第二十五頁，共七十五頁。第二十六頁，共七十五頁。第二節(jié)沉積巖及松散沉積物解譯一沉積巖光譜特征

(一)沉積巖反射光譜特征沉積巖反射光譜特征取決于巖石成分、顏色、結構構造，沉積巖主要成分及反射率見表6—2。巖石中的金屬雜質(鐵質、鈣質)及有機物對巖石的顏色影響較大，并且對其反射波譜特征有明顯影響，即使是微量也往往增強或削弱甚至掩蓋主要礦物的反射光譜特征。碳酸鹽巖類巖石在0.4～1.1μm波段反射率緩慢上升，在1.1～2.0μm比較穩(wěn)定平直，在2.0～2.5μm反射率有下降趨勢，在2.33μm附近由C03基團內部振動和晶格振動有明顯的吸收特征。灰?guī)r的強吸收峰中心波長位置在2.33μm，而白云巖強吸收峰中心波長位置在2.30μm。隨著巖石顏色的變深其反射率整體降低，并且吸收譜帶特征被掩蓋表現(xiàn)不明顯(圖6—9)。

第二十七頁，共七十五頁。碳酸鹽巖類巖石在0.4～1.1μm波段反射率緩慢上升，在1.1～2.0μm比較穩(wěn)定平直，在2.0～2.5μm反射率有下降趨勢灰?guī)r強吸收峰中心波長位置2.33μm白云巖強吸收峰中心波長位置2.30μm第二十八頁，共七十五頁。

泥質類巖石含有粘土礦物和有機質反射率總體比較低，由于粘土礦物中羥基(OH-)和H2O基團的不對稱伸縮振動在2.2μm處有明顯的吸收峰(圖6—10）。含有鈣質膠結在2.33μm有吸收峰，由于泥質巖常含有有機物使其顏色變黑，壓抑了整個光譜形態(tài)及特征，使吸收峰表現(xiàn)的不明顯。

碎屑巖類巖石由碎屑和膠結物組成，碎屑多為石英、長石、云母等礦屑和硅質、燧石等巖屑，它們沒有特征的譜帶，膠結物為泥質、硅質、鈣質等。膠結物的成分直接影響著碎屑巖的顏色及反射光譜特征，粘土質、鈣質、鐵質膠結的碎屑巖的光譜特征，分別出現(xiàn)OH-、CO3、Fe2＋、Fe3+離子相應的吸收峰帶，隨著巖石顏色的加深特征譜帶被壓抑而變得不明顯(圖6—11)。第二十九頁，共七十五頁。泥質類巖石由于粘土礦物中羥基(OH-)和H2O基團的不對稱伸縮振動在2.2μm處有明顯的吸收峰含有鈣質膠結在2.33μm有吸收峰，由于泥質巖常含有有機物使其顏色變黑，壓抑了整個光譜形態(tài)及特征，使吸收峰表現(xiàn)的不明顯第三十頁，共七十五頁。碎屑巖類巖石由碎屑和膠結物組成，碎屑多為石英、長石、云母等礦屑和硅質、燧石等巖屑膠結物為泥質、硅質、鈣質等。膠結物的成分直接影響著碎屑巖的顏色及反射光譜特征，碎屑巖類巖石分別出現(xiàn)OH-、CO3、Fe2＋、Fe3+離子相應的吸收峰帶，隨著巖石顏色的加深特征譜帶被壓抑而變得不明顯第三十一頁，共七十五頁。巖石的結構對巖石的光譜反射率有一定的影響，碎屑顆粒越細光譜反射率越高。此外，巖石的風化程度對巖石的光譜反射率也有影響，在我國北方地區(qū)，碳酸鹽類巖石、泥質巖石，由于風化巖石中有機質被運移流失，淺色礦物相對集中導致巖石面的反射率較新鮮面普遍升高；碎屑巖中的透明礦物由于風化后有一層深色鐵質膜粘附，使得碎屑巖風化面顏色加深導致風化面反射率較新鮮面反射率相對降低。在潮濕炎熱的南方地區(qū)化學風化作用強烈，巖石風化后形成含有多價鐵的氧化物、紅色粘土、黃棕色粘土，或者在巖石露頭上生長有褐綠色、灰紫色等不同顏色的地衣和臺蘚，使巖石的反射率較新鮮面要低。

第三十二頁，共七十五頁。(二)沉積巖的發(fā)射光譜特征

沉積巖的發(fā)射光譜特征在8～14μm范圍的波譜段具有明顯的譜帶特征(見圖3—42)。

碳酸鹽巖類巖石在11.3μm有低的發(fā)射率，碎屑巖成分主要為石英、長石，在8.1μm、9．2μm附近具有低的發(fā)射率譜帶，粘土類巖石成分主要為粘土礦物，高嶺石在9.0、9.8、11μrn有低發(fā)射率，蒙脫石在10.2μm有低發(fā)射率，伊利石在9.9和10μm有低的發(fā)射率，因此粘土類巖石在8.0～10.0μm之間有寬緩的低發(fā)射率譜帶，它們的發(fā)射率特征不受巖石顏色的影響，這一點與它們的反射光譜特征不同。隨著巖石中礦物成分的變化其發(fā)射光譜曲線也相應存在著不同礦物成分的特征譜帶，因此使用熱紅外多波段圖像不但能夠識別碳酸鹽巖、碎屑巖、泥質巖等巖石類型及富含有機質的暗色碳酸鹽巖、碎屑巖、泥質巖類巖石，而且能夠識別不同成分的碎屑巖、碳酸鹽巖和泥質巖，如泥質灰?guī)r、鈣質泥巖等。第三十三頁，共七十五頁。碳酸鹽巖類巖石在11.3μm有低的發(fā)射率，碎屑巖成分主要為石英、長石，在8.1μm、9.2μm附近具有低的發(fā)射率譜帶，粘土類巖石成分主要為粘土礦物，高嶺石在9.0、9.8、11μrn有低發(fā)射率，它們的發(fā)射率特征不受巖石顏色的影響，這一點與它們的反射光譜特征不同第三十四頁，共七十五頁。綜上所述，沉積巖的光譜特征在可見光、近紅外譜帶特征少，無明顯規(guī)律，雖然灰?guī)r、白云巖具有特征譜帶，但目前利用TM圖像不足以區(qū)分這一光譜差異，因此沉積巖在可見光、近紅外波譜段圖像上主要通過空間結構特征——地貌、水系、影紋、植被等解譯標志來識別和區(qū)分，在近紅外多波段圖像上可進一步識別含F(xiàn)e2＋、Fe3+離子的巖石。在熱紅外多波段圖像上可對碎屑巖、泥質巖、碳酸鹽巖類巖石進行詳細的劃分，定量識別第三十五頁，共七十五頁。二、沉積巖解譯沉積巖在地表分布廣泛，類型多，產出狀態(tài)復雜多樣。但沉積巖最主要特征是具有層理，層面平整穩(wěn)定走向明顯，這一特征在遙感圖像上以不同的色調、色彩或不同的影紋組成條帶狀影紋表現(xiàn)出來，條帶狀影紋呈直線狀、曲線狀、弧形、封閉型等，條帶寬度小于lmm為條紋狀影紋，寬度在1～5mm之間為窄條帶，大于5mm為寬條帶。條帶狀影紋的清晰程度與巖性的成分、顏色、軟硬差異程度有關，差異性越大，條帶狀影紋越明顯。條帶狀影紋是識別沉積巖的典型標志。在識別出沉積巖的基礎上進一步識別區(qū)分各類沉積巖的巖性。下面介紹常見的沉積巖巖石類型的解譯標志。

第三十六頁，共七十五頁。第三十七頁，共七十五頁。第三十八頁，共七十五頁。

1．礫巖類

根據(jù)礫石與膠結物的成分可分多種礫巖類型，不同類型的礫巖其影像特征具有不同程度的差異。礫巖規(guī)律性影像特征為：礫巖風化后常呈褐色、紫色、雜色等，因而礫巖在圖像上的色調一般比較暗。在大比例尺圖像上表面結構粗糙，色調不均一，礫巖的成層性較差。礫巖較堅硬，一般形成尖棱狀一次棱狀的山脊，或陡崖、陡坎，“V”形谷。礫巖的透水能力強，常形成密度小的樹枝狀水系、鉗狀溝頭的樹枝水系。在礫巖出露區(qū)植被不發(fā)育，如桂東南地區(qū)白堊系紫紅色凝灰質泥砂質膠結的礫巖，在圖像上山脊明顯，無一定方向，構成姜塊狀的影紋圖案，溝谷呈“V”字形，溝底窄很少有耕地，發(fā)育有鉗狀溝頭的樹枝狀水系，植被不發(fā)育，表現(xiàn)出礫巖巖性較堅硬、塊狀構造的特點，與砂巖、泥質巖易區(qū)別。第三十九頁，共七十五頁。2，砂巖類

根據(jù)成分，粒度可細分為多種類型的砂巖，不同的砂巖影像特征有所不同；但它們有共同的規(guī)律性標志。砂巖一般淺色調，巖石較為堅硬，抗蝕能力強，成層性好，在遙感圖像表現(xiàn)為正地形；產狀水平的砂巖常構成桌狀山、平頂山，傾斜巖層常構成單面山、豬背嶺，山脊明顯走向穩(wěn)定，有時有三角面發(fā)育，具有“V”字形溝谷，發(fā)育有稀疏的樹枝狀水系

3，粘土巖類、粉砂巖類

粘土巖類、粉砂巖類巖石在可見光、近紅外圖像上具有相似的影像特征。粘土巖類常含有有機質顏色較深，在圖像上的色調一般為深色調，成層性較好，在圖像上顯示出細的條紋狀影紋。粘土巖、粉砂巖類易破碎、易風化，在其大面積出露區(qū)形成低矮的渾圓狀山丘，或開闊的溝谷，地形相對高差不大。與砂巖為互層—夾層產出構成山脊的鞍部、洼地、凹形坡。巖石的透水性能差形成密度大的水系，多為沖溝短密的樹枝狀水系。粘土巖類巖石有綠色、紅色、雜色等，紅色粘土巖類含有Fe3+離子，代表當時沉積環(huán)境為氧化環(huán)境，綠色粘土巖類含有Fe2+離子，代表形成時期的環(huán)境為還原環(huán)境。利用近紅外多波段圖像可以識別含有Fe2+、Fe3＋巖石及分析其沉積環(huán)境第四十頁，共七十五頁。4.碳酸鹽巖(灰?guī)r、白云巖)

灰?guī)r、白云巖在我國廣泛分布，在不同的氣候條件下它們的地貌景觀有很大的差異，解譯標志也有明顯不同。在我國南方地區(qū)氣候濕熱，年降雨量多，碳酸鹽巖以溶蝕作用為主，形成獨特的巖溶地貌，石芽、溶溝、巖溶漏斗、落水洞、溶蝕坑、溶蝕凹地、峰林、峰叢等，如在桂西山區(qū)峰林、峰叢地貌發(fā)育，在MSS圖像上呈現(xiàn)斑點狀或桔子皮狀影紋，每一斑點為一石峰；在云貴高原發(fā)育有石芽、溶溝、巖溶漏斗、落水洞，形成星點狀水系；在安徽銅陵地區(qū)三疊系灰?guī)r發(fā)育有溶蝕坑。因此南方地區(qū)巖溶地貌是碳酸鹽巖的典型解譯標志。此外，在碳酸鹽巖分布區(qū)交通不便，鐵路、公路少見。碳酸鹽巖的溶蝕程度取決于氣候條件、巖石含ca質成分的多少以及巖石的裂隙、水動力條件。在同樣氣候、水動力條件下，巖石的成分影響其溶蝕程度，純灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、硅質灰?guī)r等由于它們的成分不同，其溶蝕速度有差異，形成的巖溶地貌特征也有所不同，第四十一頁，共七十五頁。第四十二頁，共七十五頁。因此可以根據(jù)不同的巖溶地貌識別區(qū)分不同的碳酸鹽巖。如圖6—13：上泥盆統(tǒng)(D3)為較純的灰?guī)r，巖溶地貌發(fā)育，形成峰林地貌，在航空像片上呈圓斑狀影紋；C1—1下部為扁豆狀灰?guī)r，上部為夾硅質團塊灰?guī)r、白云巖，巖溶作用次于上泥盆統(tǒng)，發(fā)育有多角狀溶蝕溝；C1－2為硅質、白云質灰?guī)r、鈣質泥巖，巖溶作用微弱，發(fā)育溶蝕溝；C1－3為砂質、泥質粉砂巖，受地形影響發(fā)育有平行狀水系；C1－4為硅質灰?guī)r及灰?guī)r，表面比較光滑，溶蝕作用微弱發(fā)育有溶蝕坑。根據(jù)巖溶作用的強弱或巖溶地貌發(fā)育的程度不同可進一步劃分碳酸鹽巖類巖性。在我國北方地區(qū)氣候干旱，主要以風化剝蝕作用為主，在大片碳酸鹽巖發(fā)育區(qū)常形成單面山、豬背嶺，在反傾向坡常形成陡峻的山坡，山脊尖棱明顯，“V”字形溝谷，發(fā)育有中等密度的水系，植被不發(fā)育。但也有少數(shù)層位的碳酸鹽巖發(fā)育有微弱的地表巖溶地貌，如秦皇島石門寨沙鍋店村東中奧陶統(tǒng)灰?guī)r，發(fā)育有溶溝、石芽等巖溶地貌。第四十三頁，共七十五頁。

灰?guī)r、白云巖在可見光、近紅外圖像上不易區(qū)分，但它們的熱慣量有明顯差異，白云巖的熱慣量大于灰?guī)r，在夜間的熱紅外圖像上白云巖呈淺色調，灰?guī)r呈深色調。沉積巖中礦物成分石英、方解石、粘土礦物具有特征性低發(fā)射率，利用熱紅外多波段圖像不但可以區(qū)分碎屑巖、碳酸鹽巖、粘土巖等，而且能將富含有機質的暗色巖石有效地識別區(qū)分開來。利用近紅外多波段圖像可有效地識別含有Fe2＋、Fe3＋的巖石中科院遙感應用研究所1992年利用中科院上海物理研究所研制開發(fā)的高光譜分辨率的航空成像光譜儀(MAlS)和熱紅外多波段掃描儀(ATMIS)，在新疆柯坪地區(qū)進行了實驗。MAIS、ATMIS共有71波譜段，成像系統(tǒng)性能見表6—3。實驗表明，利用成像光譜掃描儀和熱紅外多光譜掃描儀獲得的圖像數(shù)據(jù)對識別沉積巖有效，在地層、巖性劃分及地層界線方面可滿足1：20萬地質填圖對地層的劃分要求。熱紅外多光譜圖像數(shù)據(jù)對不同成分、結構、構造的碎屑巖識別較為有效，成像光譜的可見光、近紅外圖像數(shù)據(jù)對識別含有Fe2+、Fe3+的巖石較為有效。第四十四頁，共七十五頁。三、松散沉積物解譯

第四系松散沉積物廣泛分布于山前、丘陵、盆地及平原等，它與基巖在遙感圖像上很容易識別，界線清楚，其影像特征是分布在低處，低而平緩。當大面積出露時，地形平坦色調淺而均一。第四紀沉積物的成因類型及年代(相對年代)劃分在遙感圖像上主要根據(jù)它們的堆積的形態(tài)(地貌)特征、色調、疊置或切割關系來判斷。在山區(qū)、丘陵地帶松散沉積物分布的地貌位置、堆積物的形態(tài)(地貌)特征是區(qū)分不同沉積物的主要標志；洪流形成的洪積物分布在山前，構成洪積扇地形，多個洪積扇相連構成山前洪積平原，根據(jù)洪積扇之間的疊置、切割關系可確定它們形成的先后順序(相對地質年代)。在我國新疆地區(qū)遙感圖像上，可看到環(huán)繞塔里木盆地、準噶爾盆地邊緣發(fā)育有極其壯觀的洪積扇地形，如輪臺地區(qū)，山前洪積扇很發(fā)育，根據(jù)影像上的色調或色彩、形態(tài)特征及其切割關系分為三期洪積扇(Q1、Q3—4、Q4)。坡積物分布在山麓地帶，形成坡積錐、坡積裾地形．河流形成的沖積物分布在河谷及其兩側，形成河漫灘、心灘、階地等，第四十五頁，共七十五頁。第四十六頁，共七十五頁。第四十七頁，共七十五頁。第四十八頁，共七十五頁。在平原區(qū)，松散沉積物由于各種成因的堆積物的重復、交叉、覆蓋，使其堆積形態(tài)保留不完整或被覆蓋，使得一些堆積物的成因不易識別。但平原區(qū)、大型盆地、高原區(qū)的沖積物、湖積物、風沙堆積物，影像特征明顯，尤其是風沙形成的沙漠分布區(qū)，以新月形沙丘、鏈狀沙丘為特征，在圖像上形成特有的鏈狀影紋．黃土在我國分布廣泛，主要分布在黃河中游地區(qū)(從蘭州至鄭州的黃河段)，不僅分布連續(xù)而且厚度大，素有黃土高原之稱。黃土披蓋在不同的地貌單元上，在圖像上呈淺色調且均一，黃土形成平坦而廣闊的黃土塬，長條狀的壟崗地形——黃土梁以及黃土殘丘——黃土峁等，溝谷切割較深，谷壁較陡第四十九頁，共七十五頁。第三節(jié)變質巖解譯變質巖分為區(qū)域變質巖、接觸變質巖和動力變質巖三類。淺變質巖基本上保留了沉積巖的特點，其解譯標志類似沉積巖。一、變質巖的光譜特征

(一)變質巖反射光譜特征

變質巖的反射光譜特征比較復雜，總的特點是巖石顏色淺，反射率高。含有特征光譜的礦物在相應波段表現(xiàn)出來(圖6—14)。

大理巖反射光譜同灰?guī)r基本一致，在2.33μm附近的吸收峰帶較灰?guī)r更為尖銳、明顯。

蛇紋石化大理巖除2.33μm吸收峰帶外，在1.4μm、1.37μm、1.3μm有吸收峰帶，它與水的吸收峰帶相重疊使1.41μm吸收帶更加明顯。

石英巖反射光譜與石英砂巖基本一致。

片麻巖、片巖因含鐵、錳質礦物其反射率在可見光波段斜率增大，并在1.0μm出現(xiàn)Fe3＋離子的吸收峰帶。

含粘土礦物和碳酸鹽礦物分別在2.2μm、2.33μm出現(xiàn)吸收峰帶。矽線石一石榴石片麻巖反射波譜曲線較為特征，在1.0μm以后反射率趨于平直，在2.2μm最低。第五十頁，共七十五頁。大理巖在2.33μm附近的吸收峰帶較灰?guī)r更為尖銳、明顯。蛇紋石化大理巖2.33μm吸收峰，在1.4、1.37、1.3μm有吸收峰帶石英巖反射光譜與石英砂巖基本一致。片麻巖、片巖1.0μm出現(xiàn)Fe3＋離子的吸收峰帶．矽線石一石榴石片麻巖在1．0μm以后反射率趨于平直，在2.2μm最低。第五十一頁，共七十五頁。（二）變質巖發(fā)射光譜特征巖石中礦物具有選擇性光譜發(fā)射特征，在8～11μm具有雙峰低發(fā)射率帶。

碳酸鹽物在10.3μm具有低發(fā)射率帶。

綠泥石在10μm、10.2μm具有低發(fā)射率帶。絹云母、伊利石在9.9μm和10．1μm有低發(fā)射率帶，

Fe2O3在10μm具有低發(fā)射率帶(圖6一15)。

石英巖在8～11μm具有雙峰低發(fā)射率帶，

片麻巖含有一定量石英具有石英的低發(fā)射率帶。片巖的發(fā)射光譜受片巖成分的控制。

綠泥石片巖顯示綠泥石低發(fā)射率帶。

云母片巖顯示云母低發(fā)射率帶。

板巖顯示石英、云母、綠泥石的合成發(fā)生光譜。第五十二頁，共七十五頁。石英巖在8～11μm具有雙峰低發(fā)射率帶，片麻巖含有一定量石英具有石英的低發(fā)射率帶。片巖的的發(fā)射光譜受片巖成分的控制，綠泥石片巖顯示綠泥石低發(fā)射率帶，云母片巖顯示云母低發(fā)射率帶。板巖顯示石英、云母、綠泥石的合成發(fā)生光譜第五十三頁，共七十五頁。二、區(qū)域變質巖解譯變質巖明顯的特征是巖石中淺色礦物、暗色礦物、片狀礦物定向排列，構成片麻理構造或片狀構造。在黑白航空像片上顯示出隱約、斷續(xù)的細條紋狀影紋。隨著巖石的組合類型不同，片麻理、片理發(fā)育程度不同，細而斷續(xù)的條紋狀影紋顯示的清晰程度不同。片麻理、片理是識別變質巖的典型標志。區(qū)域深變質巖經歷了強烈的構造運動和強烈的變質作用，使原巖的成分、顏色、結構構造等方面的差異縮小，其地貌等特征差異性變小，在可見光圖像上詳細識別變質巖巖石類型及其劃分地層單位、勾繪其界線難度比沉積巖大，解譯效果也比沉積巖差。

變質巖由侵入巖和沉積巖經變質作用分別形成變質侵入巖(英云閃長片麻巖、花崗質片麻巖)，和變表殼巖系。兩者的影像特征有所不同，在遙感圖像上可以識別。第五十四頁，共七十五頁。1．變質侵入巖

變質侵入巖相對于變表殼巖系片麻理構造不發(fā)育，其巖石成分也有較大差別，因而在地貌、水系等方面也有較大差異，直接影響到圖像上的影像特征。變質侵入巖在黑白航空像片上斷續(xù)的細條紋所表示的片麻理構造不如變表殼巖系明顯，由地貌，水系影紋表現(xiàn)出的近圓形、橢圓形的形態(tài)特征，其界線與變表殼巖系不明顯，如圖6—16。在影像上可見斷續(xù)的條紋影紋是太古宙桐柏群(ArT)混合巖化黑云斜長片麻巖中片麻理的反映，山脊、溝谷順片麻理發(fā)育，在像片的東北角，可見片麻理的影紋不明顯，山脊無一定方向，發(fā)育樹枝狀水系，影紋較細，由地貌、水系影紋構成近圓形形態(tài)特征其界線不明顯，為一變質侵入巖，經野外1；5萬填圖驗證為一英云閃長片麻巖(ArTt)第五十五頁，共七十五頁。第五十六頁，共七十五頁。2．變質表殼巖系

變質表殼巖系中常有大理巖、石英巖、磁鐵石英巖夾層或透鏡體。它們與片麻巖、片巖的成分，軟硬性有較大差異，在地貌特征上也有較大不同，在航空像片上易于識別常把它們作為影像標志層。在我國北方地區(qū)大理巖、石英巖、磁鐵石英巖比較堅硬，抗蝕能力強，往往形成壟崗地形，山脊尖棱、山坡較陡，山體呈帶狀分布，植被不發(fā)育，如河北遷安地區(qū)磁鐵石英巖與周圍片麻巖在地貌特征上有較大差別，在航空像片上根據(jù)地貌特征可以識別出來。南方的大理巖都具有不同程度的溶蝕作用。

片麻巖、片巖：片麻巖的片麻構造、片巖的片狀構造在黑白航空像片上可較清晰的顯示出來，有些情況一級溝谷順著片麻理、片理發(fā)育，形成梳狀或羽狀樹枝水系。一級溝谷發(fā)育的方向代表了片麻理、片理的走向方向，有些情況細紋理不受地形限制，可穿越不同地形連續(xù)延伸。在我國北方地區(qū)，古老變質巖經歷了長期風化剝蝕作用，一般構成較低緩的地形，山脊走向不明顯，地形坡度較緩。質軟的片巖易風化形成凹坡，緩坡，多殘坡積，常被人們改造成農田。有些地區(qū)的片麻巖、石英片巖形成較高的地形，山脊方向性明顯，通常山脊方向順片麻理方向發(fā)育．隨著片麻巖、片巖的成分不同，巖性、軟硬程度也不一樣，在地貌、水系、影紋特征有些細微的差異，可根據(jù)細微的差異進一步劃分各種片麻巖和片巖。第五十七頁，共七十五頁。第五十八頁，共七十五頁。第五十九頁，共七十五頁。三、接觸變質巖解譯

接觸變質巖與巖漿侵入巖密切相關，由于侵入體的高溫使圍巖的一些礦物發(fā)生重結晶、重組合或發(fā)生交代作用，形成接觸變質巖，離侵入體越近，變質程度越深，反之，變質程度低．接觸變質巖的顏色、礦物成分、結構構造不同于原巖，使原巖的層理、片理、片麻理構造消失。在解譯接觸變質巖時應與侵入巖結合起來解譯。接觸變質巖分布在巖體的周圍及巖體內的殘留體中，形成色調，地貌異常，與侵入巖體的影像界線明顯，與圍巖的界線為漸變關系。接觸變質巖往往形成環(huán)帶狀或同心環(huán)帶狀影紋，如圖6—17，圖中有一斑狀花崗巖表現(xiàn)出橢圓形形態(tài)特征，為負地形。巖體大部分被第四系沉積物所覆蓋，僅在巖體東部有基巖出露，侵入巖體呈淺灰色色調，圍巖呈灰、暗灰色。巖層走向方向明顯。在巖體與圍巖之間出現(xiàn)深灰色色調異常，圍繞著侵入巖體分布，地形較圍巖高，與圍巖界線不明顯。在淺色調的巖體上部有殘留圍巖變質而成角巖，呈灰黑色色調，角巖與巖體形成黑白斑狀影紋，總的影像特征呈環(huán)帶狀。第六十頁，共七十五頁。第六十一頁，共七十五頁。四、動力變質巖解譯

動力變質巖的最大特征是成帶狀分布，其規(guī)模從寬幾十厘米到幾千米，長幾公里到幾百公里的狹長地帶。在遙感圖像上構成影像帶狀分布，可穿越不同的影像區(qū)，帶內有斷續(xù)的細影紋。平行于區(qū)域片麻理方向的動力變質巖在影像上不易識別。但與區(qū)域上比較，片麻理構造的影響像特征更為明顯的，可能為動力變質巖。第六十二頁，共七十五頁。第六十三頁，共七十五頁。第六十四頁，共七十五頁。第六十五頁，共七十五頁。第四節(jié)巖性解譯方法與地層分析三大巖類巖石種類繁多，它們的反射和發(fā)射光譜特征有些巖石具有較大的差異性：有些巖石的差異性較小，而且還有同物異譜、同譜異物的現(xiàn)象。而不同的自然地理環(huán)境和不同的地質構造單元、構造部位對巖石的地貌特征、水系類型均有一定的影響，使得巖石、地層的解譯標志具有可變性、模糊上、多解性，導致巖性解譯的難度比較大。巖性解譯應注意掌握解譯方法與解譯步驟。

一、巖性解譯方法

(一)航空像片是當前巖性解譯的基本影像資料巖性解譯效果的好壞除了與解譯人員的解譯技術有關外，還與解譯所使用的資料有很大關系。目前能夠廣泛應用的遙感資料有黑白航空像片，一般比例尺為1：3萬左右，在個別地方有1：1萬左右的黑白航空像片、彩色航空像片、彩色近紅外航空像片、美國陸地衛(wèi)星MSS、TM圖像，有條件時可以獲取法國的SPOT圖像、側視孔徑雷達圖像(航空、航天)及航空熱紅外圖像。航空像片(黑白、彩色、彩色近紅外像片)有很高的地面分辨率，對巖石類型的識別、地層單元劃分、地質界線的圈定效果最好，價格便宜，容易獲取。因此航空像片是巖性解譯、地層解譯的基礎影像資料。第六十六頁，共七十五頁。在使用航空像片的同時，應注意結合使用其它類型的遙感影像資料。TM圖像含有豐富的信息，其中短波紅外信息是航空像片所沒有的，TM圖像有較強的巖性分辨能力及熱液蝕變巖石的檢測能力，利用TM圖像彩色合成及比值圖像彩色合成及主成分變換的主分量提取熱液蝕變巖石信息。

熱紅外圖像反映了巖石的溫度及熱學性質，在夜間的熱紅外圖像上可區(qū)分熱慣量有明顯不同的巖石類型，如灰?guī)r、白云巖在航空像片上不易區(qū)分，但在熱紅外圖像上可以識別、區(qū)分。合成孔徑的雷達圖像紋理信息豐富，各類巖石成分、表面粗糙度等差異，造成各類巖石對雷達后向散射強度不同，可根據(jù)雷達圖像灰度、紋理結構及地貌形態(tài)差異進行巖性識別，如在冰島中南部SeasatSAR圖像上能清晰地識別出不同期次的玄武質熔巖流，而在光學遙感圖像上無法區(qū)分它們。隨著遙感的發(fā)展，細分的近紅外多波段圖像、熱紅外多波段(TIMS)圖像，不同頻率、不同極化的側視雷達圖像(SAR)進入實用階段，對巖性識別能力及分類精度明顯地高于可見光一近紅外波譜區(qū)的遙感圖像，應注意使用。第六十七頁，共七十五頁。(二)采用逐級分類法進行巖性解譯

巖石類型復雜而多樣，解譯需要逐級進行。巖性解譯首先區(qū)分水體與陸地，二者無論在哪一類圖像上都容易區(qū)分。而后，對陸地區(qū)分基巖與松散沉積物區(qū)，接下來對基巖、松散沉積物區(qū)分別進行詳細解譯劃分。對基巖區(qū)，首先要劃分三大巖類，在此基礎上進一步識別區(qū)分具體的巖石類型。應用這種解譯順序，思路清楚，分析判別巖性不會出現(xiàn)大的誤判錯判第六十八頁，共七十五頁。(三)注意掌握各類巖性典型解譯標志，充分利用對比方法提高解譯能力有些巖石類型具有特殊的色調、影紋、地貌、水系等解譯標志，稱為典型的解譯標志。解譯人員利用典型解譯標志能較快識別出巖石類型，對于初學者來說需要掌握巖性的典型解譯標志，并且在遙感圖像上會識別這些標志。此外要學會應用對比的方法，仔細地對比色調的級別、均一程度、溝谷發(fā)育的長短、密集程度、水系類型、地貌的宏觀、微觀形態(tài)特征、相對高度、影紋特征、植被發(fā)育程度等標志，找出差異，才能區(qū)分不同的巖石類型。另外要注意與已知區(qū)巖石類型影像特征進行對比，與不同波段、不同類型圖像進行對比，提高巖性解譯能力及準確度．第六十九頁，共七十五頁。(四)利用巖石組合規(guī)律及其相關性解譯自然界的巖石、地層以一定規(guī)律的組合形式產出，巖石與巖石之間存在著內在聯(lián)系。在圖像上對于厚度小、分布范圍小的巖石類型，其影像特征僅靠色調或地貌的凹凸表現(xiàn)出來。這些標志不足以確定巖石類型，可根據(jù)它們之間的組合關系及其相關性推斷其巖性，如沉積巖中砂巖、頁巖常呈互層、夾層組合在一起，砂巖較堅硬，頁巖質軟易風化，形成凸凹相間的影像特征，以此判斷凸出來的巖性為砂巖，凹下去的巖性或頁巖或泥質巖。又如接觸變質巖分布在巖體的周圍或巖體內(懸垂體變質)，形成色調、地貌等影像的異常，可推斷為接觸變質巖．第七十頁，共七十五頁。二、地層分析

地層解譯步驟：(1)收集研究區(qū)的遙感資料、地質資料、物化探資料。(2)初步解譯，選擇具有代表性的影像地層剖面(典型樣區(qū))，詳細進行巖性解譯、地層分析，劃分影像地層單位，并建立影像地層單位的解譯標志。(3)全面