遥感地质学3.遥感岩性解译讲解.ppt

二、 遥感岩性解译 l依据遥感资料波谱与空间信息特征判定出露地表 岩石物性和产出特点 l岩性解译内容： 1.建立岩性解译标志; 2.解译岩石的物性与类型、产出状态; 3.圈定不同岩性的界线; 4.分析各种岩性展布状况、变化及相互关系 内容： l岩浆岩的解译 l沉积岩解译 l变质岩解译 l影响岩性识别的主要因素 l岩性识别方法与解译要领 l遥感地层分析 §4.1 岩浆岩的解译 l岩浆岩的几何形态主要标志是： 1.在图像上岩浆岩体具有比较规则的平面几何形态， 常成圆、椭圆、脉状等； 2.除少数熔岩外，岩浆岩多数缺少层理影像特征； 3.在遥感图像上出露规模较大的侵入岩，常具环状、放 射状等类型的水系，节理或岩脉群 4.1 岩浆岩的解译 ³岩浆岩的反射率高低、色调的深浅与岩浆岩SiO2含量，色率大 小的正比关系非常明显 ³岩浆岩在可见光与近红处波段的波谱特征与岩石中铁离子、羟 基和水密切相关 ³在红外波段，岩石从酸性向基性超基性，吸收谷的位置向长波 红外方向偏移 4.1.1 中酸性岩体解译 l中酸性岩体波谱特征 4.1.1 中酸性岩体解译 l中酸性岩体几何形态 大型岩基多成圆穹状、纺锤状或边缘不规则的 块状。

而单个中小型侵入体的岩株、岩枝、岩盘 等常成圆-椭圆、透镜状、串珠状或大脉状 由于差异风化的结果，常构成下列地形地貌： 1.具有环形影像特征的穹状山丘，或在中低山地区内 出现带有剥蚀残丘的丘陵盆地； 2.构成较特殊的影纹图案； 3.由于球形风化和节理对冲沟、小水系发育的控制，钳 状——树枝状菱格状——树枝状以及放射状、环状水 系发育，在航片上显示明显 4.1.2 基性、超基性岩体解译 l对基性与超基性岩的解译要领是：充分利用航空重 磁与遥感多源信息复合资料、并配合区域大型构造 解译资料进行 4.1.3 脉岩解译 l重要的解译标志有： 1.岩脉常成群、定向，以平行、雁列、共轭、环形、 放射状等组合形式产出单条岩脉多成长条状、链状 和透镜状； 2.成群脉岩受区域断裂控制、沿某些区域断裂方向展布 ； 3.花岗斑岩，伟晶岩等长英质岩脉色调浅、抗风化能力 较强，常构成线性垄岗、陡壁辉绿岩、煌斑岩脉色 调常较围岩深，易风化成狭长沟谷，线性槽地 4.1.4 火山岩解译 l大比例尺图像 锥状、舌状 年轻的熔岩可见绳状流动构造 可见寄生火山口、破火山口、火山口湖、熔岩被、熔岩 穹丘 古老火山—由于长期风化剥蚀，可见残留平台、阶坎或 放射状火山机构 l小比例尺图像 有一定规律排列的点、斑 玄武岩流覆 于第四系早 期海相沉积 物之上，玄 武岩色调暗 ，中部有密 集的深灰色 斑点状圆形 凹坑 腾冲新生代火山群 西拉木伦河断裂，达来诺尔西部深灰色调玄武岩， 可见几十个规模不大沿NE—NEE向分布的火山锥 长白山天池火山口湖 MSS 5MSS 7 §4.2 沉积岩解译 l4.2.1 沉积岩基本解译标志 沉积岩的色彩、色调和图形特征是基本解译标志。

层理 是沉积岩最重要的图像特征，层状产出造成带状影像特征 色调影纹图案地形（貌）水系植被与土地利用其他 沉 积 岩 砾岩不均匀的深灰色调呈斑块 状 条纹条带表面、 粗糙呈斑杂状 阴影发育 沿主要节理方向发 育陡崖垅岗地貌， 崎岖不平的地形 地表水系不发育 基岩区植被不发 育 崩积物发育 砂岩 浅灰色调，植被丛生，多 为中—深灰色 发育有规则的条 纹条带状影纹 常成单面山猪背岭 陡峻崎峰，山脊走 向稳定 中等密度树枝状 格状及角状水系 ，冲沟短切割深 横剖面呈“V” 树木，耕地较少 ，仅集中于河道 沟边 可据砂岩稳定 延伸远，特有 地形，水系等 特征而做标志 层 粘土岩类灰－暗灰 条纹条带状影纹 较发育，平缓坡 地，开阔洼地 低矮圆滑馒头状山 丘 典型树枝状及平 行状水系，冲沟 短而密，横剖面 呈圆滑的“Ｕ”形 土壤较厚，村镇 ，路，耕地较多 ，是很好的农作 物区，边坡树木 覆盖 易风化多残坡 积物，呈浅色 斑状 碳酸岩类干旱 区 较均匀的浅－中 等灰色调 可发育有条纹条 带状影纹 呈陡峻山势，山脊 走向连续 水系以细小冲沟 为主 植被较稀少，少 耕地 基岩裸露，残 坡积物少 潮湿 区 基岩区为浅灰色 调，植被覆盖多 ，呈深灰色调 斑块状不规则溶蚀地貌发育 水系为典型星点 状，冲沟短而浅 植被茂盛，农田 ，村镇，道路集 中在河谷 裂隙均匀分布 ，并成组出现 4.2.2 主要沉积岩解译特征 l粗碎屑岩解译 这类岩层坚硬、抗风化、成层性好，性脆而节理发 育，节理与层理对微地貌水系的控制较明显。

常构成桌 状山、平顶山、猪背岭、鬣岗、单面山及垄状小山脊陡 崖、阶梯状陡坎等地形 水系以羽状、菱格状、树枝状为主，密度较小，其 末级小水系的发育明显受局部层理和节理构造控制 粗碎屑岩有时因球形风化和沿陡崖崩塌等原因，在 全色黑白图像上呈粗糙的斑块或斑点影纹 4.2.2 主要沉积岩解译特征 l粉砂岩、粘土岩解译 这类岩石的影像特征是： 波状起伏的地形上，分布有大大小小不等，地形的相对高 差不大，分水岭浑圆的“馒头山”； 由于粘土岩类的透水性较差，故地面的水系密度大，为典 型的树枝状水系，地面水体多； 植被、耕地和村落多，常常是经济开发相对较好的地域； 由于这类岩层颜色多样，在遥感图像上构成色调、色彩不 同的纹带，断续隐约展布夹杂在抗风化能力较弱的粉砂 岩、泥岩和粘土岩类中的砂砾岩和灰岩夹层或透镜体，常 构成清晰层理和岩层三角面； 低山丘陵地区常有蠕虫状、姜块状、细菱格状影纹图案 4.2.2 主要沉积岩解译特征 l碳酸盐岩解译 碳酸盐岩的化学和矿物成份不同，导致波谱曲线的形 态、碳酸根的吸收谱带位置和反射率不同，在遥感图像 上色调深浅就不一致峰林地貌发育好，色调灰黑；色 调浅，具龟裂影纹，岩溶地貌不好，水系不发育。

§ 4.3 变质岩解译 l区域变质岩在遥感图像上基本特点： 主要看其原岩特点、变质程度、矿物成分 l一般： 正变质岩波谱特性及色调与岩浆岩相似 副变质岩波谱特性及色调与沉积岩相似 *总体轮廓保留岩浆岩图形 *(大比例尺图像可见)内部由于片理、片麻理或混合 岩化作用而产生断续细纹或肠状细纹 *内部断裂发育会有格状水系 *图形仍保留沉积岩基本特征—条带、条纹 *在受到强烈褶皱变动时，条带、条纹会显示出高度 塑性流动的肠状、飘带状影像 变质程度越高 原岩图形特征越模糊单调 正变质岩 副 变 质 岩 色调地貌水系植被其它 板岩千 枚岩 色调呈灰— 深色，灰黑 色灰 地形低缓，岗、垅 状或脊状地状形 山脊定向性明显， 连续性好 梳状、格状、平行 状、树枝状水系， 冲沟切割较深 植被发育程 度差 有较密的线纹 ，它代表板理 或千枚理的方 向 片岩片 麻岩 色调深浅变 化较大 地形平缓，当变质 岩性很坚硬时，地 形陡峭 丰字型水系，树枝 状水系，羽毛状水 系，片岩水系较稀 疏，片麻岩水系较 密集 植被发育， 常种植庄稼 或果林 有条纹条带影 纹条纹呈直 线形，扭曲状 ，环状或不规 则 §4.3 变质岩解译 l特征波谱（0.4—— 2.5μm）主要由铁、锰、 铜等金属离子和羟基、碳 酸根离子及水引起； l铁、锰离子导致蓝光波段 曲线斜率增大； l2.2μm、2.35μm为羟基 、碳酸根离子的强吸收带 。

A §4.4 影响岩性识别的主要因素 l岩石的反射光谱差别，以及所引起的影像色调的 差异 l岩石的形状 l水系形态与岩性 l地貌与岩性 l土壤、植被与岩性 1、岩石的反射光谱特征： 岩石色调的深浅主要是由组成岩石的矿物颜色深浅和 它们的含量所决定的 长石和石英质浅色矿物色调是白到浅白色，铁镁质深 色矿物色调较深岩石的颜色是由SiO2含量决定的 在可见光波段，岩石颜色反映了组成岩石的矿物对该 色光反射率，亮度则与反射能力和外界光照条件有关 影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粒 度大小此外，环境因素如植被覆盖度、风化壳、土 壤厚度都直接影响岩石色调 岩石色调实际上是许多因素的综合反映，必须结合实 际作具体分析 不同波段遥感图像上的色调特征实质是不同岩石在不 同波段表现出不同的反射强度； 2、岩石的形状特征 R在大比例尺、高分辨率影像判读中，形状是另一重要标 志 R岩浆岩的侵入岩体呈较规则的团块状或圆形，因此形状 是识别侵入岩体的主要标志 R岩浆岩的脉岩呈脉状、线状特征，当背景色调差异大时 ，也易于识别 R沉积岩多呈条带状图形，火山岩有的呈条带状，也有的 呈团块状特征 R变质岩中的正变质岩，常保留岩浆岩的团块状特征，变 质岩中的副变质岩，常保留沉积岩的条带状特征。

成层性是识别沉积岩的最好标志 沉积岩的影像特征及其识别 团块状和短的脉状是区别岩浆岩与沉积岩的最好标志 3、水系形态与岩性 Ñ不同岩性上发育的水系特征很不相同，如树枝状水系、 角状、格状水系、环状、放射状水系等，均可作为岩性 判读的依据 Ñ卫星图像由于比例尺小，水系形态与其它地理要素如植 被、土壤等共同形成特定的纹型图案，如岩溶地区的橘 皮状花纹 4、地貌与岩性 þ有些地貌与岩性密切相关，可作为判读标志 þ如火山地貌、岩溶地貌、黄土地貌 þ同时岩性抗风化能力不相同，在不同气候条件下形成稳 定的地貌形态（表现为正或负地形），如石英砂岩和石 英岩在任何气候条件下总是形成正地形；页岩多数形成 负地形；酸性脉岩多半形成正地形；而基性脉岩多半形 成负地形 þ可溶性岩石（石灰岩、白云岩）的地貌形态随气候带及 产状的不同而异，是不稳定的 þ岩浆岩体的地貌形态常与其时代新老、出露高低、被剥 露情况和岩体规模密切相关 5、土壤、植被与岩性 °不同岩性上形成的风化壳影响到土壤种属及理化性质， 对植被适宜性产生影响 §4.5 岩性识别方法与解译要领 l4.5.1 岩性解译要领 1.目视解译是岩性解译的基础 2.航空像片是目视解译的基本资料 3.充分利用对比提高解译能力 解译要通过相关分析与特征对比 对比内容： 与典型样区； 与不同类型遥感图像上同名地物影像特征 与同类岩性在不同地段影像特征 与不同岩性影像特征 §4.5 岩性识别方法与解译要领 ⒋正确选择岩性解译典型样区 目的： ⑴.把每种岩性解译单位的典型影像特征展示出来 ⑵.为图像处理训练区的挑选作参考 ⑶.为岩性波谱测试选择测试地点作参考 样区选择原则: 岩性影像特征(单一或综合)有代表性 样区所在的自然地理环境有代表性 ⒌充分利用地物波谱资料 ⒍利用多波段、多平台、多时相遥感资料 4.5.2 岩性识别的主要方法 T⒈用多波段遥感资料 T⒉利用岩石热惯量 T⒊用高光谱分辨率超多波段成像波谱仪资料 T⒋用图像的影纹和结构特征 T⒌用多源地学信息资料 §4.6 遥感地层分析 l4.6.1 影像地层单位与地层划分 影像地层单位： 在遥感图像上，按地质研究程度和地层在图像上的显示程 度为原则划分出的影像单位 影像地层单位划分详细程度影响因素： {地层间岩性差异—— 大—细 小—粗 {影像显示程度—— 高—细 低—粗 当岩性差异大、影像显示程度高时可划分的很细 A B C 4.6.2 地层角度不整合解译 l上下两套地层在地质历史上有过沉积间断或地层缺失，两套地层成一 定角度相接触 l地层角度不整合解译标志： Z区域性产状不同的新、老两套地层相接触，走向斜交；或同一地层 在不同地段分别与不同时代及产状的其它地层相接触，接触面产状 与上覆新地层产状基本一致。

Z较老地层中的构造形迹、岩脉、侵入体等，被上覆新地层截然掩盖 ；上下地层构造线方向、褶皱形式、褶皱断裂发育程度明显不同 Z上、下两套地层变质程度不同 Z不整合面上、下层位具有不同的地貌景观或水系特征 Z有时，从图像上还可直接看到不整合面上由上覆地层的底砾岩形成 的小陡坎 Z因不整合面是一个古剥蚀面，还可能保留古风壳，在大比例尺航片 上，可看到色调与老地层是逐渐过渡的，与新地层却截然分明。