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文档简介
基于高空间分辨率遥感数据的诸广铀矿集区构造解译研究
0高空间分辨率遥感遥感数据应用与研究现在,中国的原子能大规模开发迫切需要对铀资源的需求。2007年10月,国务院正式批准了《核电厂中长期发展规划》(2005-2010)。根据该规划,核电厂占所有能源装置的市场份额从2%增加到4%。2010年7月,核电厂占全国原子能产量的2%。核电厂的快速发展直接影响到原子能产量。中国的原子能研究历史悠久,大量能源资源匮乏,勘探地壳资源的难度也越来越大。因此,我们必须尽快提高开发效率,引入先进技术,改进开发理念,减少我国对锆资源的需求。多种地球化学、地球物理、遥感技术和分析技术的广泛应用,大大提高了勘探效率,发现了许多新的激发资源。遥感和计算机科学技术作为一种新兴的研究手段,其不断发展有利于提高矿产资源的调查效率,深化对成矿规律的认识。随着遥感卫星的不断发射和不断升高,这些新型遥感数据在资源研究、土地利用、城市规划、灾害预测、环境科学、考古研究、军事等领域得到广泛应用。结合传统的遥感etm数据,本文对我国最重要的花岗岩派对之一(各种花岗岩派对)的遥感卫星数据进行了解释和分析。1在高空间分辨率遥感数据融合的过程中,还可通过多种方式融合,使对比测试数据获得更高的分辨率和比拓展和复合误差,并进行比压校正购置ETM+数据、尖兵三号数据,收集1∶5万铀成矿规律与预测图(核工业华南地质勘探局296大队1989年编制),在计算机上安装Erdas9.3、Arcgis9.2等软件.数据融合前要对ETM+进行大气校正、辐射校正等工作,以提高数据质量.多光谱遥感数据与高空间分辨率遥感数据融合的意义在于用两种传感器产生新的第三个“传感器”,它兼具多光谱分辨率和高空间分辨率的优点.校正后的融合数据再进行反差扩展、中值滤波、空间滤波(图1).对比发现,原始图像色调较暗、阴影较多,不易对其构造进行解译,而反差扩展后的图像构造层次鲜明,特别是阴影和噪声得到压抑,构造解译效果明显提高.2结构解释2.1矿集区构造格架构造解译主要是在遥感图像上识别、标绘和分析各种构造成分存在的标志、形态特征、分布规律、组合和交切关系及其地质成因.根据最佳波段组合原则并采用基于信息量的最佳波段选择方法,实验发现使用Band4/5/3组合方式为最佳构造解译组合波段.要对融合后的遥感图像进行构造解译,首先要建立矿集区构造解译标志(表1),遵循构造解译的尺度原则,先初步解译出矿集区的构造格架,从宏观到微观逐步深入解译.纵观诸广铀集区构造,区内线性构造的生成、发展具多旋回性.自加里东运动以来,各期构造运动均有先成断裂的复活和新断裂的产生.随着构造运动的演进,地壳愈加固结成熟,至燕山运动形成了大规模强烈的脆性变形构造,从而铸成现今的断裂构造网络,并为现今的构造地貌奠定了基础.从该区的地质格架构造可以看出,图像上既有线性构造,又有环形构造.大的环形构造、近东西向构造和北东向构造,构成了矿集区的总体构造格架(图2).2.2构造解译标志遥感ETM+数据图像与遥感尖兵三号数据图像融合后的数据图像比单一的ETM+数据图像或尖兵三号数据图像呈现出更多的中小型构造信息,据表1的解译标志,在Arcgis9.2平台上进行详细构造解译,解译结果见图2.为保证解译结果的正确性,随机抽取部分构造作为校正样本,使之与1∶5万铀成矿规律与预测图中的构造进行对比验证;对于大量新解译的中小型构造,1∶5万铀成矿规律与预测图上未必能找到其相应构造,则采用野外局部抽样的方法进行验证,去伪存真,力求解译结果的客观真实性.解译构造根据其性质可以初步划分为以下两大类:1)线性构造;2)环形构造.3特征分析根据构造解译综合成果图,下面分别阐述诸广铀矿集区的构造特点.3.1区“多”型钢样式构造诸广铀矿集区的构造格架特征是:1)近东西向、北东向、北西向构造,构成了矿集区“多”字型样式构造.2)无论是近东西向构造、北东向构造,还是北西向构造,各自都具有良好的等间距性.3)北西向构造主要集中在东南部,分布比较密集.4)构造格架长度从10km至70km不等;宽度从10m至40m不等.3.2地质背景及构造诸广铀矿集区的线性构造特征是:1)通过遥感地质解译并利用Arcgis9.2的统计功能,新解译出的线性构造数量是1∶5万铀成矿规律与预测图上线性构造数量的5倍左右.2)在诸广山南部解译出大量中等尺度(长度约为5km)的近东西向的线性构造,其它地区发现的中等尺度的线性构造虽然数量较大,但是线性构造的方位分布规律不甚明显.3)线性构造极为发育、错综复杂,呈现多期次多阶段特点,以北东向构造为主.4)北东向构造往往切割近东西向、北西向等方向的构造,表明北东方向的构造活动最晚.5)中小型构造发育,在矿集区南部,构造密集分布、呈近东西或北西走向;在矿集区北部,构造稀疏,走向主要为北西或北东向.按其发育程度排列,依次为北东、北北东、近东西、南北和北西向五组断裂构造,以北北东向线性断裂形成最晚,北东向断裂规模最大.6)东西向断裂构造连续延伸长度及规模较小,多为断续延伸,因此东西向构造形成时间较早,后被北东向及北北东向构造所穿切.7)南北向线性断裂构造多被北东向及东西向构造切割,表明南北向断裂形成时间最早.8)北西向线性断裂构造较少,规模和延伸也较小,很多北北西向断裂,可能是北北东向断裂的共轭断裂.9)北北东向线性断裂构造发育,但规模较小,穿切各种方向的断裂,表明其形成和结束时间最晚.北北东向断裂与铀成矿关系最为密切,是直接的储矿断裂,多数矿床的矿体直接受北北东向断裂控制,有关构造与铀矿的关系将在另一篇文章详细分析阐述.值得一提的是,硅化带作为诸广地区的构造骨架,其广泛分布是该区的一个显著特征,寻找矿化的一个重要突破口是寻找大规模碱交代—硅化带时期的硅化带.诸广地区硅化带遥感地质解译特点是:1)广泛分布北东向的硅化断裂带,处于山脊的硅化带呈现直线尖棱状形态,处于山谷的硅化带呈平直的“V”字形态.2)解译出大量的小型硅化带或石英脉(长度约200m~5km),其与诸广地区北东向的大型硅化带方位基本一致.3)矿集区南部的硅化带规模较大,延伸长,基本呈北东向展布,有七条较大规模的硅化带,近乎等间距排列贯穿全区,其间有数百条小型硅化带和石英脉分布;矿集区北部,几乎没有大型的硅化带,硅化带以中小型为主,构造的主要方向也发生明显变化,且偏南部较杂乱,以北北东或近东西向为主.3.3控矿构造的构造意义矿集区中部有一大型环形构造(直径约21km),南部环形构造较多(直径约1km~10km),但在规模上比中部小,南部环形构造呈相互内切和嵌套模式.矿集区中心环形构造附近,有一系列较小的环形构造,它们相互之间呈环套环或内切环形式展布.这些环形构造,均反映该区长期活动的构造—岩浆活动中心所在位置.目前所发现的铀矿床几乎均分布在环状构造内或者附近,体现了该构造—岩浆活动中心控制着诸广地区的铀成矿.相对隆起和洼陷及多组方向断裂交叉的环形洼地,也不排除有隐爆角砾岩筒存在的可能性.上述复杂环状构造中又有不同方向的控矿线性断裂叠加或复合时更有利成矿.多达数以十计的小环状构造极为发育,除一部分是反映小补充侵入体外,还反映出小型网状断块相对的隆起和洼陷及多组方向断裂交叉的环形洼地,也不排除有隐爆角砾岩筒存在的可能性.3.4地质微构造带地质特征通过对融合图像的观察,发现在较低空间分辨率遥感数据(如ETM+数据)上所不能解译的构造现象—地质微构造(带),这些地质微构造(带)可能与铀成矿有密切的关系(图3).1)地质微构造(带)的概念及研究意义地质微构造(带)是岩石中的裂隙,其存在为矿液的上升、分散、渗透提供了构造条件.一些矿区中矿脉的形状、产状和分布与地质微构造(带)的性质、产状分布有密切关系.2)诸广铀矿集区地质微构造(带)在遥感图像上的表现地貌上常形成小冲沟,遥感图像上反映为短小的线性影像(长度100~500m,宽度5~10m),表现为深或浅的单色线迹,或两种不同的色调之间呈近于直线的分界线.由于构造裂隙是一个裂面,常含水分,又易遭受风化剥蚀,故多形成线状负地形.在负地形中,当阳光被遮挡,或含有水分时,均呈深色调线迹,若负地形中充填有土壤,又被阳光照射,则呈浅色调线迹;受地质微构造(带)或裂缝控制形成的山脊和山坡的台阶面,常由于阳光照射角不同,产生一个背阳坡和一个向阳坡,从而形成两种不同色调相接处的界线.地质微构造(带)的长度有限,只有在大比例尺的航片或遥感图像上才容易显示辨认出来.4诸广铀矿集区地质微构造带通过对诸广铀矿集区高空间分辨率遥感数据的解译,解译出的线性构造数量是1∶5万铀成矿规律与预测图上线性构造数量的5倍左右.大的环形构造、近东西向构造和北东向构造,构成了矿集区的总体构造格架.同时,也为该区的铀矿地质研究解译出大量新的高精度构造信息.诸广铀矿集区的铀矿地质研究需要大量的大比例尺地质信息,高空间分辨率遥感数据的应用,使该区构造填图和构造研究的尺度变大,将会对该区的铀矿地质研究有较大的推动作用.诸广铀矿集区线性构造极为发育、错综复杂,呈现多期次多阶段特点,以北东向构造为主.根据图像上的穿插切割关系,各个方向构造按形成时间从早到晚为:南北向构造、东西向构造、北东向、北北东向(北北西向)构造.硅化带作为诸广地区的构造骨架,其广泛分布是该区的一个显著特征,寻找矿化的一个重要突破口就是寻找大规模碱交代—硅化带时期的硅化带.该区广泛分布北东向的硅化断裂带,矿集区南部的硅化带规模较大,延伸长,基本呈北东向展布,有七条较大规模的硅化带,近乎等间距排列贯穿全区,解译出的大量小型硅化带或石英脉(长度约200m~5km),它们与诸广地区北东向的大型硅化带方位基本一致.矿集区
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