遥感图像岩性及地层解译

《遥感地质学》课程作业题目：遥感图像岩性及地层解译姓名：杨明珠班级：064131学号：20131002772授课教师：牛瑞卿2016年 5 月23 日遥感图像岩性及地层解译本研究区选择的是贵州省望谟县麻山乡，经纬度范围为122-124E、35-40N，麻山乡位于望谟县东部，始建于1995年，是全县建立最晚的乡。

乡政府所在地和平村距县城约54公里，东邻桑郎镇，南界纳夜镇，西接大观乡，北靠新屯镇和乐旺镇处于“麻山片区”中心区域位置；年平均气温15.1℃，年平均降雨1422毫米，最低海拔742m，最高海拔1484m，平均海拔1160m。

花坪镇位于贵州省遵义市凤冈县东北面，东邻德江、思南两县，南靠石径乡、龙泉镇，西与绥阳镇接壤，北面为德江县，总面积107.2平方公里。

花坪镇以丘陵地貌为主，构成东南与西北高，东北与西南低的地形特点，最高海拔1230米，最低海拔610米，平均海拔909米。

下图为研究区地质图，比例尺为1:20万。

研究区地质图研究遥感图像岩性及地层所使用的是landsat 7的数据，用ENVI所展示的是第7、4、3波段的RGB影像，如下图：放大来看可以看见左上角有一个呈椭圆形的区域，在影像上粗糙，层理不明显，在强烈切割地区，地形崎岖，分水岭尖，而上部为浑圆状，有时像碳酸盐岩形成的连座峰林，节理数量少而明显，植被分布不均，地面水系不发育。

由遥感图像的目视解译可以看出这片区域发育为粘土砾岩，特征明显，由该地区的矿产分布特征来看为高岭土矿，详细图像如下图：在图中可以看出颗粒状的粗糙形态，高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。

因呈白色而又细腻，又称白云土。

因江西省景德镇高岭村而得名。

其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。

自然界中高岭土所包含的矿物主要分为粘土矿物和非粘土矿物。

其中粘土矿物主要包含高岭石族矿物和少量的蒙脱石、云母和绿泥石；非粘土矿物主要包含长石、石英和招的水化物，还有一些铁矿物如赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等、钛矿物如金红石等和有机质如植物纤维等。

第七章.遥感图像岩性解译及地层分析第七章遥感图像岩性解译及地层分析⼀、影响岩性影像特征的主要因素（⼀）岩⽯成分和结构构造因素（⼆）岩⽯的物理化学性质因素1、岩⽯的颜⾊2、岩⽯的可溶性和粗糙度3、岩⽯的湿度4、岩⽯的透⽔性5、岩⽯抗侵蚀性（三）岩⽯所处的⾃然地理环境（四）地形和⽔系类型因素（五）植被和表⼟覆盖情况①灰岩、⽩云岩风化后，残留的粘⼟层较薄，且重酸性，植物不甚发育②砂岩风化后形成砂⼟，多⽣长灌⽊和针树③页岩风化后形成粘⼟，植被发育，有利于阔叶树⽣长④基性、超基性岩浆岩⼟壤贫瘠，加之含有较多的稀有元素，植被⼀般不发育⑤中酸性岩浆岩风化后形成亚粘⼟或粘⼟，⼟壤肥沃，植物茂盛⼆、沉积岩的解译（⼀）沉积岩的波谱特征及其⾊调特征对于沉积岩的波谱特征,岩⽯的矿物成分和岩⽯风化⾯的颜⾊是最关键的因素。

⼀般情况下，以浅⾊矿物为主，岩⽯风化⾯颜⾊较浅的岩⽯，其反射率偏⾼，⾊调较浅；以暗⾊和杂⾊矿物成分为主，三价铁胶结物较多，岩⽯风化⾯颜⾊较深的岩⽯，其反射率偏低，⾊调较深。

（⼆）沉积岩的图形特征沉积岩的主要构造特征是成层性，具有层理，因⽽在各种遥感图像上，普遍呈现为条带状、条纹状。

即为深浅不同的⾊调、⽔系、地貌的直线形－曲线形的相似（平⾏）形条带。

（三）沉积岩岩性解译三、岩浆岩的解译（⼀）岩浆岩的波谱特征及其⾊调特征超基性、基性、中性和酸性岩浆岩岩⽯的波谱特征有明显规律可循。

超基性基性中性中酸性酸性碱性暗⾊矿物多少浅⾊矿物少多岩⽯反射率低⾼像⽚上⾊调深浅⿊⾊深灰灰浅灰灰⽩⽩（⼆）岩浆岩的图形特征侵⼊体的形态，主要有圆形、椭圆形、环形、似长⽅形、团块形、透镜状、串珠状、分枝状、不规则块状、脉状等。

时代较新的⽕⼭岩，由于⽕⼭机构保存⽐较完整，它们往往以醒⽬的图形：锥形、⾆形、放射状、环状、桌状和平台状等类型展现在图像上。

熔岩⾯上还可见到绳状流动构造和纵向、横向冷却裂沟。

（三）岩浆岩岩性解译四、变质岩的解译（⼀）变质岩的波谱特征及其⾊调特征⼀般情况下，正变质岩的波谱特征和⾊调特征与岩浆岩相近，副变质岩的波谱特征和⾊调特征与沉积岩和部分⽕⼭岩接近。

遥感图像解译技术在水文地质研究中的应用0 引言为了更好的建设水文地质直接或间接解译标志，指导水文地质环境地质测绘，获取常规地面调查难以取得的水文地质信息，减少野外工作量，提高工作效率和成果质量，通过遥感图像解译技术，对研究区地质、构造进行遥感解译，并利用遥感信息的多源性、时间周期性以及空间宏观性特点，分析处理提取的影像数据资料，确保研究区水文地质勘查工作的准确性、可靠性，对提高地质环境工作预见性具有积极意义。

1 研究区地质及水文地质条件1.1 地质概况研究区内地层包括三叠系、侏罗系、白垩系和第四系，详见表1-1。

表1-1 井田地层系统表根据勘探情况，研究区煤层赋存稳定，没有大型断裂构造，仅存在部分宽缓的禢曲，该区构造复杂程度属中等偏简单。

1.2 研究区水文地质条件研究区的断裂构造不发育，水文地质边界条件和类型和区域情况类同。

对矿井充水有影响的含水层为下白垩统志丹群孔隙、裂隙承压含水层和中侏罗统直罗组、延安组上、中部（煤8层顶板以上）砂岩复合承压含水层，以上两个含水层其井田北边界和东边界为补给边界，西边界和南边界为排泄边界，地下水补给来源为井田边界处地下含水层的侧向补给，地下水自北东向西南流出研究区，地下水流场情况见图1-1、图1-2。

图1-1 环河组承压水等水压线图图1-2 华池、洛河组承压水等水压线图根据研究区自然条件和含、隔水层的赋存情况，地下水分为第四系松散岩类孔隙、裂隙潜水和前第四系碎屑岩类裂隙、孔隙承压水两大类。

对矿井开采有影响的含水层主要为前第四系碎屑岩类裂隙、孔隙承压水，其他含水层影响小。

总体来说，井田水文地质条件中等，地表水和地下水对矿井开采影响较小。

2 遥感数据处理与信息提取在对研究区进行遥感数据处理与图像解译过程中，以卫星数据为主要的遥感信息源，DEM 为高程信息源，通过分析卫星影像数据，特别是植被、水体、土壤和岩石光谱等特点，在常规的图像校正、镶嵌等技术基础上，充分挖掘卫星数据与地下水、生态有关信息，为生态、水文地质信息提取和遥感解译提供技术基础。

遥感地质解译分析一、遥感图像地质解译的基本内容包括：①岩性和地层解译。

解译的标本有色调、地貌、水系、植被与土地利用特点等。

②构造解译。

在遥感图像上识别、勾绘和研究各种地质构造形迹的形态、产状、分布规律、组合关系及其成因联系等。

③矿产解译和成矿远景分析。

是一项复杂的综合性解译工作。

在大比例尺图像上有时可以直接判别原生矿体露头、铁帽和采矿遗迹等。

岩性和地层解译和矿产解译和成矿远景分析尚未关注，主要看构造解译。

二、构造解译所谓地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形变位，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等组成地壳的岩层和岩体。

关于从遥感影像上应该解译哪些构造信息，并没有一个确切的标准，都是根据实际项目需求结合遥感图像信息提供量进行适度解译。

根据实际情况，受限于遥感影像的分辨率，节理与劈理等小型构造（一般长为几厘米到几米，宽为几厘米到几十厘米）无法进行识别解译，遥感解译目标应放在中型和大型构造上。

按朱亮璞《遥感地质学》书上章节分类，遥感地质构造解译对象可以有褶皱、断裂及线性构造、环状构造、隐伏构造和活动构造。

关于褶皱：虽然通过目视解译在一定程度上可以识别某些类型的褶皱，但通过查找文献，发现对褶皱进行解译的几乎没有。

图88背斜（图87中的）北翼地层产状影像特征原因是褶皱构造形态表现过于复杂多变且出露形态也不定。

小型褶皱大小可以只有几厘米，大型褶皱尺度规模则可以达到几十上百米，同时因为褶皱大部分都深埋在地底，出露面积较小，而遥感探测技术特点决定其更多的是对地表平面上的地质构造信息的反映，仅通过影像无法真实反映褶皱形态。

图87线性褶皱引起的地层对称展布的影像（Quickbird）特征图中方框自上而下分别为图88、图89、图90的位置图89背斜（图87中的）南翼地层产状影像特征图90背斜（图87中的）核部地层产状影像特征上示褶皱其部分深埋地下，无法在影像上直接勾画其形态。

遥感解译沉积岩岩性及其运用分析在地质调查工作中，常用遥感技术，通过遥感进行岩性解译，比常规的地质调查方法具有更加明显的优势。

遥感技术使用范围广，速度快，结论高效，对于自然地理条件相对恶劣的地区，无法实地踏勘的地区，遥感技术都提供了可行的方法。

通过遥感技术，分析地区波谱信息，从而帮助全面了解地区的地质情况。

在沉积岩地区，应用遥感岩性解译，是充分利用不同遥感影像的处理，以岩石光谱理论为基础，使岩性光谱信息特征增强，从而对目标岩性信息进行有效提取。

沉积岩具有悠久的历史，在地球的发展演化中，在油气勘探开发，大型工程建设，地质灾害等中，研究沉积岩十分重要，利用遥感技术，可以进行更全面的地质调查工作。

1 研究区遥感图像及样品光谱数据的预处理流程本次研究分析选取大龙口地区为例，大龙口地区是一个典型的地质剖面，该地区悬崖陡壁比较发育，开展地质调查工作比较困难，可以应用遥感技术，分析该地区的沉积岩岩性。

在区域地质调查中，光谱通常使用可见光-短波红外段0.38μm-2.5μm，热红外光谱段7.0μm-5.0μm。

根据本次研究的地区，可使用可见光-近红外光谱范围0.4μm-1.04μm，在整个范围内，进行岩性区别分析，反射率差异较大，岩矿具有明显的光谱特征。

根据需要的影像数据，预处理遥感影像，需要采取不同的方式。

本次研究应用主要是纹理解译，以及光谱识别。

解译图像纹理，需要对提取纹理特征、影像纹理特征反映等处理，尤其是高分辨率多光谱数据。

预处理包括图像增强、影像匹配、影像融合等等。

匹配影像光谱、实测光谱，识别光谱，为光谱信息，使影像反映获取影像的辐照强度，需要保存好影像光谱信息。

预处理包括图像增强、重采样等。

2 光谱分析本次研究地区，主要有七类沉积岩，包括凝灰岩，页岩，黑色泥岩，碳酸盐岩，凝灰岩等。

选取九种岩性解译，综合考虑，包括碳酸盐岩，凝灰质岩，粉砂质泥岩，沙砾岩，泥岩，页岩，细砂岩，粗砂岩，岩屑砂岩。

在研究区内，由于沉积岩岩性相对较少，因此识别解译相对比较容易。