遥感技术在海南岛九所—陵水构造带东段矿产勘查中的应用

朱　钰，陈　飞，张匡华，李华彦

（海南省海洋地质调查研究院，海南海口570206）

遥感技术在海南岛九所—陵水构造带东段矿产勘查中的应用

朱钰*，陈飞，张匡华，李华彦

（海南省海洋地质调查研究院，海南海口570206）

遥感技术因其提供的遥感数据具有高覆盖率、大信息量以及全时段等特点被广泛应用于地学领域中，并逐渐形成了新兴的遥感地质学。矿区的地貌类型和地质构造是成矿预测和圈定远景找矿区的重要依据。使用TM遥感影像数据，对海南岛九所—陵水构造带东段矿产勘查区进行地貌解译和构造解译。

遥感地质学；TM遥感影像；九所—陵水构造带

遥感地质学主要是通过遥感资料研究地质体，运用的方法有地质体波谱测试方法、图像的目视解译法、光学增强图像方法、计算机处理图像方法等。这些方法和常规的地面地质调查方法比较起来，具有效率高、投入少等优势。遥感图像可具体而细微地显示成像区域的地表形态特征，通过解译可以识别地貌的形态特征、成因类型和单元划分。一个地区的形态地貌与当地的岩性、构造有着密切的关系，因此遥感图像的地貌解译是地质解译的重要标志；遥感图像所表现地质构造清晰，根据矿产与构造的关系，常常可以从遥感资料中发现矿点或进行成矿远景预测。国内外有不少根据构造分析发现和预测矿床的实例［1-3］。

1　研究区概况

九所—陵水构造带位于海南岛南部18°15′～18°38′之间，呈近东西向，横贯全岛，长105km。由于这条构造带形成于前寒武纪前地槽阶段并具有长期的活动历史，使构造带南、北两侧的地层分布、岩性、岩相及大地构造性质产生明显的差异。该带以南是后晋宁期古地台发育区，而以北是古加里东期地槽发育区。构造带内有东西向破碎带、断面擦痕、构造透镜体，除具东西向压性断裂外还伴随产生次级南北向张性断裂及北西、北东向剪性断裂。构造带对地槽型花岗岩，特别是对地洼型岩浆活动起着明显控制作用。该构造带明显地控制着地形地貌，它是海南岛中部山区和南部丘陵、平原的分界线。根据断裂带控制着后晋宁古地台和加里东古地槽的发展，构造带内又有燕山期地洼阶段花岗岩和火山岩呈东西分布，以及构造带控制第三纪火山活动及近代地震，说明从前寒武纪已开始活动，活动持续时间较长，一直延续到目前尚在活动［4］。

九所—陵水构造带是海南岛重要的成矿构造带，其西段同安岭、牛腊岭地区已做过调查评价工作［5-6］，并取得较好的成果，而其东段还没有做过系统的调查工作。以海南岛九所—陵水深大断裂带东段作为研究区，研究区范围为：东经109°38′00″～110°15′00″，北纬18°23′15″～18°40′00″。研究区覆盖保亭县、陵水县、三亚市和万宁市。

2　遥感数据来源

本研究遥感数据采用美国陆地卫星（Landsat）TM传感器遥感数据。TM数据有7个波段数据，最高空间分辩率为30m。TM不同波段的数据，记录和反映地物的能力不同。最佳波段组合选择的原则是：①所选用波段能较好地反映地质信息；②波段之间的相关系数最小，方差最大；③波段组合的信息熵较高；④合成后的假彩色适合人眼的识别［2］。依据上述原则，在此次研究中选取7波段和4波段组合成像并做高斯变换影像增强处理。该波段组合兼容中红外、近红外波段信息的优势，清晰度高，干扰信息少，层次感好，具有极为丰富的地质信息，各种构造形迹显示较为清晰，地质可解译程度高。

3　基于遥感图像的地貌解译

从遥感图上可以直观地识别各类地貌的单个形态和组合形态、展布规律、空间关系以及它与其他景观之间特别是地质体的关系。地貌结构和形态是内外营力长期综合作用的结果，内营力是指构造运动，主要是地壳的垂直运动；外营力则是指大气、水流、海洋、冰川和生物对地壳的风化、侵蚀、搬运和堆积。综合地貌形态类型和成因类型，海南岛陆地分为13种陆地地貌形态成因类型［7］。从TM遥感影像识别出本研究区的地貌类型大致有5种（图1）：

（1）侵蚀山地，位于研究区北部。在遥感影像中直观反映的山体轮廓规整，地貌景观特征分异清晰，青色为植被覆盖区光谱特征。位于该地貌中的水库与山体的边界明晰可鉴，因水体对近红外和中红外波段几乎是全吸收，故水体在遥感图中呈现黑色。侵蚀山地主要由印支期的中酸性侵入岩组成，其岩性主要为二叠纪至三叠纪花岗岩。

（2）侵蚀—剥蚀台地，位于研究区中西部，植被覆盖光谱特征明显比山地小，并有少许地表因土壤裸露呈现出红褐色，说明台地植被发育程度不高，植被类型多为人工种植经济树种。侵蚀—剥蚀台地的成因是由于沟谷切割，把高平地蚀出小河、沟谷，使平地高出谷底［7］。这种广大的高平地向西南一直伸到丘陵脚下。

（3）侵蚀—剥蚀丘陵，位于研究区西南角，为山地被河谷、沟谷切割侵蚀—剥蚀后形成。丘陵上部植被茂盛，丘陵下部土质疏松，因流水冲刷和堆积作用，部分地表裸露。

（4）河积平原，主要分布在陵水河中下游两侧，由河流堆积物构成，一般下部是河床相的卵石层，上部是泛滥平原性质的沙泥层［7］，为第四纪松散堆积。该区域植被发育程度较低，地表较为裸露，受人类活动影响较大。

（5）海积平原，主要分布在东部沿海一带。海积平原地表通常较为光滑，光谱反射率高，在遥感影像中表现为高亮度值。海积平原由沙堤、瀉湖和潮坪相间组成，在港湾岸段，由于东南风浪作用，在开阔的港湾岸发育了沿岸沙堤，在较窄的港湾发育了湾口沙堤或沙嘴，封闭海湾（新村港、黎安港）形成了瀉湖［8］。在滨海带宽阔平坦处发育潮坪，潮坪沉积物特征受气候、沉积物来源以及潮汐强度影响，土质较粘，多属灰黑色沼泽土。

4　基于遥感图像的构造解译

遥感构造解译是以现代构造地质理论为基础，以影像构造地质信息为依据进行区域构造分析的一种研究方法。地质构造形迹主要表现为线性、环形特征。大量研究表明，绝大对数遥感影像线性构造反映的是构造应力作用下的岩石形变带、软弱带或应力集中带，它们往往成为导矿与容矿的场所；与岩浆侵入活动有关的环形体则往往与内生金属矿产有关，矿体往往赋存于内部小型环形体的边缘［9］。通过遥感图像处理，可以突出有关信息，并根据相应的地学理论、结合野外验证、综合其他相关地学信息，对这些影像信息进行综合判断，解译地质现象，分析区域地质特征，预测成矿有利区域，最终获取遥感影像综合解译成果信息［10］。

本研究区在海西期、燕山期和喜马拉雅期都有强烈的浆沿断裂带侵入活动。多期次的酸性岩浆侵入活动表现为明显的压性或压扭性特征。侵入岩区的断裂与岩浆侵入时及岩体形成后的冷缩作用密切相关。岩浆侵入时，其上侵应力使围岩发生张裂，形成放射状断裂，当岩体冷缩时，产生环状塌陷落，形成环状断裂，这种特质也是判别隐伏岩体最可靠标志［11］。

图2　研究区构造解译图

在遥感图像上显示的线性断裂（图2）纵横交错，它们是在不同应力场条件下形成的，而且断裂的密度、性质还与破裂岩石及其边界条件有关，一般刚性岩块交界处应力集中，断裂发育；而在刚性岩块内部易发育2组平行的共轭剪切断裂，在刚性岩块间的柔性岩石分布区易形成压扭性断裂，且多与地层走向平行。

在遥感图像上显示的环形构造（图2）主要为半出露（隐伏）岩体形成的环形构造和浅隐伏岩体形成的环形构造。半出露（隐伏）岩体形成的环形构造特征为在隐伏部位发育环状断裂或放射状断裂以及充填于断裂中的环状、放射状掩埋，并伴有围岩蚀变。出露部位多为盆状地形，隐伏部位形成环状山脊；浅隐伏岩体形成的环形构造特征为在隐伏岩体顶部通常由侵入活动形成辐射状断裂，侵入体因结晶作用，体积缩小而引起岩体顶部岩层的坍塌作用产生环状断裂。通常伴有热液蚀变晕及多金属矿脉。浅隐伏岩体形成的环形构造地貌特征表现为2种：①圆形隆起与环状洼地、环形山脊相间排列，中心部位为一小鼓丘，隐伏部位为环状低洼地带；②盆状低地，环状山脊，中心部位由于分化发育而呈盆地，周边围岩由于岩浆作用变形变质，形成环形坚硬山脊。

5　结语

以海南岛九所—陵水构造带东段为研究区，应用TM卫星遥感数据，通过选取合适的波段组合以及合理的图像增强方法，对研究区的地貌类型和构造类型进行初步解译。随着遥感技术的发展和数字图像处理方法及信息提取能力的提高，在地学应用中，必然将多平台，多时相的系列化图像与遥感数据库相结合，使地质解译标志标准化、模式化，使遥感工作向规范化发展，对研究深部构造、分析深层构造和浅层构造的关系，以及对区域成矿预测和规划方面都将提高到一个新的水平［12］。通过对遥感图像的综合分析，结合现场的物化探以及地质填图等地质调查资料，可以进一步了解区域成矿规律，为成矿远景区的预测提供可靠的线索和依据。

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［5］海南省地质调查院.海南牛腊岭地区矿产远景调查［R］.2006.

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1004-5716（2016）05-0129-03

2015-05-03

朱钰（1983-），男（侗族），四川仁寿人，工程师，现从事物探及遥感工作。