基于ASTER遥感图像的东昆仑造山带岩性信息提取研究.pdf

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1、第l6卷第1期地质力学学报VoLl6NO．12010年3月JOURNALOFGEOMECHANICSMar．2010文章编号：1006~616(2010)O1-0059-11基于ASTER遥感图像的东昆仑造山带岩性信息提取研究高万里，张绪教，王志刚，张紫程，张耀玲。(1．中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2．中国科学院遥感应用研究所，北京100101；3中国地质科学院地质力学研究所，北京100081)摘要：应用ASTER数据，通过主成分分析和矿物指数等岩性信息提取方法，对东昆仑造山带温泉水库地区进行了岩性信息的遥感识别与提取。研

2、究结果表明，主成分图像和矿物指数图能很好地反映岩石物质组成信息。元古字结晶灰岩、二叠系灰岩、中三叠统闹仓坚沟组砂岩以及上三叠统八宝山组碎屑岩等分布面积较大的岩石地层单位在ASTER图像上可以识别出来。ASTER图像对基岩裸露区岩性信息进行提取是行之有效的方法，特别是碳酸盐岩及具有不同SiO，含量的沉积岩和火山岩；但对厚度较小的岩性识别及岩石蚀变还需要进一步研究。关键词：高级星载热发射和反射辐射计(ASTER)；岩性提取；主成分分析；矿物指数；东昆仑造山带中图分类号：P627文献标识码：A利用多光谱遥感图像提取岩石矿化信息一直以来是遥感研究的热点

3、。传统的数据源多以美国的Landsat系列数据为主，其应用广泛，技术方法也比较成熟。1999年12月发射的Terra卫星上携带的ASTER传感器专门为地质应用和火山监测而设计，其光谱分辨率较TM／ETM+有较大提高，并在国外地质界得到广泛应用，国内也开展了ASTER数据应用的实验研究，并在干旱区和基岩裸露区进行了岩石信息提取与识别研究。东昆仑造山带为青藏高原北部的重要构造地貌边界，经历了漫长的地质演化过程和多次造山运动，形成了典型的复合造山带。由于该造山带对认识青藏高原的形成演化具有重要的科学意义，因此备受国内外地质学家的关注。但是，该区恶劣的

4、气候条件和陡峭的地形已成为制约该区地质调查与研究的瓶颈。本文选择地形陡峭和基岩露头良好的温泉水库地区，应用ASTER数据进行岩石定量识别研究，获得了理想的结果。1研究区地质概况研究区位于东昆仑造山带东段，其大地构造单元包括东昆仑南地体和巴颜喀拉地体，收稿日期：2009．12-04基金项目：中国地质调查局地质调查项目(1212010711510)资助。作者简介：高万里(1985一)，男，在读硕士研究生，第四纪地质学专业。E-mail：gwanli851202@163．corn。地质力学学报201O昆南断裂从研究区南部通过(见图1)。该地区山势雄伟

5、，平均海拔在4000m以上。野外调查表明，该区出露的岩石地层主要有：中元古界万宝沟群灰白色结晶灰岩；石炭系浩特洛洼组灰黑色灰岩夹火山岩、哈拉郭勒组紫红色砂岩夹安山岩与灰岩；下二叠统碳酸盐岩组灰色灰岩及生物碎屑灰岩、上二叠统灰白色灰岩夹灰色砂岩；中三叠统闹仓坚沟组灰色砂岩和板岩、上三叠统八宝山组灰绿色砂岩夹火山岩、上三叠统巴颜喀拉山群灰黑色砂岩夹板岩；古新统一始新统沱沱河组(E～t)紫红色砂砾岩和灰绿一灰黄色泥灰岩层、灰紫一灰绿色砂砾岩、砂岩、泥岩互层的河湖相地层；渐新统雅西措组(EY)砖红色和浅紫红色砂、泥岩互层。晚新生代地层分布于河谷两侧及雅

6、西措组之上。36。301_2_3豳4—5■一6—7■一8—一9■■10I11巨12回13图1格尔木南地质构造简图Fig．1GeologicalmapoftheareasouthofGohnudshowingsamplelocations1．下侏罗统羊曲组；2三叠系巴颜喀拉山群；3上三毪统八宝山组；4．中三叠统闹仓坚沟组；5．二叠系马尔争组；6．石炭系；7．志留泥盆系牦牛山组；8．奥陶一志留系纳赤台群；9．寒武系沙松乌拉组；10．中元古界万宝沟群；11．花岗岩类侵人体；12．断层；13．研究区2ASTER数据源的选择及基本特征高级星载热发射反射辐

7、射计(AdvancedSpaceborneThermalEmissionandReflectionRadiometer，简称ASTER)是安装在Terra卫星上的多光谱成像仪。ASTER有14个波段：3个可见光一近红外(VNIR)波段，其分辨率为l5in；6个短波红外(SWIR)波段，分辨率为30m；5个热红外(TIR)波段，分辨率为90m。各波段范围及空间分辨率见表1。ASTER短波红外的6个通道可以对蚀变岩石类型进行详尽的划分，热红外的5个通道可以识别硅酸盐岩。在进行岩矿信息提取时，应用的基础物理数据是地物在VNIR与SWIR波段范围的反射

8、光谱值j。第1期高万里等：基于ASTER遥感图像的东昆仑造山带岩性信息提取研究61表1ASTER系统的基本物理参数㈧Table1Basicphysic