现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (01): 153-163.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.019
赵忠海1(), 陈俊1, 乔锴1, 崔晓梦1, 梁杉杉1, 李成禄2
收稿日期:
2021-10-01
修回日期:
2022-03-04
出版日期:
2023-02-10
发布日期:
2023-03-20
作者简介:
赵忠海,男,副教授,博士生导师,1984年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事矿产勘查和矿床学研究。Email:zhaozhonghai@lntu.edu.cn。
基金资助:
ZHAO Zhonghai1(), CHEN Jun1, QIAO Kai1, CUI Xiaomeng1, LIANG Shanshan1, LI Chenglu2
Received:
2021-10-01
Revised:
2022-03-04
Online:
2023-02-10
Published:
2023-03-20
摘要:
矿化蚀变信息提取和构造解译对于成矿预测具有重要意义,分形理论在遥感地质领域可用于揭示隐藏于复杂地形地物信息的精细结构,为遥感矿化蚀变信息提取和解译地质构造的定量分析提供理论基础和新方法。利用Landsat-8 OLI影像与相关的地质资料,基于分形理论研究黑龙江多宝山地区的蚀变信息与构造分形特征。采用“去干扰+波段比值+主成分分析+分形阈值分割”方法对蚀变异常信息进行提取,利用分形理论的盒维数法分别得到线性构造与蚀变信息分维等值线图,分析其空间展布及分形特征;并将构造和蚀变信息叠加与构造、蚀变分维高值区进行对比,同时与成矿地质背景进行比较。结果表明,遥感蚀变分维高值区与蚀变信息密集区一致,构造分形结果与成矿构造空间展布情况一致,叠加信息兼并了两者的优势信息,排除干扰缩小勘查范围,更为有效地突出了成矿有利部位。本文研究尝试了遥感蚀变异常与构造信息叠加的分形特征分析方法,不但可增加遥感信息利用度与精准性,同时分析结果反映其与实际成矿地质背景和勘查成果更加符合,可作为遥感信息综合找矿预测的一种新理论和新方法,也为研究区下一步勘查工作提供理论依据和找矿方向。
中图分类号:
赵忠海, 陈俊, 乔锴, 崔晓梦, 梁杉杉, 李成禄. 基于分形理论的遥感蚀变信息和构造分析研究:以黑龙江多宝山地区为例[J]. 现代地质, 2023, 37(01): 153-163.
ZHAO Zhonghai, CHEN Jun, QIAO Kai, CUI Xiaomeng, LIANG Shanshan, LI Chenglu. Remote Sensing Alteration and Structure Analysis Based on Fractal Theory: A Case Study of Duobaoshan Area of Heilongjiang Province[J]. Geoscience, 2023, 37(01): 153-163.
特征向量 | Band6/ Band7 | Band6/ Band2 | Band5/ Band4 | Band4/ Band2 |
---|---|---|---|---|
PC1 | 0.1866 | 0.8967 | 0.2707 | 0.2965 |
PC2 | 0.5703 | -0.4283 | 0.3823 | 0.5875 |
PC3 | -0.3402 | 0.0107 | -0.5971 | 0.7265 |
PC4 | -0.7241 | -0.1113 | 0.6513 | 0.1978 |
表1 主成分分析统计结果
Table 1 Statistics of principal component analysis
特征向量 | Band6/ Band7 | Band6/ Band2 | Band5/ Band4 | Band4/ Band2 |
---|---|---|---|---|
PC1 | 0.1866 | 0.8967 | 0.2707 | 0.2965 |
PC2 | 0.5703 | -0.4283 | 0.3823 | 0.5875 |
PC3 | -0.3402 | 0.0107 | -0.5971 | 0.7265 |
PC4 | -0.7241 | -0.1113 | 0.6513 | 0.1978 |
图 4 基于分型的研究区铁染蚀变异常图(a)、镜铁矿化(b)和褐铁矿化(c)
Fig.4 Iron staining alteration anomaly map in the study area based on fractal statistics (a), mirror Fe mineralization (b), and ferritization (c)
图6 研究区遥感解译构造解译图(a)、构造方位统计玫瑰图(b)和构造解译标志(c)
Fig.6 Remote sensing fault interpretation map (a), structural azimuth statistical rose chart (b) and structural interpretive markers (c) of the study area
区域 | 分维值 | 资料来源 |
---|---|---|
黑龙江多宝山地区构造 | 1.7538 | 本次计算 |
广西大瑶山西北地区构造 | 1.6897 | 蒋超等[ |
中国四川盆地中部断裂带 | 1.5300 | Fan[ |
中国上杭—云霄断裂带 | 1.3600 | Lyu[ |
西藏阿里住浪矿区线性构造 | 1.8412 | 张渊等[ |
湘南九嶷山地区断裂 | 1.1155 | 雷天赐等[ |
中国青藏高原地区断裂 | 1.2373 | 朱晓华[ |
中国大陆断裂 | 1.2366 | 朱晓华[ |
华南地区线性构造 | 1.3500 | 孔凡臣等[ |
日本岛弧线性构造 | <1.6000 | Hirata[ |
表2 研究区与其他地区线性构造分形特征比较
Table 2 Comparison of fractal characteristics of the study area with other areas
区域 | 分维值 | 资料来源 |
---|---|---|
黑龙江多宝山地区构造 | 1.7538 | 本次计算 |
广西大瑶山西北地区构造 | 1.6897 | 蒋超等[ |
中国四川盆地中部断裂带 | 1.5300 | Fan[ |
中国上杭—云霄断裂带 | 1.3600 | Lyu[ |
西藏阿里住浪矿区线性构造 | 1.8412 | 张渊等[ |
湘南九嶷山地区断裂 | 1.1155 | 雷天赐等[ |
中国青藏高原地区断裂 | 1.2373 | 朱晓华[ |
中国大陆断裂 | 1.2366 | 朱晓华[ |
华南地区线性构造 | 1.3500 | 孔凡臣等[ |
日本岛弧线性构造 | <1.6000 | Hirata[ |
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