Đang tải... (xem toàn văn)
Hiện nay viễn thám đã và đang trở thành một phương pháp nghiên cứu rất có hiệu quả, mà các phương pháp nghiên cứu khác không thể có được. Các ảnh vũ trụ, ảnh vệ tinh được sử dụng đều có mức độ bao quát khu vực rộng, nhờ đó có thể giải quyết được các vấn đề cơ bản của địa chất khu vực. Phương pháp xử lý ảnh viễn thám kết hợp các phương pháp xử lý các số liệu khác như địa vật lý, địa chất kiến tạo,...và cả theo công nghệ GIS đã tạo ra các mô hình địa chất tổng hợp mà trước đây thường đòi hởi một khối lượng đồ sộ công tác điều tra, thăm dò, khảo sát.
PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM - ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHOÁNG SẢN I.1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ THẠCH HỌC Xây dựng đồ thạch học nội dung quan trọng viễn thám Trên ảnh vệ tinh, mức độ khái qt cao mà khơng thể xác định xác hố u cầu phân tích thành phần vật chất địa tầng, nhiên phân tích từ ảnh vệ tinh yếu tố phân đới, nhóm bao gồm tập hợp loại đá có nguồn gốc thành phần tương tự Dựa vào dấu hiệu giải đốn phân biệt nhóm đá I.1.1 Nhóm đá trầm tích Đá trầm tích đặc trưng đặc tính phân lớp.Trên ảnh vệ tinh có thay đổi phổ lớp đá khác Dựa vào cấu trúc ảnh vệ tinh ta giải đốn số cấc đá trầm tích sở yếu tốgiải đốn ảnh Đá trầm tích phân lớp cát kết, bột kết, phiến sét có cấu trúc ảnh dạng dải.Trên vùng rộng lớn bề mặt đá trầm tích khơng phân lốp cho cấu trúc ảnh mịn đồng khu vực Các dấu hiệu địa hình sơng suối, thủy văn đặc trưng cho phép giải đốn thành tạo sơng suối Đá vơi có đặc tính ảnh khác với đá trầm tích khác thể thay đổi địa hình hố sụt karster.Trên ảnh vệ tinh đốm ảnh xẫm màu Những chuyên gia kinh nghiệm nhìn vào kiến trúc ảnh vệ tinh dễ dàng phân biệt đá vôi với thành tạo trầm tích khác Trên ảnh vệ tinh, đá trầm tích phân biệt cấu tạo dạng dải, tạo nên lớp nhau, tầng có thành phần thạch học độ cứng khác nhau, nhiên đặc điểm có đá biến chất Trong trường hợp đó, đá biến chất có tone ảnh sậm Một dấu hiệu khác quan trọng để phân biệt đá trầm tích mạng lưới thuỷ văn hình cành với mật độ cao số dạng mạng lưới thuỷ văn đặc trưng khác dạng vng góc, dạng song song - Đá cacbonat dạng đặc biệt đá trầm tích, phổ biến đá vôi đá đôlômit Trên ảnh chúng có màu sắc tương đối sáng Một dấu hiệu đặc biệt để nhận biết đá cacbonat mạng lưới thủy văn ẩn, ngồi đá cacbonat thường có cấu trúc ảnh dạng vệt đốm rõ Những đặc điểm kết cùa hoạt động karst tạo nên Nhìn diện rộng vùng tập trung đá cacbonat thể rõ cấu trúc kiến tạo địa tầng đứt gãy, hướng uốn nếp, tuyến phân bố Hình 1.3 Đá vơi vùng Hà Giang khu vực bắc ảnh vệ tinh Landsat - Đá sét (các đá argilit, sét bột kết) thường chúng phân bố địa hình ẩm, có độ cứng thấp, dễ bị bở rời Chúng thường chứa nhiều nước vật liệu hữu tầng mặt nên nhìn chung chúng thường có tone ảnh sẫm, mạng lưới thủy văn hình cành có mật độ cao, hình tơ Trong trường hợp địa hình cao, vùng khí hậu khô hạn, tone ảnh đá sét lại trở nên sáng (do độ ẩm thấp độ phản xạ cao vật chất sét giàu nhôm) - Các đá vụn gắn kết (cuội kết, cát kết) Các đá có độ cứng gần giống đá cacbonat khơng bị q trình karst phá hủy mạnh nên chúng thường tạo dạng địa hình hồn chỉnh với phân cắt khơng lớn thường có hệ thống khe nứt rõ ràng, cấu tạo ảnh thơ có phân lớp Mặt khác, trình hoạt động ngoại sinh trượt đất, phong hóa tàng tích tạo nên hình dạng đặc thù bên ngồi cho địa hình có cuội kết, cát kết.Ví dụ, tượng trượt lở đất nón phóng vật thường xuyên xuất vùng phân bố đá cuội kết, cát kết Hình 1.4.Các thành tạo bồi tích ảnh Landsat cấu trúc ảnh loang lỗ ảnh band ảnh tổnghợp màu giả Các đá vụn (ảnh MSS) (cát, bột, cuội, tảng, ) đa số trường hợp chúng có tone ảnh sáng, mạng lưới xâm thực đặc trưng khả thấm lọc nước tốt Địa hình thường dạng trịn cao chút Nhìn ảnh, đá vụn bở rời thường tập hợp thành dạng địa hình đặc trưng roi cát, bãi bồi, nón phóng vật Tuỳ theo đặc điểm vị trí phân bố ảnh mà phân biệt đối tượng như: bồi tích, sưịn tích, lũ tích, hồ tích, gió tích số loại trung gian Trầm tích sơng suối (bồi tích lũ tích) phân biệt màu xám sáng đồng vối cấu trúc dạng dịng chảy, hình quạt Bồi tích thường có cấu trúc dạng dải phân bố hai bên dịng sơng, mạng lưới thuỷ văn thường có dạng bện tóc Trầm tích bùn sét hồ đầm tạo nên thường tồn địa hình phẳng có tone ảnh xám mạng lưới thuỷ văn hình cành với mật độ cao Các trầm tích bở rời thành tạo gió thường có hình dạng đặc biệt: dạng vệt chổi với tone ảnh sáng band 7, ảnh tổng hợp màu giả, chúng có màu sáng đở (do trồng quanh khu dân cư), dễ dàng phân biệt chúng ảnh vào việc phân bố dọc đới ven biển Các dấu hiệu phân biệt rõ ảnh vùng đồng sông Hồng, đồng sông cửu Long ảnh ven biển miền trung I.1.2 Các đá magma xâm nhập Đá xâm nhập khơng có phân lớp phiến, đồng diện phủ rộng.Trên ảnh đá magma xâm nhập có dấu hiệu dễ phân biệt cấu trúc khối hình vịm, mạng lưới thuỷ văn hình cành thưa Đá magma thường tạo địa hình gồ ghề thô với hệ thống khe nứt phân cắt nhiều hướng Do đặc điểm đó, khối đá magma thường có cấu trúc thô vối mảng tối xen mảng sáng bóng đỉnh núi tạo nên Ớ địa hình núi nằm khí hậu nhiệt đổi ẩm, thường đá magma có lớp phong hố dày nên lớp phủ rừng phát triển tốt, ảnh tổng hợp màu giả, màu lớp phủ rừng thể đậm Căn vào mức độ đậm nhạy tone ảnh mà có thê phân loại đá magma theo nhóm axit, trung tính, bazơ siêu bazơ Tuy nhiên khó phân biệt đá magma xâm nhập với đá phun trào có thành phần (như granit với ryolit, diorit với bazan) Hình 1.5.Ảnh máy bay stereo chụp đá granit vùng Wyomyth, chụp năm 1947, (Theo Thomas M.Lillesand Ralph W.Kiefer, 1987) I.1.3 Đá phun trào Thông thường phân biệt rõ đá phun trào bazan, đặc biệt đá phun trào bazan trẻ Chúng thường dễ phát ảnh nhờ đặc điểm sau: vị trí phân bố chúng thường nằm xung quanh miệng núi lửa tắt, cấu tạo dạng vòm, dạng dòng chảy dạng dải, cấu trúc ảnh điển hình vối dạng vân não Mạng lưới thủy văn dạng đồng tâm, dạng hướng tâm dạng tởa tia Màu núi lửa thường xám tối (ví dụ: bazan vùng Tây Ngun), màu tối có liên quan đến khống vật sẫm màu có đá Các đá phun trào khác thường khó phân biệt hơn, song vào màu tối cấu trúc dạng vòm, vối mạng lưới thủy văn tởa tia để phân biệt chúng với loại đá khác Hình 1.6 Thành tạo Bazan dòng chảy, ảnh máy bay stereo, vùng Sykiyou, Canifornia, chụp năm 1955 (TheoThomas M.Lillesand Ralph W.Kiefer 1987) I.1.4 Đá biến chất Các đá biến chất thường khó phân biệt với đá trầm tích magma trình biến chất làm san phẳng đặc điểm riêng đá, làm cho chúng có nét tương tự Đặc điểm chung đá biến chất ảnh có hệ thống đứt gãy khe nứt rõ nét, thường theo hướng định đan chéo Hệ thống khe nứt lineament có mật độ cao, tạo cho người giải đốn thấy khái niệm phân phiến, phân lớp Đá biến chất thường có tone ảnh xám, riêng đá quaczit, ảnh lại có màu sáng, cấu trúc ảnh thường ghồ ghề tạo cảm giác đỉnh sắc nhọn địa hình, giống với đặc điểm ảnh khối granit Một đặc điểm phân biệt phân bố đá biến chất thường có liên quan chặt chẽ với cấu trúc địa chất Đơi có hai mạch lớn dễ phát vùng có đá biến chất có màu sáng tối khác biệt so vối đá biến chất xung quanh Việc giải đoán thành tạo địa chất từ liệu ảnh viễn thám vệ tinh dựa yếu tố giải đoán ảnh giống giải đoán từ ảnh máy bay giải đoán mắt Trong phương pháp giải đoán ảnh số quy trình xử lý ảnh tổ hợp màu, lọc ảnh, tỷ số ảnh, phân tích thành phần chính, tỷ số ảnh phân loại ảnh sử dụng kết giải đoán thạch học tốt Thông tin thạch học dựa loạt tiêu chung kể là: Đặc tính địa chất nói chung khu vực, phong hóa địa hình, hệ thơng thủy văn, yếu tố cấu trúc, đất, thực vật, đặc tính phổ Đặc tính phổ phản xạ thành tạo địa chất đóng vai trị quan trọng giải đốn ảnh số từ kênh ảnh đa phổ Đặc tính phổ khác đá phong hóa đá gốc Trong cơng nghệ giải đốn thành tạo địa chất áp dụng xử lý ảnh số làm tăng chất lượng ảnh kết hợp với giải đoán mắt tiếp sau I.1.5 Các đá biến chất Đá biến chất đặc trưng phần phiến cho dấu hiệu giải đoán ảnh yếu tố dạng tuyến ảnh.Các đá biến chất nguồn xâm nhập thường ảnh giống đá xâm nhập khó giải đốn.Tuy nhiên nhận diện ảnh kết hợp với việc so sánh với loại đá lân cận có tham khảo tài liệu có phân biệt đá biến chất Có thể dựa vào dấu hiệu sau để phân biệt chúng ảnh: a Quaczit - Phong hóa: khơng bị phong hóa - Địa hình: tạo nên sống núi dạng vịm, tường vách đứng - Thủy văn: thưa dạng vng góc xiên, mắt cáo - Phân phiến: dạng khối, không phân phiến - Đứt gẫy: có nhiều rãnh nứt nẻ gồm từ đến hệ thống - Thực vật: không thực vật (trừ nơi có đất phủ) - Đặc tính phổ: sáng màu dải sóng - Dấu hiệu dải đốn: địa hình nổi, thủy văn dạng vng góc, xiên, nứt nẻ, bị che phủ thực vật, tôn ánh sáng b Đá hoa (marble) - Phong hóa: hịa tan - Địa hình: dạng sống, đồi, karst, dạng vịng - Thủy văn: thơ - Phân phiến: khơng quan sát thấy - Đứt gãy: có mặt, dạng cong - Thực vật: ít, biến thiên - Phổ: hấp thụ kênh phổ nhìn thấy, cịn kênh NIR, chúng có tơng màu sáng - Các dấu hiệu giải đốn chính: biến dạng, cấu trúc vịng, tơn ảnh sáng dải sóng c Đá gơnai - Phong hóa: đề kháng với q trình phong hóa cao - Địa hình: thấp, vịng trịn mịn - Thủy văn: dày, song song, cành cây, vng góc - Phân phiến (trẻ): phân phiến xen với đá khác - Đứt gẫy: phát triển mạnh - Thực vật: độ che phủ thực vật cao - Đặc tính phổ: thay đổi - Dấu hiệu giải đốn chính: địa hình thấp, trẻ dạng dải, nứt nẻ Hình minh họa cho kênh phổ BGR ảnh Landsat, khu vực khối Con Voi - sông Hồng thuộc địa phận tỉnh Lào Cai, phân tích khối đá biến chất khác thuộc tuổi O-S Hình 1.7 Kênh đen trắng ảnh Landsat khu vực Khối Con voi -thuộc tỉnh Lào Cai, thấy rõ khối đá biến chất có nguồn gốc trầm tích (bên trái) magma (trung tâm) I.2 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT Giải đoán ảnh vệ tinh radar nghiên cứu địa chất áp dụng rộng rãi Phương pháp giải đoán thực hai phương diện giải đoán mắt giải đoán số kết hợp hai phương pháp với liệu khảo sát thực địa Cơ sở tảng giải đoán cấu trúc địa chất dựa địa mạo kiến tạo.Quan niệm sở thành tạo địa chất tác nhân phong hóa tạo nên cấu trúc khác kết hình thái chúng phụ thuộc vào tác nhân (các loại đá, thành phần vật chất chúng, tác động nội lực) tác nhân thiên nhiên bên ngồi Mục đích việc giải đốn cấu trúc địa chất giải mã tính khơng liên tục địa hình hiểu chất gián đoạn Đặc tính qui luật khơng liên tục thành tạo địa chất thể đặc tính địa hình, độ dốc, màu tơng ảnh, đất, độ ẩm, thực vật tổ hợp yếu tố Trong phần nghiên cứu cấu trúc địa chất xem xét đặc tính phân lớp, uốn nếp, đứt gãy, thành tạo rift, linearment cấu trúc vòng I.2.1 Nghiên cứu uốn nếp đứt gãy Các thành tạo uốn nếp cấu trúc đứt gãy giải đốn ảnh vệ tinh mắt số Hình 1.8 Thành tạo phân lớp ảnh vệ tinh SIR (a) thê cấu trúc ảnh dạng dải khác biệt lớp b - phân lớp đá nằm ngang thành tạo paleozoi, MSS7, (Tanezrouft, Nam Algeria), 1972 (Theo ravi p, Gupta, 1991) Các thành tạo đá trầm tích cát kết bị uốn nếp ghi nhận ảnh radar vùng núi Ouchita, ảnh NASA Cát kết tạo nên nếp lồi vùng phía ảnh nếp lõm vùng ảnh (hình 1.6) Hình 1.9.Thành tạo cát kết bị uốn nếp Dữ liệu ảnh radar núi Ouchita, vùng Le Flore, Oklahoma (ảnh NASA, Phởng theo Thomas M Lillesand Ralph w Kiefer, 1987) I.2.2 Nghiên cứu đứt gãy, linearment cấu trúc vòng - Xác định đứt gãy Các cấu trúc dạng tuyến bao gồm đứt gãy, cấu trúc dạng vịng giải đoán ảnh vệ tinh số tách lọc phần mềm xử lý ảnh, photolinearment ảnh góc độ địa chất đối tượng địa chất đứt gãy, đới cà nát, thung lũng rift, khe nứt đoạn gãy, khe nứt (fissure), pluton, phân lớp dạng tuyến, đường thành rãnh thay đổi tướng trầm tích, dịng chảy, đường địa hình sụt lún sống núi, đường dạng tuyến trường khí dầu, xuất mạch nước phun, đường dị thường trọng trường, từ trường, thảm thực vật dạng tuyến, thay đổi màu đất, v.v Việc tách lọc thông tin đường dạng tuyến linearment cho thơng tin hồn tồn địa chất tiến hành công phu.Trước hết đối tượng dạng tuyến giải đoán số, mắt phần mềm xử lý ảnh kinh nghiệm người chuyên gia Các cấu trúc dạng tuyến chọn lựa, đối sánh với liệu địa chất, thực địa để loại bở đối tượng dạng tuyến không thuộc địa chất cấu trúc vịng địa hình (phía thị xã Hịa Bình), bao sơng Đà Các cấu trúc dạng tuyến đứt gãy dọc theo dải đá vôi chạy theo hưống tây bắc - đông nam Trong viễn thám thuật ngữ lineament sử dụng để miêu tả yếu tố dạng tuyến phân tích ảnh Nhiều nhà khoa học quan tâm đặt khái niệm khác : khái niệm tuyến Hobbs (1904-1912), Oleany, Friedman, Pohn (1976) đưa khái niệm dạng tuyến nguyên thuỷ dạng tuyến ứng dụng Tuy nhiên, mặt ứng dụng hiểu khái niệm lineament yếu tố tuyến tính với nhiều quy mơ khác Lineanent khái niệm nghiên cứu cấu tạo đá song khái niệm rộng hơn, địa hình, địa mạo liên quan đến vấn đề kiến tạo.Vì vậy, lineament đặc điểm đối tượng tập hợp nhiều đối tượng Về mặt kích thước, yếu tố tuyến tính nhỏ từ vài chục mét đến hàng trăm km, mặt hình thái, dạng tuyến đường nét rõ ràng mờ nhạt, mặt chất yếu tố tuyến tính khe nứt lớn đứt gãy nơng, song đứt gãy sâu có biên độ lớn dài hàng trăm km rộng từ vài chục mét đến vài km Tất nhiên thực tế lineament dấu hiệu nhiều yếu tố sử dụng đất (hay trạng bề mặt đất) như: đường sắt, kênh đào, cầu đường, sân bay, Xác định yếu tố dạng tuyến ảnh thể ảnh yếu tố ảnh yếu tố địa kỹ thuật: Tone ảnh: + Dạng tuyến biên giới vùng có tone ảnh tương phản khác + Dải ngược lại với đới có tone ảnh tương phản - Cấu trúc ảnh: dạng tuyến đới có tone ảnh cấu tạo đồng - Địa hình: + Đường sơng núi thung lũng + Những đoạn thẳng khơng bình thường đường bờ biển, dịng sơng + Sự xếp thẳng hàng hồ nước + Sự xếp thẳng hàng phần thung lũng + Đổi đập vỡ địa hình dải địa hình đồng + Ranh giới thẳng hai kiểu địa hình: núi đồi, đồi đồng - Sự phân bố dạng tuyến hồ đầm - Sự phân bố dạng tuyến tượng sử dụng đất đặc biệt, khơng giống đường nắn thẳng Hình 1.12 Biểu Lineament ảnh vệ tinh + Dấu hiệu sử dụng đất Hình 1.13 Ảnh Landsat khu vực đông bắc thể rõ đứt gãy: Sông Hồng, Sông Mã, Tiên Yên-Cao Bằng, đứt gãy dọc đường 18B, đứt gãy Bắc Giang-Lạng Sơn Hình 1.14 Ảnh vệ tinh Landsat vùng hồ Thác Bà với hệ thống đứt gãy TB-ĐN ĐB-TN rõ Thể mặt hình học: - Dạng tuyến kéo dài liên tục - Dạng tuyến kéo dài không liên tục - Hợp nhiều đặc điểm rõ nét không rõ nét - Dạng uốn vòng ( cấu trúc vòng, ) - Bản chất yếu tố dạng tuyến - Rất nhiều yếu tố dạng tuyến không chế đứt gãy có chuyển dịch - Sự thể yếu tố dạng tuyến kích thưốc nhở thường khe nứt lớn đứt gãy chuyển dịch - Sự thể yếu tố dạng tuyến ảnh rõ nét cách trực quan thể mối quan hệ chặt đến gãy nứt sâu, đứt gãy mở dấu hiệu thuận lợi cho việc tìm kiếm nước đất - Mật độ yếu tố dạng tuyến Sử dụng phương pháp phân tích mặt xử lý số đồ thường có mật độ thành lập dạng phân chia thành cấp khác giá trị độ dài yếu tố dạng tuyến (hay khe nứt lớn) l cm2 đồ (hay ứng với km2 thực tếvới tỷ lệ đồ 1/100.000) I CÁC YẾU TỐ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT THỂ HIỆN QUA ẢNH VIỄN THÁM Có thể giải đốn ảnh có cấu trúc nếp lồi, nếp lõm, tượng uốn nếp đất đá điều kiện sau: - Sự khác thành phần vật chất đá khác biệt thường thể lên địa hình, giúp cho người giải đốn phân tích cấu trúc Ví dụ: xen kẽ liên tục tầng đá cát kết, đá phiến sét tạo nên hình ảnh rõ ràng phân lốp, phân tầng ảnh vệ tinh - Lớp phong hố che phủ khơng dầy có điểm lộ tốt, theo dõi ảnh không liên tục chúng mà đo vẽ khái quát hoá, cấu trúc địa chất Do hạn chế mặt tỷ lệ khả lập thể, việc xác định yếu tố cấu trúc ảnh vệ tinh tỷ lệ nhỏ cần dựa vào thơng tin khác có liên quan đến như: mối quan hệ mặt địa tầng, hướng dốc lớp đất đá, hình dạng mức độ phá huỷ, cần phải dựa vào số thông tin chi tiết ảnh máy bay tài liệu khảo sát thực tế để kiểm tra Cấu trúc vịm thường có mạng lưới thuỷ văn dạng đồng tâm vối dịng nhánh có xu hướng chạy song song bao quanh vùng trung tâm nhánh hai phía đối diện vịm thường có xu hướng tạo thành đường thẳng chi phối khe đứt gãy Các cấu trúc âm thường có mạng lưới thuỷ văn dạng hướng tâm đặc trưng cho nếp uốn bị xâm thực mạnh phần trung tâm, vùng hạ thấp kiến tạo hay bồn trũng Đó dấu hiệu quan trọng để nghiên cứu bồn chứa dầu khí (cấu trúc dương) bồn chứa nước có áp vùng đồng Ngồi ra, hệ thống đứt gãy vịng dấu hiệu quan trọng để nghiên cứu cấu trúc địa chất chuyển động kiến tạo, I.4 VAI TRÒ CỦA VIỄN THÁM TRONG VIỆC DỰ BÁO TRIỂN VỌNG KHỐNG SẢN Vai trị viễn thám tìm kiếm khống sản khơng phải nhỏ, viễn thám giúp khoanh đai vị trí sinh khống cho dẫn khống sản diện tích rộng Mức độ chi tiết, dẫn cho tìm kiếm khống sản xem xét cụ thể sau đây: dấu hiệu thạch địa tầng, địa mạo, cấu tạo, đới biến đổi, thực vật, dấu hiệu dị thường khác (địa hóa, địa vật lý) I.4.1 Chỉ dẫn thạch học địa tầng Dấu hiệu thạch học địa tầng liên quan đến đặc điểm thành tạo số khống sản số tầng trầm tích định Ví dụ thành tạo chứa than, thành tạo Fe-Mg, Photphorit hình thành tuổi địa chất định Các thơng tin trầm tích, magma, biến chất giải đốn ảnh vệ tinh trình bày phần trên.Thành tạo khống sản đồng thời với thành tạo tầng trầm tích thành tạo muộn có tính biến đổi, xun cắt sau Dữ liệu viễn thám tỷ lệ thích hợp cho thơng tin để xác định định vị dấu hiệu dẫn thạch địa tầng liên quan đến khống sản với đặc tính nhìn tổng thể đa phổ I.4.2 Chỉ dẫn địa mạo Dấu hiệu địa mạo giải đoán từ ảnh vệ tinh bổ ích cho việc tìm kiếm khống sản đặc biệt khoáng sản thành tạo trình biến đổi thứ sinh phong hóa xói mịn (monazit, vàng, kim cương) Các khống sản thành tạo thung lũng sông xác định qua ảnh viễn thám qua dấu hiệu dòng chảy I.4.3 Chỉ dẫn cấu trúc Khoáng sản thường gắn liền với cấu trúc địa chất định Các đới cà nát, vùng biến đổi, nơi tập chung đứt gãy sâu Những đứt gãy giải đoán liệu vệ tinh cung cấp thông tin hữu ích cho việc tìm kiếm khống sản I.4.4 Các dấu hiệu đới biến đổi Đồi biến đổi thường liên quan đến mỏ khống sản Đặc tính đới biến đổi giải đốn ảnh vệ tinh cấu trúc ảnh đặc trưng Có thể kể số đặc tính phổ số đới biến đổi thường gặp sau: Thạch anh- fenspat: phản xạ cao dải sóng VNIR-SWIR, bị hấp thụ phổ dải sóng hồng ngoại nhiệt kênh phổ dùng để phân biệt loại đá khác Cacbonat hóa: phổ bị hấp thụ dải sóng SWIR TIR Các khống vật chứa hydroxit Phổ bị hấp thụ dải sóng 2,1 - 2,4 micro Nhiều khoáng vật sét đới biến đổi xác định liệu ảnh viễn thám Limonite: Sự có mặt khống vật cho phổ bị hấp thụ kênh VIS bước sóng 0,88 micron Kênh tỷ số ảnh cho giá trị thấp đới chứa khoáng vật nàv Thực tế số vùng tỷ số ảnh MSS 4/5 tỷ số ảnh MSS 6/7 dùng để vẽ đồ vùng chứa khoáng vật limonit (Segal, 1982,1983) Volk (1985) dùng tỷ số kênh ảnh kép TM 3/4 TM 5/4 để khoanh vi ranh giới vùng chứa khoáng vật limolit Dấu hiệu ảnh đối biến đổi liệt kê sau đây: Thể dạng vòng đới, ví dụ thân quặng bao quầng biến đổi Sự khác biệt thành phần vật chất đới biến đổi tạo nên khác biệt màu sắc dọc theo đới Công nghệ xử lý ảnh số áp dụng với đơn kênh ảnh cho đới biến đổi thông thường áp dụng kênh tỷ số ảnh, tổ hợp màu kênh tỷ số I.4.5 Dấu hiệu thực vật Thực vật dấu hiệu gián tiếp cho tìm kiếm khống sản Có loại dấu hiệu thực vật cần quan tâm là: thay đổi cấu trúc thực vật, khác biệt chủng loại thực vật khác biệt phổ Sự khác biệt cấu trúc thực vật: thể thay đổi hình thái, mật độ, độ trưởng thành, hoa, Thiếu diệp lục gây nhiễm kim loại đất, có mặt số khống vật xạ đất Sự khác biệt loài tiền đề cho tìm kiếm khống sản: ví dụ số lồi có mặt sốloại đất định như: Viola Calaminaria có mặt vùng dị thường kẽm, becium homblei vùng dị thường đồng, atragalus pattersoni A preussi có nơi khống hóa selen Sự khác biệt phổ thực vật: nén ép hay ứng suất thực vật gây nên khác biệt phổ Với liệu ảnh phân giải cao xác định khác biệt giúp làm tiền đề cho tìm kiếm khống sản Hiện nay, với mục đích dự đốn, tìm kiếm khống sản có ít, dựa vào khả thể ảnh vũ trụ dấu hiệu gián tiếp, xác định cấu trúc kiến tạo khống chế đặc điểm quặng hoá Trên sở thơng kê tài liệu xuất thấy rõ khoảng 50% khoáng sản quặng nằm nơi giao đứt gãy phá huỷ lớn đa số chúng điều có liên quan đến thành tạo magma Còn năm sau này, người ta chứng minh mối quan hệ tập hợp đá núi lửa hình trịn lớn với việc xác định loại quặng có nguồn gốc nhiệt dịch Đặc biệt tìm kiếm dầu mỏ khí đốt, yếu tố kiểm tra có mặt vịm nâng lớn, phức tạp hố cấu tạo địa phương giới hạn đứt gãy Hầu hết đối tượng địa chất khống chế phân bố phần lớn khống sản có dự đoán tốt ảnh vũ trụ dựa vào việc phân tích tất yếu tố đó, lựa chọn liên quan tối ưu chúng với khoáng sản ta thực dự đốn chọn phương hướng tìm kiếm cách có hiệu Ở Mỹ, nghiên cứu khả dấu hiệu trực tiếp ảnh vũ trụ khống sản có ích, người ta tiến hành chụp ảnh từ phương tiện bay vũ trụ từ máy bay, đới oxy hoá khoáng sản đa kim vùng bang Arizon, việc chụp ảnh vũ trụ thực phim màu cho kết đặc biệt xử lý gồm đới màu đặc trưng cho phép vạch ranh giới chúng cách rõ ràng số đới phân bố khoáng sản vàng Như vậy, đoán đọc ảnh vũ trụ để dự đốn tiềm kiếm khống sản có ích chủ yếu dựa phân tích nguồn gốc sinh khống với mục đích làm sáng tỏ tính chất quy luật thành tạo khống sản có ích Các ảnh vũ trụ cho phép nghiên cứu quy luật hai loại bình đồ: khu vực địa phương Nhiệm vụ trước tiên để xác định đặc điểm sinh khoáng chung lãnh thổ rộng lớn, phân vùng sinh khoáng xác định tính sinh khống, đới sinh khống lớn có triển vọng Mục đích sinh khống địa phương xác định vị trí ảnh hưởng đến thành tạo quặng, xác định vùng khống chế khoáng sàng sơ đánh giá khối lượng chúng Để giải nhiệm vụ này, phải đến đánh giá số yếu tố, nhờ sử dụng ảnh vũ trụ làm sáng tở vấn đề sau: + Các yếu tốkiến tạo cấu tạo không chế quặng (yếu tố kiến tạo đứt gãy phá huỷ) + Các yếu tố vỏ phong hoá + Các yếu tố lớp phủ + Các yếu tố địa hình (đặc biệt khống sản ngoại sinh) + Các yếu tố thạch học địa tầng (cả đá magma đá trầm tích) Khi nghiên cứu đá chứa quặng phải xem xét mối liên quan đến việc xác định điều kiện thạch học địa tầng tạo quặng liên quan đến hoạt động magma Song nay, tất loại đá giải đoán ảnh vũ trụ nên việc phải làm sáng tở cấu tạo khống chế quặng, thể xâm nhập chứa quặng đối tiếp xúc chứa quặng, tiếp sau làm chi tiết hố thơng tin có liên quan đến khả chứa quặng I.4.6 Các yếu tố cấu kiến tạo Đốn đọc cấu kiến tạo, ngồi việc phục vụ cho nghiên cứu sinh khống cịn cho phép đưa đến sở cho việc khoanh vùng đới cấu tạo sinh khoáng, sở phân vùng kiến tạo Hiện nay, nhờ phân tích ảnh vũ trụ giải nhiệm vụ sau: - Kiểm tra việc tồn vùng cấu tạo sinh khống dựa vào việc phân tích tài liệu nhận từ vũ trụ - Quan sát đới sinh khống quan trọng có liên quan đến đứt gãy sâu thu nhận thông tin đầy đủ kế tục đối điểm giao đới ráu trúc bên - Nghiên cứu động lực học chuyển động kiến tạo xảy từ trước thiết lập nên bình độ cấu tạo khơng phục lại đối cấu tạo sinh khoáng I.4.7 Các yếu tố magma Nguồn gốc sinh khoáng vùng tỉnh sinh khoáng lớn xác định dựa vào đặc điểm hoạt động magma, kiến tạo Để giải nhiệm vụ này, việc phân tích hình ảnh vũ trụ xác định mối liên quan có khả chứa quặng hình dạng, độ lớn, cấu trúc thể xâm nhập Phương pháp chủ yếu đo vẽ thành tạo magma với việc thiết lập quan hệ cấu trúc vị trí chúng cấu tạo vùng Việc khai thác khơng phải thể xâm nhập bị bóc trụi mà phải làm sáng tở mốì quan hệ khơng gian thân quặng với thành tạo magma Đáng ý cần thể rõ tập hợp đá phun trào, đá núi lửa khơng bị xâm thực bóc trụi, chúng xác định nhờ phương pháp viễn thám trước I.4.8 Các yếu tố thạch học, địa tầng Rõ ràng vài kiểu sinh thành khống sản có liên quan chặt chẽ với việc xác định tập hợp thạch học - địa tầng Ví dụ với thành hệ Diabaz- thạch anh tập hợp khoáng sản Pirit - đồng, quaczit tiền Cambri thường liên quan đến quặng sắt Đá cacbonat xâm nhập thường liên quan đến khống sàng Skarnơ Các thành tạo địa chất thể cách hồn tồn xác chúng áp dụng thực tế để dự đốn tìm kiếm dạng hay dạng khác khống sản có ích, tất nhiên có bổ sung trị số tối ưu yếu tố khác: trường địa vật lý, lineament, I.5 NGHIÊN CỨU KIẾN TẠO Hơn 50% tồn thơng tin địa chất phân tích từ chụp ảnh vũ trụ thuộc kiến tạo Xét mối liên quan đến tỷ lệ ảnh đặc điểm kiến tạo vùng số phần trăm cịn tăng lên Chụp ảnh trái đất với mức độ bao quát khác cho khả dự đoán đầy đủ số cấu trúc kiến tạo khác nhau: vùng đới kiến tạo phức nếp lồi phức nếp lõm; vùng hạ xuống vùng nâng lên cấu tạo nhở khác, nhìn thấy rõ ảnh vũ trụ, cấu trúc uốn nếp đứt gãy phá huỷ, đứt gãy sụt xuống, dịch xa, chuyển dịch chuyển đến, phủ chờm vấn đề khác Bên cạnh đó, ảnh cịn đem đến thơng tin đặc điểm địa mạo, nguồn gốc phá huỷ Nhiệm vụ đốn đọc để nghiên cứu kiến tạo xác định tính chất liên tục, điều kiện nằm đá, biểu chúng tư liệu viễn thám, nghiên cứu cấu trúc uốn nếp nứt gãy, làm sáng tở phát triển chúng q trình địa chất Đốn đọc kiến tạo đạt kết tốt điều kiện sau: Lộ tốt, bị che phủ cho phép nêu vấn đề cần thiết tối thiểu để nội suy từ yếu tốcấu tạo nằm kéo dài xâm nhập cấu trúc lớp đá bên Sự khác thành phần vật chất đá biểu tốt địa hình Sự có mặt tầng đặc trưng ảnh có biểu rõ phân cắt địa hình Sự phân cắt bị giảm dần điều kiện thành tạo nên địa hình cấu kiến tạo đặc biệt Đốn đọc kiến tạo bắt đầu với việc xác định yếu tố nằm đá Điều cần thiết cho phương pháp định lượng vào sở phân tích mối tương quan hướng đổ hình dạng vết lộ lớp vùng núi, mặt cắt chúng bao gồm liên tục lớp có độ dầy khác nhiệm vụ thiết lập yếu tố nằm đơn giản hóa trướng hợp quan sát dạng lốp có tiết diện tam giác, dạng hình trịn, dạng hình thang, vết lộ lớp đá cứng tạo thành dấu hiệu đặc biệt ảnh Khi nghiên cứu kiến tạo đặc biệt tân kiến tạo việc đốn đọc địa mạo đóng vai trò cho phép làm sáng tỏ mối quan hệ đứt gãy phá huỷ khác nhau, cấu trúc uốn nếp với địa hình, thuỷ văn mặt khác với đặc tính xâm thực chia cắt địa hình Có lẽ, đa số ảnh vũ trụ, ảnh vệ tinh mức độ bao quát khu vực giúp giải vấn đề kiến tạo khu vực - Nghiên cứu tập hợp tầng cấu trúc - Nghiên cứu đứt gãy phá huỷ - Nghiên cứu dạng uốn nếp - Lập nên đặc điểm phát triển vùng hay cấu trúc lớn - Xác định cấu trúc sâu Sự phân chia tầng tập hợp cấu tạo theo ảnh vệ tinh lớp trầm tích miền uốn nếp có độ tin tưởng lớn Móng uốn nếp biến chất phân biệt khơng rõ Dựa vào mức độ khác phân dị ta phân biệt ảnh tập hợp tầng cấu tạo khác nhau, giới hạn đường viền xác định biểu đá nằm chỉnh hợp hay bất chỉnh hợp Hình dạng vi địa hình xếp có tính chất xác định đá hay thành hệ cho màu ảnh tương đối rõ nét, cịn địa hình cỡ trung bình có biểu đặc trưng riêng hình dạng, cấu trúc ảnh Hình 1.15.Xác định đứt gãy đại ảnh MSS, vùng Aravalli (1972), theo đường L-L (Theo ravip,Gupta, 1991) Ngoài ra, tập hợp tầng đưa đến kiểu kiến tạo đặc trưng, biểu quy luật phân bố định hướng dạng uốn nếp biểu điều kiện nằm đá đứt gãy phá hủy Các dấu hiệu đặc trưng cho phép tiến hành phân chia cấu tạo miền ảnh toàn cầu, cấu tạo cấu trúc địa máng phân chia ảnh khu vực tỉ lệ nhỏ Sự nghiên cứu đứt gãy phá hủy cho khối lượng thông tin địa chất lớn khai thác từ ảnh vũ trụ Các dấu hiệu đứt gãy phá hủy tồn dịch chuyển nhìn thấy đất đá hay dạng địa hình theo giới hạn lớn tiếp xúc cấu tạo địa chất khác Biểu ảnh lineament với đứt gãy thể rõ ràng dạng đường thẳng Đa số đứt gãy, khe nứt biểu rõ địa hình dạng bậc rãnh, thường phù hợp với tính định hướng hình dạng mạng lưới thủy văn, làm cho chúng phù hợp với việc có thảm thực vật phong phú khả chứa nước tăng lên Nhờ nhìn rõ tốt, ảnh vũ trụ thể khả quan sát khoảng cách lớn đứt gãy dịch chuyến tách xa với biên độ lớn phạm vi đới cấu trúc địa chất Tất điều thực dựa vào phân tích dấu hiệu thơng tin đa dạng loại hình ảnh thu từ vũ trụ Ảnh vệ tinh cho phép xác định đứt gãy phá huỷ dựa vào dạng lineament có quan hệ đến ranh giới đường phân chia cách khơng chắn đứt gãy bị phá huỷ gọi đường dự kiến hình học Nhưng vùng lộ tốt, xác định tuổi nằm chúng Đối với việc xác định kiểu động lực học địa chất đối phá huỷ chuyển dịch, cần thiết phải quan tâm đến liên tục địa tầng mặt cắt Các biểu rõ đứt gãy cho phép phân tích kiểu, dạng chúng địa chất Sự xê dịch lại gần nhau, trước tiên dạng đường thẳng uốn cong, điều giải thích san dịch chuyển địa tầng Sự phủ chờm sụt xuống mặt nghiêng điều kiện phân cắt địa hình biểu hình ảnh dưối dạng đường uốn cong hay đường phẳng Các đứt gãy có biểu địa hình tạo nên dạng tựa phân lớp ảnh máy bay Như dịch chuyển dọc máy phay chờm phay thuận biểu sụt lún hay phủ chòm lên nhau, đa số chúng nằm dọc theo tiết diện ngang, vùng ngược lại, chúng thường có biểu khơng phang dạng chữ chi Vì dịch chuyển định hướng theo đứt gãy vị trí chúng cấu tạo có liên quan chặt chẽ với nên xác định kiểu đứt gãy khác dựa vào việc phân tích mối quan hệ mặt khơng gian chúng mối quan hệ với nếp uốn Như vậy, phay chịm thường chiếm vị trí dọc theo mối quan hệ với cấu tạo nếp uốn, phay thuận lại có vị trí cắt ngang nếp uốn, phay ngang lại có vị trí chéo so với nếp uốn Trong mối quan hệ với đứt gãy xuất sốdấu hiệu mặt đặc điểm địa mạo phân bố không gian nếp uốn Phần lớn đứt gãy phá huỷ quan sát rõ ảnh vũ trụ phát triển giai đoạn nhất, điều thể qua yếu tố hình dạng khác địa hình, mạng lưới thuỷ văn,… Đứt gãy giai đoạn cổ có phát triển tích cực để phân chia đá có thành phần thạch học khác có độ phân dị khác nhau, chúng phản ánh cách rõ ràng ảnh vũ trụ Sự phân chia đặc điểm kiểu đứt gãy vịng có phát triển lớn quan hệ với ảnh vũ trụ, cho phép làm sáng tở số lượng lớn cấu trúc vịng Đa số đó, thể xâm nhập hay tập hợp đá núi lửa thường phủ kính lớp trầm tích hồn chỉnh chuyển động Những biểu chúng ảnh vũ trụ thường hình ovan hẹp Trên ảnh vũ trụ lộ ảnh tuyệt đẹp để quan sát dạng uốn nếp Trong vùng địa máng cho phép nghiên cứu định hướng uốn nếp thắng đứng, định hướng đối kiến tạo móng, đặc điểm khơng gian ba chiều dấu hiệu địa chất Việc thể đặc điểm phát triển vùng hay vùng khác cấu tạo lớn bắt kỳ điều kiện lộ tốt, nhận biết thơng tin hình dạng, cấu tạo biểu chúng tập hợp thạch học địa tầng có tuổi khác tính tốn thơng số thành hệ độ dày dự kiến Đó chứng nêu lên đặc điểm giai đoạn phát triển kiến tạo khác Giai đoạn tân kiến tạo có thơng tin xác chuyển động nâng hạ, dịch chuyển, Việc xác định khả nghiên cứu cấu trúc sâu nhờ ảnh vũ trụ giai đoạn khởi đầu Hiện có quy luật nhiều nhà nghiên cứu xác định là: với tăng lên mức độ bao quát hình ảnh quan sát tốt từ vũ trụ cấu tạo lớn, song để xác định độ sâu chúng phải nhờ trợ giúp phương pháp địa vật lý đưa thông số xác Nhìn chung, độ sâu đứt gãy phát ảnh có tỉ lệ thuận với độ dài mức độ rõ nét chúng ảnh Đứt gãy sâu độ rõ ảnh giảm, Hình 1.16 Kết phân tích Lineament đơn vị thạch học đặc trưng từ ảnh phương pháp PCA lọc (Vũ Khúc, Lê Thị Châu Hà - Tạp chí địa chất loạt A số 276 tháng 5-6/2003) Hình 1.17.Tiếp cận hệ thống xử lý thơng tin tìm kiếm khống sản Hình 1.18 Mơ hình tiếp cận hệ thống dự báo khoáng sản VT-GIS đánh giá mức độ liên quan yếu tố riêng biệt ... I.2 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT Giải đoán ảnh vệ tinh radar nghiên cứu địa chất áp dụng rộng rãi Phương pháp giải đoán thực hai phương diện giải đoán mắt giải đoán số kết hợp hai phương pháp. .. tuyến đứt gãy địa chất Nghiên cứu lineament ứng dụng khoa học Trái Đất nghiên cứu kiến tạo toàn cầu, khoanh vi yếu tố cấu trúc chính, nghiên cứu biến dạng ranh giới địa chất Các cấu trúc dạng vịng... (monazit, vàng, kim cương) Các khoáng sản thành tạo thung lũng sông xác định qua ảnh viễn thám qua dấu hiệu dòng chảy I.4.3 Chỉ dẫn cấu trúc Khoáng sản thường gắn liền với cấu trúc địa chất định
