吐哈盆地迪坎尔地区石炭系成藏条件的几点新认识

吐哈盆地迪坎尔地区石炭系成藏条件的几点新认识 吐哈盆地地下水排泄构造的遥感 探测与砂岩铀矿找矿勘查 林子瑜, 管太阳, 孟显云, 袁迎辉, 刘建军 ()东华理工大学 ,江西 抚州 344000 摘 要 :对吐哈盆地 ETM 遥感数据进行 KT光谱空间变换处理 ,提取亮度指数 、绿度指数和湿度指数 。利用这些光谱指数 图像对吐哈盆地地下水排泄构造进行识别 ,并结合基础地质研究成果对吐哈盆地进行大范围的水动力环境 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 ,了墩隆起西部边缘存在一条区域性的北东东向地下水排泄构造 ,其东南方为斜坡带径流区域 ,该斜坡带连接鲁克沁 - 鄯善 、七克台等大型西山窑组三角洲沉积单元和中天山广大高放射场蚀源区域 , 具有地浸砂岩铀矿找矿远景 。文章同时 指出 ,该地下水排泄构造的遥感探测技术可以直接应用于地下水资源寻找 ,这对于中国北方荒漠化地区社会经济发展具 有现实意义 。 关键词 : 遥感 ;地下水排泄构造 ;吐哈盆地 ;可地浸砂岩铀矿 ( ) 文章编号 : 1674 - 3504 2008 02 - 111 - 05 中图分类号 : P627 文献标识码 : A 地浸砂岩铀矿是一种产于可渗滤砂岩层体中 , 地理坐标为东经 87 3?7 ′,94 ? 维吾尔自治区东部 的经济可采的铀矿类型 ,是当今国际铀资源勘探中 30 ′、北纬 42 1?2 ′,43 2?7 ′。盆地东西长约 660 km , 2 最重要的铀矿类型之一 。这类铀矿资源多产于承 南北宽介于 60,130 km 之间 ,面积近 52 800 km。 在大地构造上 ,吐哈盆地位于哈萨克斯坦板块 东南压水盆地 ,承压水通过排泄构造向上运动 ,补给到 ()上覆含水层和 或 潜水含水层直至地表 。由于地 端 ,其东北侧为西伯利亚板块 ,南侧为塔里木 2 面被土壤或沙漠覆盖 ,加之地表蒸发强烈 ,排泄构 中朝板块 , 吐 哈 盆 地 处 于 上 述 三 大 板 块 的 交 汇 部 造常常具有一定的隐蔽性 。寻找这些排泄构造 ,对 位 。 研究盆地水动力循环系统 ,进而勘查可地浸砂岩铀 吐哈盆地周缘出露的地层主要是石炭系和泥 矿资源和地下水资源具有直接意义 。 盆系 ,盆地内中 、|新生界侏罗系少量分散出露 ,可 在过去的 30,40 a内 ,遥感迅速地发展成为一 划分为下统的八道湾组 、三工河组 ,中统的西山窑 门综合性的应用技术 ,它极大地增强了人类在区域 组 、三间房组 、七克台组 ,上统的齐古组 、喀拉扎组 , 乃至全球尺度上开发资源和监测环境的能力 。通 为内陆河湖相 、沼泽相沉积 ,是重要的含煤 、油和含 过遥感技术获取的地面发射辐射和反射辐射能量 铀地层 ; 白垩系少量出露 ,第三系盆地内外有较多 信息具有多层次性 、多时相性和多波段性 ,能够全 出露 ,第四系广泛分布 。 面 、真实地反映地面物质的组成 、结构和空间分布 盆地所处的北天山及相邻中天山地区 ,前晋宁 状况 。在反映地球内外动力地质作用的统一性认 期 、加里东期和华力西期岩浆岩均有出露 ,岩浆岩 识 、地球热信息 ,乃至深部隐伏信息方面 ,遥感信息 的岩石类型火山岩以基性 —中性岩类为主 ,侵入岩 显示的连续性和信息获取的快捷性具有得天独厚 以酸性岩类为主 。 盆地周缘分布有华力西构造旋的优势 。 回的博格达 、哈 尔里克 、觉罗塔格及依连哈比尔尕等复背斜褶皱构 1 哈哈盆地地理 、地质概况 造 ,它们是盆地主要蚀源区 。盆地内外断裂构造主 ()吐鲁番 - 哈密盆地 简称吐哈盆地 位于新疆 要以呈 EW 向展布的压性构造为主 ,其次还发育有 呈 N E向和 NW 向展布的以压 扭性 为主 的 断裂 构 收稿日期 : 2008201 203 造 。盆地南北两侧呈 EW 向展布的吐哈盆地北缘 ( )()基金项目 :国家重点基础研究规划 973 资助项目之专题 子项目 “吐 深断裂 、博格达深断裂 、康古尔深断裂和南湖 —迪 ( )哈盆地地浸砂岩铀矿成矿规律研究 ”2001CB 40988 ( ) 作者简介 :林子瑜 1962 —,男 ,教授 ,从事遥感地质与 G IS应用研究 。 坎尔深断裂等 ,自晚古生代以来开始长期的强烈活 示 ,从而有利于对蒸腾 、植被和土壤湿度进行研究 2 遥感数据处理 ( ) C rist等 , 1986 。其中 三个 常 用的 数据 轴 分 别 是 ( ) ( ) ( 亮度 B righ tne ss、绿 度 Greenne ss和 湿 度 W e t22. 1 遥感数据选择与预处理 ) ne ss,在荒漠化地区可以用于定义蒸腾强度 、植被 2. 1. 1 遥感数据源 根据课题研究需要和地浸砂覆盖程度和土壤湿度信息的组成 。对于 L and san t5 岩铀矿成矿条件 ) TM 数据 ,三个指标分别定义如下 :的遥感地学分析 ,并结合未来应用的系统性 、有效 亮度 = 01290 9 TM 1 + 01249 3 TM 2 +性和经济性 ,选定美国陆地资源卫星七号的 ETM + 01480 6 TM 3 + 01556 8 TM 4 + 01443 8 TM 5 + () 增强型专题制图仪 数据 。吐哈盆地遥感数据共 01170 6 TM 7 + 101369 5 计 6 景 ,轨道号和获取时间分别是 Pa th139 2Row030 绿度 = - 01272 8 TM 1 - 01217 4 TM 2 -( ) ( ) 2001 9 24 , Pa th139 2Row031 2001 10 26 , 01550 8 TM 3 + 01722 1 TM 4 + 01073 3 TM 5 - ( ) Pa th140 2Row030 2000 7 10 , Pa th140 2Row031 01164 8 TM 7 - 01731 0 ( ) ( ) 2000 7 10 , Pa th141 2Row030 1999 9 1 , Pa th142 2 湿度 = 01144 6 TM 1 + 01176 1 TM 2 + ( ) Row030 1999 8 23 。01332 2 TM 3 + 01339 6 TM 4 - 01621 0 TM 5 - 2. 1. 2 遥感数据辐射校正 本次研究利用元数据文01418 6 TM 7 - 31382 8 件提供的太阳高度角 显然 ,亮度分量是 TM 数据 6 个波段的加权和 , 和方位角对上述遥感数据进行太阳辐射误差校正反映出图像总体的反射值 。绿度分量表现为近红 处理 。采用波段对比 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,依据大气对不同波长电 ( )() 外波段 TM 4 与可见光 尤其是红色光 TM 3 波段 磁辐射散射的选择特性 , 通过对 ETM 多光谱遥感 数据不同波段的线性回归分析 ,计算出大气散射干 的差值 ,而近红外波段是植被叶绿素的高反射区 , (扰值 ,从而对 大气 辐 射误 差加 以 纠 正 梅 安 新 等 , 因此 ,绿度分量能够反映绿色生物量特征 。湿度分 ) 2001 。( ) 量表现为可见光 2近红外波 TM 1 24 段与短波红外 2. 1. 3 遥感数据辐射匹配( ) TM 5 , TM 7 的差值 ,而 TM 5 , 7 波段对应的电磁辐 吐哈盆地涉及到 6景 ETM +数据 ,各景数据由 射为水分子的强吸收带 ,因此 ,湿度分量能够反映 于成像时间的差异 ,太阳光强及大气状态的变化 , 地面湿度 特 征 。L and sa t7 ETM +数 据 多 光 谱 波 段 或者遥感器本身的不稳定 ,致使所获取的相邻图幅 设置与 L and san t5 TM 数据相似 ,因此可以直接应用 影像上的对比度及亮度值出现差异 ,从而影响到大 以上变换公式 。 区域对比研究 。 相邻图幅影像间色调调整的方法 在 ERDA S Im agine 遥感 数 字图 像处 理 软件 的 一般都是以 支持下 ,利用其功能模块和空间建模工具完成了吐 图像的重叠区域为基础 ,通过各种帄滑过渡来消除 哈盆地及其邻区亮度指数 、绿度指数 、湿度指数等 色调上的差异 。目前常见的方法有影像直方图法 、 遥感地学信息的提取工作 。 (相邻影像 方差 法 和均 值法 等 色调 调整 方 法 章 孝 3 盆地排泄构造识别和水动力环境分析 ) 灿 , 1997 。 () (与浅表地下水 潜水 不同 ,深部地下水 层间 在对上述匹配方法优缺点进行分析的基础上 , ) 承压水 需 要 通过 断裂 构造 或 次级 隆起 的 边 缘 排 找到一种新型的辐射匹配方法 ———多样本均值匹 泄 ,不一定恰好位于地貌的最低处 。同时 , 在排泄 配法 ,利用该方法对吐哈地区 6 景遥感图像进行了 区和补给区确定之后 ,迳流区也就不言而喻了 。因 () 辐射匹配处理 ,效果优异 刘蓉蓉等 , 2006 。 此 ,在地浸砂岩铀矿找矿中 ,尤其是荒漠戈壁地区 , 经济有效地识别层间承压水排泄区是一个关键性 2. 2 KT变换 第 2 期 林子瑜等 :吐哈盆地地下水排泄构造的遥感探测与砂岩铀矿找矿勘查 113 利用 K2T变换所产生的绿度和湿度指数对排泄构 ,铀矿赋存部位与一个横向入湖的三角洲砂 查表明 造进行识别和分析 ,当这些指数较高且成带状分布 体有关 ,铀源来自南部的觉罗塔格山脉 ,这使得近 时 ,则指示有排泄构造存在 。 年来对东西两侧的追踪勘探收效不大 。 ( 总体而言 ,吐哈盆地内部与其周边山地比较 ,常规地质 研 究 表 明 何 登 发 等 , 1999; 袁 明 生 ) 亮度值较高 ,反映蒸腾强烈 ,绿度和湿度相对较低 , 等 , 2002 ,侏罗纪以来 ,吐哈盆地发育四个湖侵期 : ( ) ( ) 呈现出干 旱 盆 地 的 特 点 。在 盆 地 内 部 , 以 鲁 克 沁 早侏罗世三工河期 Js、中侏罗世七克台期 Jq、 1 2 () ( ) ( 镇 ———小草湖站为界 ,出现东西分异 图 1 。 早白垩世胜金口期 Ksh 、第三纪桃树园期 E- 1 3 ( )) ( ) 1 绿 度 指 数 。西 部 盆 地 区 托 克 逊 、吐 鲁 番 Nt,两个沼泽化期 : 早侏罗世八道湾期 Jb 、中 1 1 ( ) 市 —鲁克沁镇 、胜金 口 —鄯善 县 、鄯善 县 —七 克 台 侏罗世西山窑期 Jx 。 2 出现 4条高值异常带 ,前 3条为 NWW 走向 ,后 1 条 在早 、中朱罗世 ,吐哈盆地沉积物主要来源于 为 N EE 走向 ; 东部盆地区只在哈密一带出现 1 条 南部觉罗塔格山和中天山山系 ,对于盆地中与地浸 NWW 走向的高值异常带 。 砂岩铀矿 密 切 相 关 的 西 山 窑 组 而 言 , 鲁 克 沁 —鄯 ( )2 湿度指数 。在西部盆地区 ,湿度指数的高 善 、七克台等地存在三角洲沉积 ,明确指示物源的 值异常与绿度指数的高值异常基本一致 ,局部不一 方向 。 致 ,如艾丁湖一带 。这种高湿度低绿度异常区域水 早白垩世沉积主要限于吐鲁番坳陷 ,自西向东 质可能为咸水性质 ; 在东部盆地区中 ,哈密市一带 粒度变大 ,东部以砾岩为主 ,厚度也自西向东减薄 。 的 NWW 向高绿度指数带却没有高湿度指数相伴 , 晚白垩世广大地区遭受剥蚀或未接受沉积 。 吐哈盆地下第三系鄯善群沉积仍然限于吐鲁 向南至南湖一带 ,出现高湿度低绿度指数区 ,表现 为咸水性质 。 番坳陷 ,南侧和盆地东部为剥蚀区 。 上述遥感指数的分析并结合基础地质研究表 在迪坎 —小草湖以东存在着一个长期隆起区 () () 明 ,吐哈盆地由东 哈密凹陷 西 吐鲁番凹陷 两 域 ———了墩隆起 ,在该隆起的西侧边缘即是遥感光 个岩石 、地层 、构造性质差异较大的地质单元组成 。 谱指数所揭示的鲁克沁 —小草胡北东向区域性排 绿度指数和湿度指数高值条带反映了构造排 泄构 造 , 该 排 泄 构 造 横 贯 盆 地 南 北 , 长 度 100 余 泄 。在 西 部 盆 地 区 , 至 少 存 在 3 条 较 大 规 模 的 km ,其东南方应该存在一个较大规模的斜坡环境 。 () NWW 向排泄构造 ,引起高绿度和高湿度异常 ;在东 这一斜坡的后方 东南 ,对应着较大流域范围的海 部盆地区 ,只在哈密市一带存在 1 条 NWW 向的排 西隆起造山带 —中天山 , 在流域范围内 , 存在大量 泄构造 , 由于没有高湿度相伴 ,其水的补给更大的 的华力西期花岗岩体 。据航空伽玛能谱测量成果 , 可能性是来自山前冲积扇 ,而非深部含水地层 ; 在 中天山隆起带是铀 、钍 、钾特高场区 ,面积达 6 000 2 - 6 - 6 - 6 东西部盆地的交接部位 , 即鲁克沁 2小草 胡北 东 东 km, U = 2 ×10 ,6 ×10 , Th = 6 ×10 ,22 × - 6 - 2 - 2 向区域性排泄构造控制了艾丁湖 、鲁克沁 、鄯善 — 10 , K = 2 ×10 ,5 ×10 ; 华力西期花岗岩的钍 铀七克台等一系列高湿度和高绿度异常的空间展布 。 比值一般小于 3. 15 ,而且铀的浸出率高 ,一般大 于 这一排泄构造格局应引起高度重视 。 50 % , 个别岩体达 90 %以上 。这一广阔的流域 背景和丰富的铀源 ,可以为吐哈盆地中了墩隆起西 4 吐哈盆地地浸砂岩铀矿找矿方向探讨 缘斜坡带铀的后生富集成矿提供持续而丰富的铀 吐哈盆地南缘十红滩一带已经探明了一定储 源 。 量的可地浸砂岩型铀矿资源 ,下一步如何勘查是一 综上所述 ,鲁克沁 —鄯善 —七克台 —小草湖一 ()个亟待解决的问题 ,是继续沿着现代盆地的边缘向 线之东南 即了墩隆起西缘斜坡带 存在对砂岩铀 东西两侧追踪 , 还是另辟蹊径 ,需要对成矿理论和 矿形成有利的水动力环境和大型的西山窑组扇三 本地区成矿条件进行客观分析 。 角洲沉积地层 ,可以作为地浸砂岩铀矿勘查的优选 () 地区 图 2 。 对十红滩地区地质勘查资料的分析和野外调 ( )2 了墩隆起西部边缘存在一条区域性的北东 5 结论与讨论 东向地下 水 排 泄 构 造 , 其 东 南 方 为 斜 坡 带 径 流 区 ( ) 1 K2T变换产生的亮度指数 、绿度指数和湿 域 ,该斜坡带连接鲁克沁 —鄯善 、七克台等大型西 第 2 期 林子瑜等 :吐哈盆地地下水排泄构造的遥感探测与砂岩铀矿找矿勘查 115 ( ),在此深表谢意 ! 与帮助 4 中国北 方 荒 漠 花 地 区 地 处 欧 亚 大 陆 正 中 部 ,四面距离海洋都很遥远 ,独特的自然地理条件 参 考 文 献 使其大气层中全年的水汽总量低 ,降水少且蒸发强 何登发 ,赵文智. 1999. 中国西北地区沉积盆地动力学演化与含油气 烈 ,地表水缺乏严重制约着当地社会经济的发展 。系统旋回 [M ]. 北京 :石油工业出版社. 本文所探讨的地下水排泄构造的遥感探测技术可 刘蓉蓉 ,李社 ,黄美化. 2006. 对吐哈盆地相邻两幅遥感图像的辐射 ( ) 匹配 [ J ]. 测绘与空间地理信息 , 1 : 90 294. 以直接应用于地下水资源寻找 ,这对于尽快改善这 梅安新 ,彭望 Θ ,秦其明 ,等. 2001. 遥感导论 [M ]. 北京 : 高等教育出 些地区人民基本生活 、生产条件 ,改善生态环境 ,具 版社. 袁明生 , 梁世君 , 燕列灿 , 等. 2002. 吐哈盆地油气地质与勘探实践 有重要的现实意义 。 [M ]. 北京 : 石油工业出版社. 章孝灿. 1997. 遥感数字图像处理 [M ]. 浙江 :浙江大学出版社. 项目研究过程中得到了核工业地质局 203 研 究所李占双 、徐高中 、王京帄等同行们的大力支持 RS2Ba sed Explora tion of D ra inage Fault for Groundwa ter and Survey of Sandstone2Type Uran ium D eposit in Turpan 2Ham i Ba sin L IN Zi2yu, GUAN Ta i2yang, M EN G X ian2yun, YUAN Ying2hu i, L IU J iang2jun ( )Ea st Ch ina In stitu te of Techno logy, Fuzhou, JX 344000 , Ch ina A b stra c t:W ith sp ec tra l enhancem en t of KT to ETM + da ta of Tu rp an2H am i ba sin, the ind ice s of b righ tne ss, greenne ss and we tne ss we re extrac ted ou t. The se ind ice s can be u sed to iden tify the d ra inage fau lt of groundwa te r and to ana lyze the hyd rodynam ic environm en t of Tu rp an2H am i ba sin com b ined w ith the re su lt of ba sic geo logica l re sea rch. The re sea rch show s tha t the re is a regiona l d ra inage fau lt of groundwa te r trend s towa rd NN E in the we st2 e rn of L iaodun up lift, an inc lined ramp lie s on the sou thea st of the fau lt, wh ich connec t L ukeq in2Shan shan and Q ike ta i de lta sed im en ta tion un it of X ishanyao group and h igh rad iom e tric fie ld of m id2Tian shan moun ta in s toge th2 e r, the re is a p ro sp ec tive to exp lo re ISL sand stone2typ e u ran ium depo sit in the ramp. The a rtic le a lso ind ica te s tha t the techn ique can be u sed d irec tly to exp lo re the groundwa te r re sou rce; th is ha s rea lism sign ificance to the deve lopm en t of soc ie ty and econom y in de se rt zone of no rthe rn Ch ina. Key W ord s: Tu rp an2H am i ba sin; Groundwa te r d ra inage fau lt; ISL sand stone2typ e u ran ium depo sit; R emo te sen sing