Снимки «Лэндсат». Геологическое содержание изображения, примеры интерпретации. Часть 7

Рис. 165а (канал 5) изображает участок на западном краю глыбы Лут в восточном Иране. Горный хребет (часть хребта Шотори), протянувшийся с северо-запада к середине снимка, сложно построен в тектоническом плане. Палеозойские и мезозойские осадочные толщи здесь интенсивно смяты в складки и тектонически раздроблены и разбиты на чешуи. Горный хребет, как и все здешние горные сооружения, окружен широкими предгорными равнинами, перекрытыми более или менее мощными чехлами продуктов сноса и щебнем (педимент, эрозионный гласис). Восточная половина снимка показывает морфологически сильно расчлененный горный ландшафт, образованный мощными свитами вулканических пород, отчасти смятых в складки и раздробленных на глыбы многочисленными крупными и мелкими нарушениями. Базальты и базальтовые туфы, как и образующиеся при их разрушении продукты сноса, выделяются среди окружающих вулканитов (андезитовых покровов, дацитовых лав, игнимбритов, кварцевых кератофиров и туфов) черной окраской. Часты вулканические дайки (по Геологической карте масштаба 1:250000, лист Босхруйе, и Геологической карте Ирана масштаба 1:1000000). Нижняя часть снимка представляет мезозойские серии (песчаники, плотные глины и мергели, известняки). Рис. 165а базируется на полученном фотоизображении записи на ленте (DFVLR-GSOC). Охваченный снимком участок обнаруживает крайние различия цвета и яркости (например, белые эвапориты, светлый песок пустыни, базальт). Эти различия являются причиной недостаточной дифференциации серого тона в слишком светлых и темных частях изображения. В этом случае следовало бы использовать соответствующие методы обработки снимка, позволяющие достичь равновзвешенного распределения яркости или серого тона и улучшить картируемость снимка в критических зонах. В целом более равновзвешенное и дифференцированное изображение особенностей местности было получено путем трансформации по первой главной компоненте (рис. 165б). Эта операция существенно улучшает картируемость геологических особенностей. Однако получаемое после трансформации по второй главной компоненте изображение, в которое входят цветовые различия существующих литофациальных комплексов картируемой области, на первый взгляд кажется более вялым. Но при тщательном рассмотрении выявляется, что благодаря измененному представлению градации серого тона во многих частных районах контрастнее отображаются литофациальные комплексы и тектонические структуры, которые вообще не распознаются на стандартном снимке и на изображении, полученном путем трансформации по первой главной компоненте, или остаются слабо заметными. Это относится, например, ко многим обнажениям смятых неогеновых толщ на юго-западном склоне хребта Шотори (на педименте), которые на рис. 165в выделяются темным серым тоном, а на рис. 165а и 165б лишь намечаются слабым контрастом серого тона. Соответствующие различия распознаются также и в изображении геологических соотношений в юго-западном углу снимка. Этот пример показывает, как с помощью методов обработки снимка можно контрастнее отобразить и лучше откартировать определенные геологические объекты или особенности частных районов снимка «Лэндсат». Подобные улучшения снимка бывают, например, желательны, если требуется установить зоны или площади выхода отдельных литологических комплексов, выявить и ограничить измененные зоны в перспективных в смысле обнаружения месторождений областях, разграничить рыхлые и скальные породы или выявить тектонические структуры.

Рис. 165а-165д. Участок местности на северо-западном краю блока Лут в северо-восточном Иране на обычном снимке «Лэндсат» в канале 5 (рис. а), после трансформации по первой главной компоненте (рис. б), после трансформации по второй главной компоненте (рис. в), по отношению каналов МСС 4/5 (рис. г) и по отношению каналов МСС 5/6 (рис. д). Обработка снимков Р. Гайдна, ZGF, Мюнхен. Масштаб около 1 : 1000000 (NASA, E-2125-06042).

Рис. 165б.

Рис. 165в.

Рис. 165г.

Рис. 165д.

На изображениях по отношению каналов МСС 4/5 и 5/6 (рис. 165г и 165д) снимков «Лэндсат», смотря по обстоятельствам, более контрастно отражаются определенные геологические особенности, которые на остальных представляемых снимках незаметны, тогда как иная информация, отчетливо распознаваемая на этих остальных снимках, здесь ущербна.
Довольно различные сведения об определенных особенностях картируемой площади дают также рис. 166а-166г. Заснятая область – тропический ландшафт саванн с травянистой растительностью, бушем и островками групп деревьев – располагается на границе провинций Мату-Гросу и Гояс (центральная Бразилия). Для геолога интересна кольцевая структура, которая с различной контрастностью и различным разрешением или дифференцированностью выражена на четырех снимках (масштаб около 1:500000). Кольцевая структура Арагуаина интерпретировалась как сиенитовая интрузия мезозойского возраста [221]. Диц, Френч и Оливейра [57] после полевых маршрутов и интерпретации снимка «Лэндсат» определили импактный характер структуры. Эта трактовка была подтверждена результатами исследований Тейлен-Виллиге [291]. Были обнаружены конусы дробления, ударнометаморфические породы и зювит. Ударная структура имеет диаметр около 401 км. Она состоит из центрального поднятия, концентрически опоясанного кольцеобразными куэстами и зонами понижений или равнинами долин и террасированными склонами. Центральное поднятие состоит из докембрийских кристаллических пород, концентрически окаймленных массами зювита и полимиктовой брекчии. Снаружи примыкают вздернутые и также запрокинутые по концентрическим разломам толщин глыбы песчаников и глинистых сланцев. Темные участки на снимке в канале 5 (рис. 166а) и на изображении по отношению каналов МСС 5/6 (рис. 166б) образуют кольцеобразные зоны, соответствующие более густой или специфической растительности, которая явно развивается на определенных литофациальных комплексах основания. В общем примеры с изображениями показывают, как могут быть подчеркнуты или приглушены благодаря методам обработки снимка различия в характеристиках почв и растительности, а также детали дренажной сети. Какие методы или комбинации методов обработки снимков особенно контрастно выразят характеристики местности, представляющие интерес в рамках данного исследования или задачи, в значительной степени зависит от действительных условий местности, а часто также от специфических ее особенностей или явлений на местности во время съемки. Наиболее подходящие методы обработки снимка выбираются либо на основании опыта, либо (нередко) методом проб и ошибок.

Рис. 166а-166г. Фрагмент снимка «Лэндсат» изображает кольцевую структуру Арагуаина, центральная Бразилия, на улучшенном по контрасту узкозональном изображении канала 5 (рис. а), на изображении, полученном по отношению каналов МСС 5/6 (рис. б), на улучшенном по контрасту узкозональном изображении канала 7 (рис. в) и на изображении по отношению каналов МСС 4/5 (рис. г). Сопоставление четырех изображений показывает, что одни и те же особенности местности или ее объекты по-разному отображаются на снимках и что многие объекты видны лишь на специально обработанных снимках. Обработка снимков Р. Гайдна, ZGF, Мюнхен. Масштаб около 1:500000 (NASA, Е-1391-12374).

Пример другого вида обработки данных снимка дают рис. 116а и 116б. Зоны выхода осадочных серий, участвующих в строении района Тидикельт в Алжире, и его сравнительно простое, хотя и незакономерное строение, выражаются на снимке градациями серого тона. Напротив, в изображении псевдорельефа (рис. 116б), составленном с помощью фотографической обработки снимка, резче выражено тектоническое строение. Изображения псевдорельефа часто используются также, чтобы подчеркнуть линейные структурные элементы ландшафта. К интерпретации подобных изображений все же рекомендуется подходить осторожно, поскольку на изображении псевдорельефа (без сравнения с оригинальной основой изображения) не всегда бесспорно можно решить, вызваны ли наблюдаемые линейные структуры геологическими причинами, т. е. связаны с линиями или зонами выхода крутых нарушений и зон трещиноватости, или же имеют негеологическое происхождение. Для картирования крутых нарушений, зон трещиноватости и систем трещин всеобъемлющие и надежные данные поставляет, исходя из опыта, комбинированная критическая интерпретация узкозональных снимков «Лэндсат» МСС. Хорошую основу для картирования представляют собой обычно черно-белые фотоотпечатки, которые изготавливают с полученных из Центра данных ЭРОС негативов. Не всегда дополнительные меры по обработке снимков приносят дополнительные сведения о сети разломов на территории снимка. Однако линейные выдержанные структуры типа зон нарушений линеаментного характера до сих пор лучше выделяются на ложноцветных изображениях «Лэндсат» или на цветокодированных, заранее обработанных изображениях, чем на стандартных черно-белых снимках.

Рис. 167. Фрагмент изображения снимка МСС «Лэндсат» (канал 5): оригинал (слева) и после цифровой обработки (справа) для лучшей дешифрируемости снимка (из проспекта Aero Service/Geoimages).

Рис. 167 показывает, как фильтрацией может быть изменено качество изображения снимков «Лэндсат». Левый фрагмент изображает часть снимка МСС (канал 5), а правый - то же изображение после фильтрации.