7 Structural_Geology_7М

1. Дніпро 2016 Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара Геолого-географічний факультет Кафедра геології та гідрогеології Структурна геологія та геологічне картування MPP – 7(1-27) Манюк В.В. з використаннямматеріалівТєвєлєва О.В., Фокіна П.А., Правікової Н.В.

2. «Дистанційніметоди в геології. Аэрофотозйомка»

3. Дистанційніметоди Дистанційними називаються методи вивчення будови поверхні землі на відстані. Вивчаються не стільки сами об’єкти, скільки їх вираження у фізичних полях: (гравітаційному, електромагнітному, звуковому отримане на віддаленні від земної поверхні. . Діапазониэлектромагнітноговипромінювання (довжинихвиль): – гамма-випромінювання (< 0,01 нм); – рентгенівськевипромінювання(0,01–10 нм); – ультрафіолетовевипромінювання(10–400 нм); – оптичневипромінювання, абовидимий спектр (400–700 нм); – інфракрасневипромінювання (700 нм – 200 мкм); – радіовипромінювання (> 200 мкм) Різнідіапазонивипромінюваннянесутьінформацію про різнівдастивостіструктурнихелементівз.к. Найчастішевикористовуютьсязнімки у видимійчастині спектру, отримані з різнихлітальнихапаратів (МАКЗ). теплове

4. Види МАКЗ зависотоюпольотулітального апарату: 1. Космофотозйомка земной поверхні виконується штучними супутниками Землі. 2. Аэрофотозйомка (АФЗ) виконується з літаків і гелікоптерів: 2а – висотна (5-10 км). 2б – стандартна (1-5 км). 2в – низьковисотна (100-300 м) Види МАКЗ за кольором: 1. Кольорова – знімки отримують в природніх кольорох місцевості; 2.Чорно-біла – знімки отримують у віддтінках сірого. Це дозволяє зняти зайву строкатість зображення території, зберегти фототон. 3.Спектрозональна – за допомогою фільтрів отримують знімки певних частин спектру і розфарбовують їх в умовні кольорт..

5. Аэрофотозйомка Види аерофотозйомки 1. Планова. Фотографування здійснюється зверху вниз, з відхиленням від вертикалі не більше 3º. Цим видом зйомкии покривають великі території, за допомогою галсів (зальотів). Звичайно галси мають широтне орієнтування. Це найбільш поширений вид зйомки.. 2. Перспективна. Зйомка під гострим кутом до горизонту. Використовуєтся для зйомки крутих схилів у гірській місцевості. . 3. Маршрутна. Різновид планової зйомки. Здійснюється вздовж певних напрямків, долин річок, гірських доріг и т.і. Особливо часто використовується для потреб інженерної геології.

6. Перекриття АФЗ По ходу зальота перекриття двох сусідніх знімків повинно складати не менше 60%, по сусіднім зальотам ( – 15% (ГОСТ) Масштаби АФЗ За нормативами масштаб АФЗ має бути щонайменше вдвічі крупніше масштабу робіт. 1. Регіональні задачи – м-б АФЗ 1:1 000 000 – 1:200 000 (космофотозйомка). 2. Середньомасштабні геологозйомочні роботи – м-б АФС 1:100 000 – 1:30 000 (висотна і стандартна аерофотозйомка). 3. Крупномасштабні і детальні геологозйомочні роботи – м-б АФС 1:17 000 – 1:10 000 (низковисотна аэрофотозйомка).

7. Геометрія знімку Літак не може летіти ідеально рівно, завжди є певний нахил: тангаж рискання крен • Рабоча частина поля знимка. На полях (1а) розміщюють номер знімка та додаткову інформацію (номер заказа, дату і час зйомки). • 2. Головна точка знімку. Зображення точки поверхні, куди спрямована оптична вісь камери. • 3.Координатні вершини знімку. Мітки, які допомогають встановити головну точку знімку. • 4. Базис знімку. Відстань між головною точкою поточного знімку і положенням на ньому головної точки попереднього знімку. • 5. Точка надиру. Зображення на знімку точки на поверхнці землі яка є точно під літаком. • 6. Напрямок зйомки. Лінія, що проходить через головну точку і точку надиру.

8. Спотворення на АФЗ 1. Спотворення, пов’язані з непостійністю масштаба Знімок являє собою центральну проекцію, а не планову, як карта. Стандартний масштаб знімка 1 / М = f / H, де f – фокусна відстань камери, H – висота зйомки над місцевістю . Внаслідок того, що масштаб зображення плавно змінюється по всьому знімку, на ньому всі об’єкти зображені з спотворенням! Знімок (А) і територія, на ньому зображена (Б)

9. 2. Искажения из-за наклона самолета Escape В идеальном случае, т.е. когда самолет расположен совершенно горизонтально и ориентирован строго по курсу, центральная точка снимка (o) совпадает с точкой надира (n). В реальном полете так не бывает, поэтому центральная точка снимка "гуляет" вокруг точки надира. При тангаже самолет либо задирает нос (кабрирование), либо опускает его (пикирование). При кабрировании центральная точка "уходит" вперед от точки надира, из-за чего масштаб части АФС, расположенной по ходу полета, становится мельче. При пикировании центральная точка "уходит" назад от точки надира, из-за чего масштаб части АФС, расположенной по ходу полета, становится крупнее. А Б n,o о о Б А Б А n n Масштаб объекта Б мельче, чем масштаб объекта А Масштаб объектов А и Б одинаков Масштаб объекта Б крупнее, чем масштаб объекта А

10. Escape При крене самолет качается относительно продольной оси (качает крыльями). При левом крене центральная точка "уходит" вправо от точки надира, из-за чего масштаб части АФС, расположенной справа по лёту, становится мельче. При правом крене всё наоборот. о А Б Б А Б А о n,o n n Масштаб объекта Б мельче, чем масштаб объекта А Масштаб объектов А и Б одинаков Масштаб объекта Б крупнее, чем масштаб объекта А При рыскании изменяется угол между продольной осью самолета и направлением полета. Это не приводит к дополнительным искажениям масштаба, в пределах одного снимка, однако зона перекрытия становится трапециевидной, что затрудняет дальнейшую интерпретацию.

11. 3. Искажения, связанные с рельефом Escape При фотографировании территории с расчлененным рельефом, разные точки находятся на меняющемся расстоянии от центра проекции, что приводит к искажению изображения по сравнению с плановой проекцией. Точки, находящиеся на возвышенностях, на снимке "отодвигаются" дальше от главной точки снимка, а находящиеся в понижениях – "приближаются" к ней. При этом, естественно, искажается и масштаб: объекты на возвышенностях выглядят крупнее, объекты в низинах – мельче. ∆r – смещение на снимке до положения на плановой проекции (поправка), r – расстояние от точки до главной точки снимка, Н – средняя высота съемки над местностью, h – превышение точки над средней высотой местности.

12. Escape Одним из следствий искажения за рельеф является эффект визуального изменения углов падения слоев. Склоны, обращенные к главной точке снимка, получаются шире, а от главной точки – уже. При этом "меняется" форма пластовых фигур.

13. Отримання стереоскопічногоефекту Стереоскопічний ефект – об’ємне бачення взаємного розташування об’єктів – отримується внаслідок того, що кожен з двох очей бачить взаємне розташування об’єктів під своїм кутом зору. лівий правий

14. 1 2 3 4 Внаслідок взаємного перекриття, на двох сусідніх знімках буде зображена одна ділянка місцевості, знята з двох різних точок. Якщо створити таки умови, при яких кожне із зображень буде бачити тільки одне око, то мізк отримає цю інформацію, створюючі об’ємну картину рельєфу території. Зона перекриття на рабочих частинах знімків Стереоскоп дзеркально-лінзовий Задачу разділення зображень (ліве око бачить тільки лівий знімок, а праве око – тільки правий) вирішує стереоскоп: 1 – велике дзеркало; 2 – лінза; 3 – мале дзеркало; 4 – місце для носа

15. Видимий рельєф Дійсний рельєф Спотворення вертикального масштабу зображення Escape Об’ємна модель, що спостеігається у стереоскопі, зазвичай має спотворений вертикальний масштаб, вона більш контрастна, ніж сама місцевість (тобто, вертикальний масштаб здається сильно збільшеним по відноенню до горизонтального). Ступінь спотворення контрастності рельєфу – коефіцієнт пластичности АФЗ: С = (ρ / f)  (bcн/ bгл), где ρ – відстань кращого бачення (~250 мм), f – фокусна відстань камери, bcн– базис знімку, bгл– базис очей (відстань між зрачками – 60-70 мм). Фактичнокоефіцієнтпластичності АФЗ залежитьтількивідфокусноївідстанікамери. При роботі на рівнинніймісцевостіконтрасністьрельєфу на АФЗ кращезбільшити, щобпідкреслитийогоморфологію, тому застосовуютькороткофокусні об’єктиви. При роботі в гірськіймісцевості, де рельеф і так контрастний, застосовуютьдовгофокусні об’єктиви.

16. Геологічнедешифрування АФЗ Геологічне дешифрування АФЗ – виявлення інформації щодо геологічної будови місцевості, зображеної (зашифрованої у фототонах) на знімку. • Чінники, що впливають на дешифрованість знімків: • Фізичні властивості порід. Краща дешифрованість – якщо територія складена породами з сильно відмінними фізичними властивостями (колір, міцність, шаруватість, тріщінуватість та ін.). • 2. Рослинність. Її вплив неоднозначний. • а. Густа (лісова) рослинність маскує геологічні структури. • б. Разріджена рослинність (трав’яниста, чагарникова), навпаки, часто пов’язана з дрібними особливостями рельєфу, складом і обводненістю порід, тому часто підкреслює геологічну структуру. • 3. Наявність пухких відкладів. При широкому розповсюдженні та суттєвій потужності, вони маскуюь будову більш давніх комплексів. • 4. Діяльність людини порушує зв’язок мікрорельєфу і фототону земної поверхні з геологічною будовою.

17. Задачи використання МАКЗ в геології 1. Попереднєознайомлення з територієюробіт. 2. Орієнтування в польовихумовах: 3. Геологічнаінтерпретація АФЗ (дешифрування) – виявленняінформаціїщодогеологічноїбудовимісцевості, зображеної на знімку. Виконуєтьсястадійно: – попереднєдешифрування ; – випереджаючемаршрутне ; – завершальнемаршрутне ; – остаточне. 4. Кількіснаінтерпретація (АФЗ) – інструментальнаобробказнімків з встановленням за ними абсолютнихвідмітокточокповерхні, елементів залягання шарів, їх потужностейтощо. Здійснюється за допомогоюспеціальнихприладів.

18. Дешифрувальніознаки – це особливості фототону, які дозволяють ідентифікувати геологічні та інші об’єкти на поверхні Землі. Пряміознаки: 1.Колір(фототон) гірських порід. За фототоном можна ідентифікувати склад порід при наявності попередньої інформації. Зазвичай світлий фототон мають вапняки та інші карбонатні породи, а також граніти, темний – глинясті породи, основні магматичні породи. Відтінки залежать від особливостей складу. !У районах з розчленованим рельєфом фототон залежить не тільки від колльору порід, але й від от експозиції схилу, на якому ці породи виходять! Тінь дуже просто можна прийняти за темний фототон самих порід!

19. 2. Форма об’єктів. Багато геологічних об’єктів ідентифікуються за характерною морфологією (наприклад, складки, дайки, астроблеми і т.і.) Складки. Північний Тарим. Сінь-Дзянь. Китай. GoogleEarth

20. Кратер Аороунда. Чад. Космофото. Вікіпедія Кратер Оуаркзіс. Алжир. Перспективний АФЗ. Вікіпедія

21. Аризонський кратер. США. Космофото. GoogleEarth Аризонський кратер/ Алжир. Перспективний АФЗ. Вікіпедія

22. 3. Характерні рисунки земної поверхні– деякі геологічні об’єкти можна ідентифікувати за характерним рисунком земної поверхні на АФЗ. Наприклад, масиви гранітів часто мають характерний мережчастий рисунок на АФЗ за рахунок добре розвинутої регулярної мережі тріщін, карбонатні комплекси іноді розпізнаються за характерним рисунком карстового рельєфу з дрібними безстічними западинами. Мережчастий рисунок фототону гранітного масиву. Мережчастий рисунок фототону гранітного масиву Оротау. Казахстан. GoogleEarth

23. Косвенні ознаки: 1. Геоморфологічні ознаки зумовлені, головним чіном, стійкістю порід до руйнації. У породах, які легко руйнуються утіорюються зниження та згладжені форми рельєфу, у міцних – підняття, урвища, скелі. 2. Рослинність і типи грунтів. На щільність і тип рослинності впливає обводненість г.п. Важливими є: склад, пористість, тріщінуватість, стійкість до звітрювання та ін. 3. Сліди антропогенного впливу (будівельні об’єкти, поля, кар’єри, відвали і т.д.) частіше ускладнюють дешифрування, але іноді і сприяють ідентификації геологічних об’єктів.

24. Шаруватість визначається тільки за рослинністю, яка развинута на певних шарах. Лінійна складка. Аделаіда. Австралія. GoogleEarth

25. Брахискладка. Східний Загрос. Іран. GoogleEarth По фототонах пласти практично не відрізняються, але геоморфологічно виражені дуже добре. Крило брахіскладки. Західна Сахара. GoogleEarth

26. Екібастузька мульда. Казахстан. Родовище кам’яного вугілля. GoogleEarth Брахискладка з пластами кам’яного вугіля і кар’єрами, що розкривають ці пласти. Складка дешифрирується погано, але кар’єри точно показують виходи пластів вугілля.

27. Брахіскладка з пластом кам’яного вугілля і кар’єрами, що розкривають цей пласт. Шубаркульська мульда. Казахстан. Родовище кам’яного вугілля. GoogleEarth