坡面复杂度因子提取及分析

如题所述

坡面复杂度因子是宏观地形信息因子,包括地形起伏度、最小侵蚀量、地表切割深度及高程变异系数等,它表征了较大区域内高程信息的变异及组合特征。笔者基于DEM数据对这类信息因子进行了提取并分析其与铀矿空间分布的关系。

7.4.1 地形起伏度

地形起伏度是指,在所指定的分析区域内所有栅格中最大高程与最小高程的差(汤国安等,2005),可表示为如下公式:

RFi=Hmax-Hmin

式中:RFi为分析区域内的地面起伏度;Hmax为分析窗口内的最大高程值;Hmin为分析窗口内的最小高程值。

通过不同窗口的分析试验,显示碎斑熔岩的地面起伏度较大,图7.6为分析窗口为100×100(1.5m×1.5km)时的地面起伏度及铀矿分布图,碎斑熔岩目前处于较强烈的侵蚀状态,铀矿床与地形起伏度的关系较复杂,地形起伏度过大或过小似乎都不利于铀矿床出现。

图7.6 相山地区地形起伏度与铀矿分布关系图(单位:m)

7.4.2 最小侵蚀量

最小侵蚀量是反映地表侵蚀程度的指标,可定义为地面某点的邻域范围的最大高程与该邻域范围内的平均高程的差值。可用以下公式表示:

Di=Hmax-Hmean

式中:Di为地面每一点的最小侵蚀量;Hmax为一个固定分析窗口内的最大高程;Hmean为一个固定分析窗口的平均高程值。

图7.7是分析窗口为100×100的最小侵蚀量与铀矿分布图,从图中可以看出,铀矿多分布于最小侵蚀量140~280m的区域,之外的区域,铀矿床出现的几率小。

图7.7 相山地区最小侵蚀量与铀矿分布关系图(单位:m)

7.4.3 地表切割深度

地表切割深度是指地面某点的邻域范围的平均高程与该邻域范围内的最小高程的差值(汤国安等,2005)。可用以下公式表示:

Di=Hmean-Hmin

式中:Di为地面每一点的地表切割深度;Hmean为一个固定分析窗口内的平均高程;Hmin为一个固定分析窗口的最低值。

地表切割深度直观地反映了地表被侵蚀切割的情况,同时也代表了未来侵蚀量的最小估值,并对这地学现象进行了量化。

图7.8是分析窗口为100×100时的相山地区地面切割深度图,表明相山地区东南部较西北部地面切割深度大,相山东南部未来侵蚀量的最小估值要大于西北部。这种地貌演变的动力学基础是,更新世以来的以隆升、掀斜运动为特征的新构造运动,致使相山地区由西北向东南抬升逐渐增强。

7.4.4 高程变异系数

高程变异系数是反映分析区域内地表单元格网各顶点高程变化的指标(汤国安等,2005),它以格网单元顶点的标准差s与平均高程 的比值来表示:

相山铀矿田多源地学信息示范应用

图7.9是分析窗口为100×100的相山地区高程变异系数及铀矿分布图,大型矿床处于高程变化系数0.12~0.42之间,平均高程变化系数约0.25,中小型矿床处于高程变化系数0.12~0.36之间,平均高程变化系数约0.23,矿点处于高程变化系数0.12~0.30之间,平均高程变化系数约0.18。看来,铀矿床矿点多分布于高程变异系数由大变小的过渡带,即高程变异系数大于0.5或小于0.2,都不利于铀矿床的出现,太大可能表示铀矿床尚未完全剥露,太小可能意味着侵蚀作用太强,铀矿床大多都已剥蚀了。矿田东部的628矿床属碱交代型,是相山矿田下部铀矿化的代表(ZhangWanliangetal.,2005),目前处于高程变异系数较小(0.19)的区域,较强烈的剥蚀作用已使矿床出现近矿根部相的产物。

图7.8 相山地区地面切割深度与铀矿分布关系图(单位:m)

图7.9 相山地区高程变异系数与铀矿分布关系图

矿床空间分布与侵蚀作用有关的地貌形态是否有关系是矿床学有待探索研究的新领域,本书只是涉及这一领域的一次试验性工作。工作结果表明,相山地区地表总体剥蚀严重,且剥蚀程度不均,铀矿空间分布与地貌形态有一定关系,表现在铀矿床、矿点多出现在最小侵蚀量和高程变异系数由高变低的过渡区域,也就是说,铀矿床、矿点的分布与地表剥蚀程度有关。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考