Выделение сквозных структур на основе линеаментного анализа: на примере территории Ферганской долины

DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-408-416

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Л.В. Сычугова

Астрономический институт имени Улугбека Академии наук Республики Узбекистан,
ул. Астрономическая, д. 33, 100052, Ташкент, Республика Узбекистан;
E-mail: slola988@gmail.com

Д.Ш. Фазилова

Астрономический институт имени Улугбека Академии наук Республики Узбекистан,
ул. Астрономическая, д. 33, 100052, Ташкент, Республика Узбекистан;
E-mail: dil_faz@yahoo.com

Аннотация

В результате напряженного состояния литосферного блока может возникать структура ортогональных трещин, которые проявляются в виде сети прямых или дугообразных топографических элементов региональной протяженности на земной поверхности — линеаментов. В последнее десятилетие одним из направлений линеаментного анализа является выделение так называемых сквозных структур с помощью методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые часто служат геологическими границами блоков земной коры. Активно развиваются различные методы линеаментного анализа: улучшение изображения, методы ручной оцифровки и автоматическое извлечение с использованием программного обеспечения и алгоритмов. Выявление взаимосвязи линеаментов и их характеристик с природными и антропогенными процессами является актуальной задачей. Тектоническая линеаментная сеть связана с глубинными разломами, и на пересечении крупных линеаментов могут быть, в частности, локализованы рудные районы. Поэтому большинство исследований повышенного скопления линеаментов проводится в районах определения мест залежей полезных ископаемых и грунтовых вод. К таким районам относится Ферганский регион, являющийся одним из пяти нефтегазоносных регионов Республики Узбекистан. Наличие фонда перспективных ловушек обосновывает необходимость комплексного, включая спутниковые методы, геоинформационного обеспечения и обеспечения возможности перехода к автоматическим методам анализа тектонических процессов. Поэтому в данной работе проводился автоматизированный линеаментный анализ с целью выявления и интерпретации сквозных структур в данном регионе. Период исследования (май–ноябрь 2019 года) выбирался с учетом проведения интенсивных геологоразведочных работ в регионе и технических параметров снимков (отсутствие облачности). Спутниковые снимки Landsat 8 обработаны автоматизированным методом дешифрирования линеаментных структур в программе LEFA, выполняемой в среде MATLAB. При визуальном анализе обработанных снимков получено, что происходит временное изменение количества линеаментных структур по месяцам. При этом северо-западная часть региона (район Наманганской области) характеризуется как зона наиболее сильного проявления линеаментных структур. Дальнейшая детализация линеаментных структур по направлению и ориентировке позволила определить сквозные структуры. Тематические карты с геопространственным расположением сквозных структур показали, что характер и выраженность сквозных структур меняется в зависимости от особенностей геологического строения пересекаемых ими участков.

Ключ. слова

линеаменты, сквозные структуры, Landsat 8, LEFA, статистический анализ

Список литературы

  1. Абдуллаев Г.С., Богданов А.Н., Эйдельнант Н.К. Современное состояние и перспективы развития геологоразведочных работ на нефть и газ в Ферганском регионе Республики Узбекистан. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 2021. Т. 16. № 2. DOI: 10.17353/2070-5379/15_2021.
  2. Алимухамедов И.М. Современная активность земной коры Южного Узбекистана и ее сейсмичность. Автореф. канд. геолог.-минерал. н. Ташкент, 2011. 19 с.
  3. Бикеева Л.Р., Урманов А.Х., Юлдашева М.Г., Умаров Ш.А. Структурное дешифрирование космофотоснимков и характерные черты неотектонических движений при оценке перспектив отдельных участков (зон) южного борта Ферганской межгорной впадины. Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. Пятая тектонофизическая конференция в ИФЗ РАН. Материалы докладов всероссийской конференции с международным участием, 5–9 октября 2020 г. С. 507–511.
  4. Бондур В.Г., Зверев А.Т. Физическая природа линеаментов, регистрируемых на космических изображениях при мониторинге сейсмоопасных территорий. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2006. В. 3. Т. 2. С. 177–183.
  5. Ибрагимова Т.Л., Ибрагимов Р.С., Мирзаев М.А., Ребецкий Ю.Л. Современное напряженное состояние Земной коры территории Узбекистана по данным сборного каталога очагов землетрясений. Геодинамика и Тектонофизика, 2021, Т. 12. № 3. С. 435–454. DOI: 10.5800/GT-2021-12-3-0532.
  6. Иванченко Г.Н., Горбунова Э.М. Формализованный линеаментный анализ геологических структур Прибайкалья. Физика Земли, 2021. № 5. С. 223–234. DOI: 10.31857/S0002333721050082.
  7. Ломакин И.Э., Иванов В.Е., Кочелаб В.В. Линеаменты дна океанов и сквозные структуры. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2011. № 4. С. 30–46.
  8. Шевырев С.Л. Программа LEFA: автоматизированный структурный анализ космической основы в среде Matlab. Успехи современного естествознания, 2018. № 10. С. 138–143.
  9. Canny J.A. Computational Approach to Edge Detection. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1986. V. 8. No. 6. P. 679–698.
  10. Duda R.O., Hart P.E. Use of the Hough Transformation to Detect Lines and Curves in Pictures. Comm. ACM, 1972. V. 15. P. 11–15.
  11. Rahnama M., Gloaguen R. TecLines: A MATLAB-Based Toolbox for Tectonic Lineament Analysis from Satellite Images and DEMs, Part 1: Line Segment Detection and Extraction. Remote Sensing, 2014. V. 6. Issue 7. P. 5938–5958. DOI: 10.3390/rs6075938.
  12. Sichugova L., Fazilova D. Structural interpretation of lineaments using satellite image processing: a case study in the vicinity of the Charvak reservoir. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. 2020. V. 26. Part 2. P. 436–442. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-436-442.
  13. Sichugova L., Fazilova D. The lineaments as one of the precursors of earthquakes: A case study of Tashkent geodynamical polygon in Uzbekistan. Geodesy and Geodynamics. 2021. V. 12. Issue 6. P. 383–388. DOI: 10.1016/j.geog.2021.08.002.
  14. Takorabt M., Toubal A.C., Haddoum H., Zerrouk S. Determining the role of lineaments in underground hydrodynamics using Landsat 7 ETM+ data, case of the Chott El Gharbi Basin (western Algeria). Arabian Journal of Geosciences. 2018. V. 11. No. 76. DOI: 10.1007/s12517-018-3412-y.
  15. Yusof N., Ramli M.F., Pirasteh S. & Shafri H.Z.M. Landslides and lineament mapping along the Simpang Pulai to Kg Raja highway. Malaysia. International Journal of Remote Sensing. 2011. V. 32. No. 14. P. 4089–4105. DOI: 10.1080/01431161.2010.484434.
  16. Zlatopolsky A.A. Program LESSA (Lineament Extraction and Stripe Statistical Analysis) automated linear image features analysis experimental results. Computers & Geosciences. 1992. V. 18. Issue 9. P. 1121–1126. DOI: 10.1016/0098-3004(92)90036-Q.

Для цитирования: Сычугова Л.В., Фазилова Д.Ш. Выделение сквозных структур на основе линеаментного анализа: на примере территории Ферганской долины. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2022. Т. 28. Ч. 1. С. 408–416 DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-408-416

For citation: Sichugova L.V., Fazilova D.Sh. Determination of transverse structures based on lineament analysis: a case study of the Fergana valley. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2022. V. 28. Part 1. P. 408–416. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-408-416 (in Russian)