به کارگیری تکنیک های سنجش از راه دور برای مطالعه افیولیت (مقاله ترجمه شده)

چکیده

روش سنجش از راه دور ماهواره ای یک ابزار قدرتمند برای تجزیه و تحلیل دقیق زمین شناسی ، به خصوص در مناطق غیر قابل دسترس از سطح زمین است.باندهای مادون قرمز موج کوتاه (SWIR) به منظور ارائه اطلاعات طیفی بلبرینگ در خصوص ویژگی سنگی، ساختاری و ژئوشیمیایی توده سنگ مانند افیولیت،امکان ارزیابی جامع تر سنگ شناسی های حاضر، روابط چینه شناسی ، و ویژگی ژئوشیمیائی آنها نشان داده می شوند. اغلب داده های سنجش از راه دوربه طور گسترده ای ، به همراه نرم افزار کاربر پسند برای افراد غیر متخصص با هزینه اندک یا حتی بدون هیچ هزینه ای دردسترس می باشند. در این مقاله ما به بررسی سیستم های رایج سنجش از راه دور و روش هایی می پردازیم که امکان تشخیص تفاوت های قطعات و مولفه های سنگ جامد (سنگی) از مجموعه های پیچیده افیولیت و روابط ساختاری آنها را فراهم می سازند.افیولیت ها توده های سنگی مرموز هستند که با اکثر ، و یا همه، شکاف های صفحه ای  متصادم مرتبط هستند. افیولیت ها برای سنجش از دور با توجه به تنوع به طور گسترده ای   انواع سنگی و سنگ شناسی و روابط ساختاری آنها  ایده آل هستند.بر این اساس، به عنوان پایه ای برای نشان دادن کاربرد تکنیکهای سنجش از دور، ما به طور خلاصه به بررسی افیولیت معمولی در کمربند تکتونیکی Tethyan می پردازیم. به عنوان مطالعه موردی، ما مطالعات سنجش از دور یکپارچه سازی شده از یک مثال به خوبی مطالعه شده، افیولیت باغ مسلم، واقع در بلوچستان، غرب پاکستان را مورد استفاده قرار می دهیم. بر این اساس، ما تلاش می کنیم تا نشان دهیم که چگونگی داده های  سنجش از راه دورمی توانند به اطلاعات موجود به دست آمده از مطالعات میدانی اعتبار ببخشند. تنوع سنگی و ژئوشیمیایی باغ مسلم نماینده افیولیت Tethyan هستند. با وجود مکان از راه دور آن ، به طور گسترده توسط مطالعات ژئوشیمیایی و ساختاری نقشه برداری و مشخص شده است و تقریبا عاری از پوشش گیاهی است. علاوه بر این، یکپارچه سازی اطلاعات سنجش از دوربا اطلاعات «واقعی زمین" پتانسیل یک قالب بهبود یافته برای تفسیرمجموعه داده های سنجش از راه دور از دیگر افیولیت ها که راجع به آنها اطلاعات میدانی کم و یا هیچ اطلاعاتی در دسترس نیست را ارائه می کنند.

1. مقدمه

داده های ماهواره ای اساسا توانایی های ما را برای تصویربرداری  و نقشه برداری ازسطح زمین بهبود داده اند. اطلاعات مهم دربرگیرنده موضوعاتی مانند تغییرات جهانی، علوم زمینی زیست محیطی ، کیفیت آب و علم میاه یا آب شناسی،اکتشاف معدنی و نفتی ، آتشفشانی، زلزله، سیل،و خطرات هدر رفتن جرم و توده و نقشه برداری دقیق در  و مناطق دور افتاده و ارتفاعات بالا می باشند،و درحال حاضر به عنوان پایه ای برای یک طیف گسترده ای از نگرش های جدید و خیلی دقیق د دسترس قرار گرفته اند. سنجش از دور در مناطق خشک و نیمه خشک  که در آن ساختارهای زمین شناسی به طور گسترده درمعرض دید قرار گرفته اند بسیار موثر است.به عنوان مثال، مجموعه های افیولیت فرصت های بسیار عالی باتوجه به حساسیت داده های ماهواره ای به تنوع سنگی و ساختاری آنها ارائه می کنند. بر این اساس، این مقاله به بررسی برنامه های کاربردی از مهمترین تکنیک هایی می پردازد که اخیر سنجش از دور را به عنوان یک ابزار برای نقشه برداری افیولیت ها توسعه داده اند. به عنوان مطالعه موردی، ما افیولیت باغ مسلم را انتخاب کرده ایم،که نسبتا غیر قابل دسترس بوده و اما بطور گسترده افیولیت را در غرب پاکستان ، در تلاش برای یکپارچه سازی داده های سنجش از دور با اطلاعات زمین واقعی، سنگی، ساختاری، و اطلاعات ژئوشیمیایی مورد مطالعه قرار داده است.هدف نهایی ما توسعه ابزارها برای مطالعه توده های افیولیت (ودیگرتشابهات)است که با توجه به توپوگرافی و یا دیگر موانع  برای مطالعات میدانی دقیق غیر قابل دسترس می باشند. قبل از توصیف روش شناسی سنجش از راه دور بطور مفصل، ما در حال حاضر رزومه مختصری ازبرخی افیولیت های کلاسیک،و به خوبی مطالعه شده روی دهنده در غرب آسیا وهیمالیا، یک منطقه عمدتا خشک از کمربند تکتونیکی Tethyan ارائه می کنیم.

2. معمای افیولیت

مجموعه ای از ویژگی های petrologic نفت شناسی و ساختاری درافیولیت های غرب Tethyan (به عنوان مثال ترودوس، Semail، عمان، Mirdita، آلبانی) به شدت از این مفهوم پشتیبانی می کنند که غالبا و یا همه نشان دهنده قطعاتی از مجموعه های سابق کمانی شکل با فضای باز هستند که مقاومت دربرابر فرورانش داشته اند و این به علت بیشتر شناوربودن آنها نسبت به پوسته پشت قوس حوضچه (مورب) می باشد. به طور قابل توجهی،این و بیشتر افیولیت های دیگر در سراسر جهان فاقد ویژگی هایی هستند که در هرراه مانع آنالوگ قوس روبه جلو می گردد. تقریبا همه افیولیت های 'کامل' ( به طور کامل در معرض دید) ، شامل سنگ شناسی های زیرزمینی-مانند MORB  و (همراه با برخی از سنگ شناسی های 'انتقالی وکالک آلکالین   ) توسط ویژگی های ساختاری گسترش بستر اقیانوس - ورقه دایک با تغییر شکل های"یک طرفه، سرد، 'فسیلی، ، و توالی های توده گدازه ای و بستر مانند، البته در ابعاد مختلف مشخص می شوند. ازسوی دیگر، روابط میدانی به نظر می رسد نشان می دهد که سنگ شناسی های MORB مانند ، تا حد زیادی پیش از تاریخ استقرار بونینیت ها ، آندزیت ها با منیزم بالا (HMA)، آداکیتی (پلاژیوگرانیت)، و ماگماهای کالک آلکالین  بوده است. این تصور که افیولیت بیانگر «سیگنال های نفت شناسی از،  حوادث فرورانش حرکت لبه پوسته زمین هستند (به عنوان مثال کیسی و دیویی، 1984؛ استرن وبلومر، 1992) توسط چندین ویژگی پشتیبانی میشود: 1)ماگما ها با دمای نسبتا بالا (MORB) ، نشان دهنده تعداد بالا و غیر منتظره ای از منیزیم-  برای محتوایMgO معادل، منطبق با MORB زیرزمینی، 2)حضور متداول، کف ها و شالوده های دگرگونی زیر افیولیتی – از ترکیب MORB مانند و تحت تاثیر شدید و تاریخ در خلاف جهت عقربه  دگرگونی P-T-t ، و 3) حضور متداول رسوبات هیدروترمال اپیدوستیک (غایب ازپشته های فعال در وسط اقیانوس). رویهم رفته، این و دیگر ویژگی ها نشان می دهد که:افزایش پروتو افیولیتی،با قوس روبه جلوشامل تفکیک دمایی بالا : پروتو قوس و قوس الکتریکی با عقبگرد سریع، حوضه پوسته پشت قوس متراکم تردر اکثر موارد فرورانش  ( 'فروپاشی حوضچه') قبل از برخورد نهایی صفحات قاره ای به چشم می خورند- به عنوان مثال قطعاتی از انباشته شمالی گندوانا اوراسیا  با هم پیوسته شده است (فلاور، 2003). فلاور و همکاران (1998)، فلاور(2003) و فلاور و دیلک (2003) قوس قسمت عقبگرد روبه جلو را به  نیروهای جریان پوششی تقویت شده توسط نیروهای گرانشی کششی تکه ها و صفحات در اسلب های بیرون آمده نسبت داده اند.

3. باغ مسلم- مطالعه موردی

بررسی حاضر، امیدواراست، که مشکل دوم را برطرف سازد. این مقاله اثر سنجش از دور را به عنوان یک کمک برای نقشه برداری دریکی از چند مورد استثنا، افیولیت باغ مسلم، در بلوچستان،غرب پاکستان که تمرکز نقشه برداری دقیق و نمونه در طی یک دوره از سال های متمادی بوده است توصیف می کند (به عنوان مثال محمود و همکاران، 1995). محدودیت های بهتر در پیدایش و زمانبندی این افیولیت و افیولیت های دیگر به منظورتفسیر محرکهای برخورد و تصادم در غرب پاکستان بحرانی  در چارچوب گسترده تری ازبستر نئو تتیان وکوهزایی هیمالیا ضروری و حیاتی خواهند بود.افیولیت  باغ مسلم (MBO) بهترین نمونه درپاکستان است و نشان دهنده یک توالی کلاسیک، افیولیتی روبه تکمیل،فاقد فقط بالاترین اجزای رسوبی و گدازه ای می باشد.

4. نقشه برداری افیولیت ها توسط سنجش از دور

بسیاری از ماهواره ها در حال چرخش بدور مدار زمین هستند و یا به دورمدار زمین چرخیده اند. به طور گسترده این ماهواره ها را می توان به دو دسته، ماهواره های منابع زمینی ویا زیست محیطی گروه بندی کرد. ماهواره های زیست محیطی بر شرایط محیط زیست با نوارعرضی 100 کیلومتر (وضوح درشت)نظارت دارند. استفاده ازماهواره های زیست محیطی در زمین شناسی متداول و مرسوم نیست اما دارای پتانسیل برای برنامه های منطقه ای و جهانی است. به عنوان مثال ابزارتصویربرداری طیفی پرتویی با وضوح متوسط (MODIS) یک سنسوراولیه برای جمع آوری داده ها به منظورنظارت تغییر جهانی برروی هر دو مورد یعنی ماهواره ترا و آکوا می باشد. با گستردگی نوار 2330 کیلومتری آن،سنسور MODIS یک پوشش دو روزه از کره زمین در 36 دسته طیفی در وضوح های فضایی 500M ، 250m و 1 کیلومتر فراهم می کند. این داده ها بدون هزینه در دسترس هستند . شکل. 1 یک تصویر MODIS ارتقاء یافته ازتمام داده های ارتفاع دیجیتالی را که نشان دهنده توده ها و اجرام بزرگ افیولیت در منطقه Tethyanهستند نشان می دهد.

5. نتایج سنجش از راه دور باغ مسلم

نقشه های اولیه از MBO بر اساس سنجش از راه دور و مشاهدات میدانی توسط خان و همکاران، 2007b ایجاد شد. در این مقاله، ما درمورد این نتایج بحث می کنیم و نشان می دهیم، که بر اساس مطالعات میدانی، تا چه حد سنگ شناسی های اصلی را می توان از داده های سنجش از راه دور شناسایی کرد. این اطلاعات را می توان به عنوان پایه ای برای نمونه برداری بیشتر برای ژئوشیمیایی ودیگر مطالعات مبتنی بر نمونه مورد استفاده قرار داد . برای مشخص کردن اهمیت ورقه های دلوریت و دایک و برجسته سازی واحد های سنگی دیگر،تصاویر ماهواره ای ASTER بیشتر در این مطالعه مورد پردازش قرار گرفت.ما یک تصویرمجزای ASTER بدست امده در10 آوریل 2006 از روی MBO را بررسی کردیم.باندهای موج کوتاه مادون قرمز،(SWIR) نتایج بهتری برای متمایز سازی و مشخص کردن سنگ شناسی ازافیولیت ارائه می کنند (به عنوان مثال، روآن و همکاران، 2005؛ خان و گلن، 2006). داده های تصویر با استفاده از نرم افزار ENVI 4.4 پردازش گردید .یک الگوریتم صبت بقایا برای داده های SWIR،بکار گرفته شد و داده ها به صورت فضایی تا 15M تفکیک شدند. الگوریتم ثبت بقایا سر و صدا و نویز را از توپوگرافی ، ابزار و نور خورشید (گرین و همکاران، 1988)

6. بحث

افیولیت ها به عنوان قطعات باقی مانده از پوسته شکل گرفته در پشته اقیانوس، حوضه حاشیه ای، پوشش جایگاه ستون و قوس آتشفشانی تعبیر شده اند (به عنوان مثال، مورز، 1982؛ کیسی و دیویی، 1984، نیکولا و همکاران، 1988). با این حال، بسیاری از این توده ممکن است نشان دهنده آرک شناور، درون اقیانوسی باقی مانده، به دام افتاده یا با شروع فرورانش درون اقیانوسی یا با قوس الکتریکی قطب چرخشی بعد از تصادفات صفحه زیر و فروپاشی حوضه پشت قوس باشند (کیسی و دیویی، 1984؛ استرن و بلومر،1992؛ Shervais، 2003؛ فلاور و همکاران، 2001؛ فلاور و دیلک، 2003). این تفسیر دلالت بر ارتباط بین شروع پیش برخورد فرورانش به عنوان فرورانش در چرخه عقبگرد و منطقه ناگهانی تغییرات حرکتی صفحه دارد (کیسی و دیویی، 1984؛ استرن و بلومر، 1992؛ فلاور و همکاران، 2001؛ گل و دیلک، 2003). برای حل چنین پرسشی مطالعات ژئوشیمیایی خوب، ساختاری، و مطالعات زمین شناختی ضروری بوده و، علاوه بر این، مشروط به نقشه برداری دقیق از سنگ شناسی های حال و روابط ساختاری و چینه خواهد بود.

7. نتیجه گیری

پیشرفت های سریع در تکنیک های سنجش از راه دور و پردازش تصویر دیجیتال ، فرصت های بی سابقه ای برای محققان برای مطالعه ونقشه برداری از افیولیت ها در مقیاس و جزئیات متفاوت ارائه کرده است. به عنوان مثال ازMBO یک فرصت عالی برای نشان دادن بهره برداری از داده های سنجش از راه دور ASTER برای متمایز سازی سنگ شناسی های گوفیولیت -به عنوان مثال،هارزبورژیت، لرزولیت، دونیت، دایک دیاباز ، سرپانتینیت،بازالت و رسوبات فراهم می کند.

داده های ASTER، پردازش دیاپیرهای سرپانتینیتی و تعداد زیادی از دایکهای دلریتی و دایکهای ورقه ای در افیولیت باغ مسلم را نشان میدهد. اطلاعات ژئوشیمیایی سنگ های مافیک از مجموعه دایک ورقه ای و دایک دلریتی در MBO (خان و همکاران مورد بحث به طور کامل.، در بررسی)ناهنجاری منفی Nb و Ta و HF و Zr ، یعنی ، فرورانش مرتبط مبدا برای سنگ را نشان می دهد. این سنگ ها همچنین غنی بودن توریم وکاهش Ta علاوه بر این متغیر از فرورانش اجزای یک پوشش ناهمگن را نشان می دهند.تغییر شیمی تولئیتی به calcalkaline، حضور ماگما بونینیتی، رسوبات هیدروترمال با درجه حرارت بالا و دیاپیرها سرپانتینیتی حاکی از یک مجموعه قوس جلو برای تشکیل افیولیت باغ مسلم است. این قوس روبه جلو بیان میشود که بخشی از یک سیستم قوس جزیره درون اقیانوسی کرتاسه بزرگ بوده است،که شامل قوس های کوهستان و لاداخ می شود.بیان میشود که این قوس درون اقیانوسی با حاشیه شمالی هند در حدود 65Ma در عرضهای جغرافیایی شمالی پایین، قبل از بسته شدن نهایی تتیس برخورد داشته است.

این مقاله ISI در سال 2008 در نشریه الزویر و در مجله بررسی های علوم زمین، توسط گروه علوم زمین منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله به کارگیری تکنیک های سنجش از راه دور برای مطالعه افیولیت در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.