Дистанционные методы в геологии. Учебное пособие

Изложены методы и технические средства дистанционного зондирования Земли. Рассмотрены принципы визуального и автоматизированного дешифрирования аэрокосмических снимков. Показаны особенности дистанционного изучения линеаментной тектоники, кольцевых структур литосферы, динамики плейстоценовых оледенений. Освещены вопросы практического использования материалов дистанционных съемок при прогнозе и поисках месторождений полезных ископаемых, проведении эколого-геологических исследований.

Предназначено для студентов геологических специальностей вузов, а также аспирантов, преподавателей учебных заведений и специалистов, занимающихся дистанционными методами изучения Земли.

Дистанционное зондирование (от англ. термина «remote sensing») обозначает в широком смысле изучение поверхности Земли или других планет на значительном расстоянии с помощью съемок с авиационных и космических носителей с целью изучения и тематического картографирования исследуемых объектов. Среди различных аспектов дистанционного зондирования особую актуальность приобретают аэро–  и космические съемки Земли при геологических исследованиях.

Дистанционные методы в геологии представляют собой комплекс технологий и методов изучения закономерностей строения и развития литосферы с самолетов, космических аппаратов и других носителей визуально или различными приборами путем дешифрирования записи физического поля Земли. В научной литературе термин «дистанционные методы в геологии» нередко заменяют аналогичным по содержанию понятием «аэрокосмогеологические методы».

Развитие дистанционных методов в геологии тесно связано с геолого-географическими исследованиями с помощью космических средств планет Солнечной системы, поскольку это имеет определенное значение для выявления планетарных закономерностей в эволюции Земли. Прогресс в освоении космического пространства позволил выделить новое направление в геологической науке – космическую планетологию, которая открывает перспективы для сравнительного анализа строения планет и Земли.

В геологической практике дистанционные методы разделяют на две группы: фотографические и нефотографические, или оптико-электронные методы съемок земной поверхности. К фотографическим методам относят аэро- и космические съемки, осуществляемые традиционной либо новой многозональной фотоаппаратурой. Съемки, проводимые с помощью сканирующих систем, спектрометрометрических приборов или радаров бокового обзора, называют оптико-электронными методами дистанционного зондирования. В общем комплексе аэрокосмогеологических исследований вспомогательное значение имеют визуально-инструментальные наблюдения поверхности Земли с воздуха либо из космоса, именуемые соответственно аэровизуальными или космовизуальными методами.

Аэрокосмогеологические исследования в сочетании с традиционными методами (геологическими, геофизическими, геохимическими и др.) повышают объективность геологических знаний о региональной структуре литосферы, проявлениях древних и новейших геологических процессов. Важную роль играет аэрокосмическая информация при тектонических исследованиях, палеогеодинамических реконструкциях, прогнозировании и поисках месторождений полезных ископаемых, изучении  состояния и изменений верхней части литосферы в условиях техногенного воздействия.

В равнинно-платформенных областях, охваченных древнематериковыми оледенениями, дистанционными методами выявляются закономерности развития покровных (четвертичных) отложений различного состава и генезиса, формы проявления экзогенных геологических процессов, а по комплексу дешифровочных признаков и геолого-геофизических данных устанавливаются зоны разломов, кольцевые объекты (погребенные гранито-гнейсовые купола, вулкано-плуто-нические структуры и др.) и тектонические блоки, активные на новейшем этапе геологической истории.

Дистанционные методы получили широкое развитие в специализированных видах геологического картографирования. Космогеологическое картографирование проводится в масштабах  1׃1 000 000 и 1׃500 000  целью выяснения региональных закономерностей строения литосферы значительных по площади территорий на базе геоинформации, полученной из космоса. При изучении геологии отдельных районов (обычно в масштабе 1׃ 200 000) осуществляется аэрофотогеологическое картографирование. В итоге составляются космогеологическая либо аэрофотогеологическая карты, которые представляют собой геологические модели местности, созданные на основе материалов дистанционного зондирования с учетом традиционных геолого-геофизических данных. Они используются для обновления карт геологического содержания, тектонических и геодинамических построений, решения поисковых, эколого-геологических и других задач.

С целью прогнозирования и поисков месторождений полезных ископаемых выполняется космогеолого-минерагеническое и космо-структурное картографирование. При этом создаются прогнозные карты, позволяющие оперативно оценить структурные особенности рудных формаций и зон нефтегазонакопления, выбрать перспективные площади для постановки крупномасштабного геологического картографирования, поисковых геофизических и буровых работ. <...>