Γεωμορφομετρικά χαρακτηριστικά και τεκτονική δραστηριότητα στην υποβυθιζόμενη ρηξιγενή πλάκα Ιμαλάιων, μέσω δορυφορικών δεδομένων.

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 09:10, 28 Μαΐου 2015

Εικόνα 1: Εικόνα Landsat ETM+ στο μικροκυματικό υπέρυθρο φάσμα (SWIR) με χρήση των καναλιών 7-4-3 ( με αντιστοιχία χρωμάτων κόκκινο-πράσινο-μπλε), που δείχνει τη τοποθεσία των δυτικών πτυχών και της ρηξιγενούς ζώνης των Ιμαλάϊων.

Εικόνα 2: Χάρτης που απεικονίζει το δίκτυο αποστράγγισης και το μοτίβο αποστράγγισης στη περιοχή μελέτης με δεδομένα DEM και χρήση του προγράμματος ArcGIS.

Εικόνα 3: Χάρτης που απεικονίζει τη πυκνότητα αποστράγγισης στη περιοχή μελέτης. Παρατηρούνται 4 τοπογραφικές μονάδες με υψηλή πυκνότητα: (1) Punjab foreland basin, (2) Bannu basin, (3) Peshawar basin, (4) Jalalabad basin.

Εικόνα 4: Χάρτης που απεικονίζει τις κλίσεις στη περιοχή μελέτης (επί της %) με δεδομένα DEM. Απεικονίζονται 9 τοπογραφικές μονάδες: (1) Punjab foreland basin, (2) Bannu basin, (3) Peshawar basin, (4) Jalalabad basin, (5) Potwar plateau, (6) Kohat plateau, (7) Khost plateau, (8) thrust front ranges, (9) Lesser Himalayas.

Εικόνα 5: Εικόνα Landsat ETM+ όπου απεικονίζει την οριοθέτηση των τοπογραφικών μονάδων, τα όρια των οποίων ακολουθούν τις κύριες δομές, Κύρια μετωπική διάρρηξη (MFT) και Κύρια περιθωριακή διάρρηξη (MBT) όπως αυτές φαίνονται και σε Εικόνα 1.

Αντικείμενο εφαρμογής: Γεωμορφομετρικά χαρακτηριστικά και τεκτονική δραστηριότητα στην υποβυθιζόμενη ρηξιγενή πλάκα Ιμαλάιων, Πακιστάν, μέσω δορυφορικών δεδομένων.

Πρωτότυπος τίτλος: Geomorphometric features and tectonic activities in sub-Himalayan thrust belt, Pakistan, from satellite data.

Συγγραφείς:Lize Chen, ShuhabD.Khan

Λέξεις κλειδιά: τοπογραφία, τεκτονική, Ιμαλάια, DEM, Landsat ETM+

Σκοπός:

Η ρηξιγενής ζώνη των Ιμαλάϊων, αφορά μια «σφήνα» που κινείται νότια πάνω από την υποβυθιζόμενη προς βορρά Ινδική πλάκα. Αυτή η συμπίεση που προκαλείται από τις δύο πλάκες οδήγησε σε σημαντικές παραμορφώσεις των ιζηματογενών πετρωμάτων της περιοχής. Μέσω της αλληλεπίδρασης παραγόντων όπως η τεκτονική και η διάβρωση, στη περιοχή διαμορφώθηκαν ξεχωριστές μορφές τοπογραφίας και γεωμετρίας.

Για τη καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ τεκτονικής και τοπογραφίας, χρησιμοποιήθηκε ένα ψηφιακό μοντέλο εδάφους (DEM) που προήλθε από το Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) προκειμένου να προκύψουν γεωμορφολογικά και αποστραγγιστικά χαρακτηριστικά. Βασιζόμενοι σε τοπογραφικές αναλύσεις, πυκνότητα αποστράγγισης και μοτίβα αποστράγγισης προέκυψαν 9 τοπογραφικές μονάδες.

Σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση της σχέσης μεταξύ τεκτονικής και τοπογραφίας στη ρηξιγενή ζώνη των Ιμαλάϊων, χρησιμοποιώντας γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά που προέκυψαν από το ψηφιακό μοντέλο εδάφους (DEM) και να ερμηνευτούν με δομές που προέρχονται από εικόνες Landsat ETM+ και γεωλογικούς χάρτες, στηριζόμενοι σε αποστραγγιστικά δεδομένα που δίνουν πληροφορίες για τις δομικές μονάδες και την ιστορία εξέλιξης των ρηγμάτων.

Περιοχή μελέτης:

Τα Ιμαλάϊα αποτελούν τη νεότερη τοπογραφική μονάδα στη γη και είναι αποτέλεσμα της σύγκρουσης της Ινδικής πλάκας με την Ευρασιατική. Η ορογενετική ζώνη των Ιμαλάϊων δημιούργησε σειρά από υποβυθιζόμενα, προς βορρά, ρήγματα του Καινοζωικού αιώνα στο νότιο Θιβέτ.

Η ρηξιγενής ζώνη των Ιμαλάϊων στο Πακιστάν αποτελεί μέρος του γενικότερου συστήματος με ξεχωριστή τοπογραφία που διακρίνεται σε Κύρια μετωπική διάρρηξη (MFT) και σε Κύρια περιθωριακή διάρρηξη (MBT), (Εικόνα 1).

Μέθοδοι:

Στη συγκεκριμένη εργασία, χρησιμοποιήθηκαν δύο βάσεις δεδομένων προκειμένου να εξαχθούν δομικές και γεωμορφολογικές πληροφορίες.

Με χρήση 12 εικόνων Landsat 7 ETM+ , οι οποίες ενώθηκαν δημιουργώντας ένα μωσαϊκό, προέκυψαν στοιχεία για τις γραμμικές δομές και τα λιθολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Οι εικόνες αυτές υπέστησαν γεωαναφορά, εξισορρόπηση χρωμάτων και διόρθωση φωτεινότητας, προκειμένου η ανάλυσή τους να οδηγήσει στα επιθυμητά αποτελέσματα. Με βάση τις φασματικές υπογραφές από τη περιοχή μελέτης, κατασκευάστηκε ένα έγχρωμο σύνθετο στο μικροκυματικό υπέρυθρο φάσμα (SWIR) με χρήση συνδυασμού των καναλιών 7-4-3, το οποίο εισήχθη στο λογισμικό ENVI (Περιβάλλον για Οπτικοποίηση Εικόνων) από το οποίο προέκυψαν τα χαρακτηριστικά που αφορούσαν τη περιοχή μελέτης.

Με τη χρήση του Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) και δεδομένων DEM (με χωρική διακριτική ικανότητα 90 m) περιγράφηκαν γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά όπως το αποστραγγιστικό μοτίβο (Εικόνα 2), η πυκνότητα αποστράγγισης (Εικόνα 3) και η κλίση (Εικόνα 4).

Αποτελέσματα:

Με τη βοήθεια των εικόνων Landsat 7 ETM+ απεικονίστηκαν οι γραμμικές δομές που απαντούν στη περιοχή μελέτης (Εικόνα 5). Παρατηρήθηκε ότι σε σχέση με παλιότερους γεωλογικούς χάρτες της περιοχής με κλίμακα 1:650.000, οι δορυφορικές εικόνες έδωσαν πιο ακριβή χαρτογράφηση σχετικά με τα κύρια ρήγματα και τις πτυχές. Ωστόσο οι εικόνες αυτές υστερούν στην απεικόνιση μικρότερων πτυχών και ρηγμάτων που απεικονίζονται σε γεωλογικούς χάρτες κλίμακας 1:50.000, οι οποίοι όμως δε καλύπτουν όλη τη περιοχή μελέτης.

Το αποτέλεσμα χρήσης των εικόνων Landsat 7 ETM+ σε συνδυασμό με τους υπάρχοντες γεωλογικούς χάρτες έδειξαν ότι οι δομές μεταξύ της Κύριας μετωπικής διάρρηξης (MFT) και της Κύριας περιθωριακής διάρρηξης (MBT) περιλαμβάνουν κυρίως νότιες πτυχές και ρήγματα.

Με βάση τα διαφορετικά γεωμορφολογικά δεδομένα, τα αποστραγγιστικά μοτίβα και τις δομές που παρατηρήθηκαν, βρέθηκε ότι η ρηξιγενής ζώνη των Ιμαλάιων χωρίζεται από τα δυτικά προς τα ανατολικά σε τρία δομικά σύνολα: (1) ρηξιγενές κάλυμμα Bannu-Trans-Indus, (2) ρηξιγενές κάλυμμα Kohat-Surghar, (3) ρηξιγενές κάλυμμα Potwar-Salt . Τα καλύμματα αυτά σύμφωνα με τους συγγραφείς προήλθαν από τη περιοχή Punjab Foreland Basin.

Συμπεράσματα:

Στη περιοχή του βόρειου-δυτικού Πακιστάν, στη ζώνη των Ιμαλάιων διακρίθηκαν εννέα τοπογραφικές μονάδες χρησιμοποιώντας τη κλίση, την πυκνότητα αποστράγγισης και τα αποστραγγιστικά μοτίβα. Οι τοπογραφικές μονάδες αυτές συμφωνούν με δεδομένα που προέκυψαν από την επεξεργασία εικόνων Landsat 7 ETM+ και τους ήδη υπάρχοντες γεωλογικούς χάρτες.

Μελετώντας συνδυασμένα τη τοπογραφία και τα δομικά δεδομένα της περιοχής, παρατηρήθηκαν τρία ρηξιγενή καλύμματα.

Τα γεωμορφομετρικά χαρακτηριστικά που έχουν προκύψει μπορούν να βοηθήσουν σε περαιτέρω τεκτονικές έρευνες.

Πηγή στο διαδίκτυο:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098300409001289