地质科学
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地质科学  2014, Vol. 49 Issue (3): 899-914    DOI: 10.3969/j.issn.0563-5020.2014.03.016
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卫星热红外遥感技术在火山区地热探测中的应用——以内蒙古锡林郭勒火山区为例
彭芬1, 黄少鹏1,2, 时庆金1, 程玉祥3, 荆勇河3
1. 西安交通大学全球环境变化研究院地热与环境研究实验室 西安 710049;
2. 美国密歇根大学地球与环境科学系 美国密歇根州安娜堡 MI 48109-1005;
3. 内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院 内蒙古锡林浩特 026000
Satellite thermal infrared remote sensing in geothermal prospecting in volcanic areas:A case study of the Xilingol volcanic field, Inner Mongolia, China
Peng Fen1, Huang Shaopeng1,2, Shi Qingjin1, Cheng Yuxiang3, Jing Yonghe3
1. Institute of Global Environmental Change, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710054;
2. Department of Earth and Environmental Sciences, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109-1005, USA;
3. No. 9 Institute of Geological Survey and Development of Inner Mongolia, Xilinhot, Inner Mongolia 026000
 全文: PDF (4472 KB)   HTML( )   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 能源的全球性短缺以及全球环境问题的日益加剧,使得绿色新能源的研究与开发成为当今世界许多国家的一项重要任务。地热资源作为其中一员其重要性日益凸显。在地热资源的勘查中,传统的地质和地球物理勘探投入高、难度大,而遥感技术具有经济、高效、覆盖范围广等优势,已逐渐成为地热资源探测与调查的一种新技术手段。地热能开发的首选地区往往是新生代火山活动区,因其在相对较小的深度内就能获得很高的温度。本文综述了国内外利用遥感技术探测火山地热的发展历史和研究现状,介绍了这项技术在美国黄石公园、日本阿苏火山以及我国长白山火山和腾冲火山的应用。同时选取内蒙古锡林郭勒盟新生代火山活动构造区作为实例,利用美国NASA陆地卫星Landsat-7 ETM+第6波段的红外遥感数据反演了研究区的地表温度,结合ETM+7-4-1波段组合影像的地质构造解译结果以及其它相关资料对研究区地表温度分布进行了分析。结果表明,区内红外遥感地表温度异常区多位于北东东与北西向构造的交汇处或与环形构造密切相关。本文圈定了7个地表温度异常区作为这一地区下一步地热资源勘查的远景区。
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关键词遥感   火山地热   地表温度反演   地质构造解译   热异常     
Abstract: As the traditional energy source is in short supply and environmental problem is getting increasingly serious on the global scale,the development of new green energy has became a hot spot of the worldwide research. Compared to other alternative energies,geothermal is an inexpensive and stable energy source,and therefore has attracted great attention from general public and research community. It has a potential to play an important role in energy conservation and emissions reduction in the effort of tackling climate change. Geothermal energy is particularly rich in the Cenozoic volcanic areas where higher temperature can be expected at shallower depths,as compared to non-volcanic areas. Satellite thermal infrared (TIR) remote sensing has been proved to be effective in geothermal prospecting in volcanic areas in many countries,because it has the advantages of low cost,high efficiency and great spatial coverage over the traditional geological and geophysical exploration methods that are expensive and time consuming. However,satellite TIR remote sensing has not found much application in Chinese volcanic-geothermal research. This paper first presents a brief review of the history and current state of the technology,along with its applications in the Yellowstone National Park in U.S. and Aso volcanic area in Japan as two foreign examples,Changbaishan volcano in Jilin and Tengchong volcano in Yunnan as two domestic ones. The review is followed by a case study of the Xilingol Volcanic Field (XVF) with Landsat ETM+data. Seven areas of the XVF has been identified for next step geothermal investigation based on the analysis of the retrieved land surface temperature with a single channel algorithm and geological interpretation of bands 7-4-1 composite imagery as well as other supplementary information. This study shows that the major land surface temperature anomalies in the XVF are located in the intersections of the NEE- and NW-striking faults,and related to Cenozoic volcanic craters.
Key wordsRemote sensing   Volcanic geothermal   LST retrieval   Geologic structure interpreting   Thermal anomalies   
收稿日期: 2014-01-20;
基金资助:

国家自然科学基金项目(编号:41374089)资助

通讯作者: 黄少鹏,男,1958年9月生,博士,教授,地热学和全球气体变化学专业。E-mail:shaopeng@mail.xjtu.edu.cn,shaopeng@umich.edu     E-mail: shaopeng@mail.xjtu.edu.cn,shaopeng@umich.edu
作者简介: 彭 芬,女,1989年6月生,硕士研究生,环境科学与工程学专业。E-mail:814880212@qq.com
引用本文:   
. 2014, 卫星热红外遥感技术在火山区地热探测中的应用——以内蒙古锡林郭勒火山区为例. 地质科学, 49(3): 899-914.
. Satellite thermal infrared remote sensing in geothermal prospecting in volcanic areas:A case study of the Xilingol volcanic field, Inner Mongolia, China[J]. Chinese Journal of Geology, 2014, 49(3): 899-914.
 
没有本文参考文献
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