论文部分内容阅读
地貌学是研究地表形态及其演化的科学，介于自然地理学和地质学的边缘位置。地貌对水分、能量的再分配起着重要的作用，通过地貌研究可以为地貌区划、农业区划、水土保持、城镇建设等等提供服务。以往只凭定性描述来分析的方法显得不够，必须逐步向定量研究转变。数字高程模型(Digital Elevation Model)，正是这样一种定量分析的方法。它用三维数据来表示地面的高程信息，而坡度、地形起伏度及高程残差值等地形因子可在DEM的基础上派生。利用这些参数，可以方便地以数理统计方式开展地貌的形态特征、地貌区划以及地貌成因的研究。
建立DEM的方法有多种，铜陵地区的高程数据来自数字化1：5万地形图。研究区域长约14km，宽约9km。利用Mapgis软件，从等高线中提取高程点，然后通过内插生成规则格网DEM，其模型采用的栅格单元为25米，共获取206255个格网。
地形因子有微观地形因子与宏观地形因子两种基本类型。微观地形因子选择坡度，宏观地形因子选择地形起伏度进行提取，提取过程在Arcview软件中完成。坡度数据显示，0-2°坡度区间的格网数为73164，占总面积的35.47％，此区地势平坦，具备良好的城镇建设基础。地形起伏度，是指特定的区域内，最大高程与最小高程的差值，能够直观的反映地形起伏的特征。利用栅格窗口递增的方法，确定铜陵地区地形起伏度计算的最佳统计单元为750m。
探讨了铜陵地区高程、坡度、地形起伏度之间的数值关系。随着高程的增加，平均坡度的最大值为31°，平均起伏度稳定在293-298m之间。地形起伏度与同区域内的平均坡度值存在较为明显的线性关系。
平地、山地是陆地地貌体系中最为宏观的地貌单元，研究表明，铜陵地区以坡度值9°作为宏观地貌的区划参数比较适合。依据高程、坡度、起伏度三个指标，区分了四种地貌类型：低海拔平原、低海拔台地、低海拔丘陵、小起伏低山。
岩石和地质构造是造成各种地貌的物质基础。依据地层岩性的地形因子特征，铜陵地区地层可分为三类。高程、坡度、起伏度值相对较大的地层，其岩石抗风化能力较强，不易被侵蚀；高程、坡度、起伏度值相对较低的地层，岩性主要是陆相碎屑物，抗风化能力极弱，容易被侵蚀。此外，铜陵地区的地貌形态也受控于铜官山背斜及大通-顺安复向斜。
利用Surfer软件实现趋势面分析，进行曲面拟合。结果表明：三次曲面拟合优于二次曲面，基本上能反映铜陵地区的地貌趋势。通过高程残差值数据分析，区域断层和矿点位置分别在-100～0m和-60～60m区间内有优势分布。论文选取了高程、坡度、地形起伏度、高程残差值四个因子，尝试从地貌学角度来预测铜矿。根据已有矿点在地形因子中的分布规律，确定权重值，并绘制了矿区概率图，大多数已知矿点的概率值都在0.30以上。据此图，在铜陵地区圈出了6个成矿远景区。Ⅰ铜官山区、Ⅴ铜官山背斜东南翼、Ⅵ铜官山背斜西北翼，三者从属于铜官山背斜：Ⅱ狮子山区、Ⅲ虎形山区、Ⅳ大尖山区，三个区域从属于大通-顺安复向斜中的次级背斜青山背斜。Ⅰ区见铜官山矿床，Ⅱ区有狮子山矿床，Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ区值得进一步勘探、查证。