Földtani Közlöny 135/2, 2 9 3 - 304. (2005) Budapest
Székelyföld lineamens térképe Landsat-TM űrfelvétel alapján Lineament map of Székelyföld based on a Landsat-TM satellite image Harta de alineamente a Secuimii întocmitâ ре baza unei imagini din satelit Landsat-TM 1
UNGER Zoltán - TÍMÁR Gábor
2
(6 ábra) Tárgyszavak: űr jelvételek, feldolgozási technikák (szűrés, élkiemelés, stb), lineamensek Keywords: satellite images, interpretation techniques (filtering, edge enhancement), lineaments Cuvinte cheie: imagini satelit, tehnici de interpretate (filtere, depistarea muchiilor), alineamente Abstract The geology and geomorphology of the Székelyland, the area at the inner side of the eastern extremity of the Carpathian arc is investigated using Landsat TM satellite imagery. Elongated, linear features, the lineaments are located and discussed. Digital image processing has been applied to the imagery: kernel filters (high-frequency trend-filtering, low-frequency averaging and edge enhancement) have been used to get an image applicable for analogue interpretation to digitise the lineaments; a step that is burdened with un-avoidable subjectivity of the interpreter. The resulted lineaments have been compared to the linear features of an older geological map based also on photointerpretation and a tectonic map, and also to a geodynamical model containing the study area. As a result it is shown that the present method based on digital image processing and analogue photo-interpretation alone is not capable to map the structural geological lines. Meanwhile, the horizontal tension field component directions from the geodynamical model have been successfully reconstructed by the interpreted lineament structure in all parts of theistudy area. Összefoglalás Jelen munka a Székelyföld átfogó földtani-morfológiai formakincsének speciális elemeit, az űrfelvételeken is nyomozható hosszú, egyenes alakzatokat, az ún. lineamentumokat mutatja be és elemzi. A felhasznált Landsat-TM űrfelvételek digitális képfeldolgozásával, magas frekvenciás trendleválasztás, alacsony frekvenciás simítás és élkiemelés egymást követő alkalmazásával előállított képen a lineamentumokat (szubjektív elemektől sem mentes) humán értelmezéssel digitalizáltuk, majd egybevetettük egy korábbi, szintén fotointerpretáción alapuló geológiai térkép, ül. egy tektonikai térkép vonalobjektumaival és egy, a környéket érintő geodinamikai modellel. Megállapítható, hogy a vázolt digitális képfeldolgozáson és analóg fotointerpretáción alapuló módszer önállóan nem alkalmas a geológiai szerkezeti vonalak megbízható feltárására. Ugyanakkor a geodinamikai modellben szereplő feszültségtér-irányok a vizsgált terület minden részén (Keleti- és Déli-Kárpátok, Erdélyi-medence keleti pereme) megbízhatóan egybeesnek a kimutatott lineamensekkel.
-'Magyar Állami Földtani Intézet, Informatikai Főosztály, GeokartogTáfiai osztály, 1143 Budapest, Stefánia 14.,
[email protected] 2
ELTE Geofizikai Tanszék, Űrkutató Csoport, 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány l/a,
[email protected]
294
Földtani Közlöny 135/2
Rezumat Lucrarea de faja prezintä о interpretare experimentalä ale elementelor lineare geologice si morfologice: alineamente, identíficate pe baza unei imagini din satelit despre regiunea Secuimii. Imaginea L a n d s a t - T M a fost supusâ unei prelucrári digitale, aplicând un sir de filtere digitale: sustrageri de trend de inalta frecvenjä urmatä de о atenuare cu frecvenfä joasä si terminând eu marcäri automatise ale muchiilor. Alineamentele interpretare (cu elemente subiective ale interpretärii) au fost digitalizate, §i au fost comparate cu elementele lineare ale unei härfi geologice bazate pe fotointerpretârile anterioare si a unei härfi tectonice. Totodatâ, compararea a fost fäcutä §i eu un model geodinamic care se refera la regiunea respective. Se poate conclude cä aplicarea technologiei de prelucrarea digitalä a imaginilor si cä fotointerpretârile analoage nu sunt suficiente pentru interpretârile tectonice. Este de remarcat insä coincidenfa härfii de alineamante cu tensiunile din modelul geodinamic de pe teritoriul studiat (Carpafii Orientali §i Meridionali, respectiv ramura esticâ a Basinului Transilvan).
Bevezetés Az
űrfelvételeken
illetve
domborzati
modelleken
észrevehető
vonalszerű
objektumok, az ún. l i n e a m e n t u m o k vagy lineamensek vizsgálata a távérzékelés és
a térinformatika
megjelenésével és együttes
alkalmazásával
megkezdődött
( K O I K E e t al. 1 9 9 5 , 1 9 9 8 ; L E P A G E e t al. 2 0 0 0 ) , és m á r a a v i l á g s z á m o s h e l y é r ő l k é s z ü l t ilyen analízis (a teljesség i g é n y e nélkül: S U Z E N & T O P R A K 1998; A R L E G U I & S O R I A N O 1998;
S Z É K E L Y 2 0 0 1 ; L E E C H e t al. 2 0 0 3 ) .
Az
utóbbi
években
Magyar
Állami Földtani
Intézetben
is m e g s z ü l e t e t t
űrfelvételek digitális feldolgozásának lehetősége. E n n e k e r e d m é n y e k é p p e n e d d i g is t ö b b alapult.
A
kutatási
projekt
Duna-delta
alkalmazta,
üvegházhatást
illetve részben
gerjesztő
2 0 0 0 ) , illetve a m a is f o l y t a t ó d ó ,
munka
SÍKHEGYI 2004)
(UNGER
&
a jelen munkában
sorolható
ezek
módszeren
líbiai földtani
közé.
a Székelyföld területére
kísérletet az űrfelvételeken kimutatható l i n e a m e n t u m o k A
a
gázkibocsátások
(SÍKHEGYI & U N G E R
felhasználva
ezen
az már
elemzése térképező
E tapasztalatokat vonatkozóan
is
teszünk
elemzésére.
vizsgált terület tektonikai szerkezetét m á r H E R B I C H (1878) óta kutatják.
A
Székelyföld déli r é s z é h e z k a p c s o l ó d ó V r a n c e a - z ó n a (leírását lásd pl. GÎRBACEA és FRISCH 1998; GVIRTZMAN 2002) a kárpáti térség tektonikailag legaktívabb területe, így
k u t a t á s a é r t e l e m s z e r ű e n j e l e n t ő s a m o d e r n r o m á n f ö l d t u d o m á n y b a n is (pl.
M A T E N C O 1 9 9 7 ; M A T E N C O e t al. 1 9 9 7 , 2 0 0 3 ; T A R A P O A N C A e t al. 2 0 0 4 ) . R o m á n i a teljes területére
SPRINCEANÁ
et al. (2003)
a G T O P O - 3 0 globális domborzati
modell
( G L O B E Task Team 1999) alapján megrajzolták előzetes lineamensek, potenciális tektonikai vonalak A
Székelyföld
figyelembe 1993;
vettük
HORVÁTH
térképét.
a Kárpát-medence
&
a vonatkozó CLOETINGH
legkeletebbi területe,
vizsgálatakor
regionális geodinamikai modelleket
1996; BADA
1999; BADA
et
tehát
(HORVÁTH
al. 1 9 9 9 ) , é s
eredmé
nyeinket összevetettük azokkal. A
jelen m u n k a
célkitűzése
az, hogy
a Székelyföldet ábrázoló
Landsat-TM
űrfelvétel értelmezésével l i n e a m e n t u m o k a t azonosítsunk és e g y b e v e s s ü k azokat a g e o l ó g i a i t é r k é p e k e n ( U N E S C O - D S G I 1 9 7 3 ; M E Z H E L O V S K I Y e t al. 1 9 8 8 ) á b r á z o l t s z e r k e z e t i v o n a l a k k a l , ill. a z e m l í t e t t g e o d i n a m i k a i m o d e l l e k k e l . Emellett
felvetődött,
hogy
eredményeinket
más
geológiai
térképeken
f e l t ü n t e t e t t t e k t o n i k a i e l e m e k k e l is e g y b e v e s s ü k . E n n e k k o m o l y a k a d á l y á t j e l e n t i ,
UNCER Z. & TÍMÁR G.: Székelyföld lineamens térkéve Landsat-TM
hogy a rendelkezésünkre (MUTIHAC
álló térképek;
űrfelvétel alapján
295
Románia ásványvagyonának
atlasza
1980), illetve a bukaresti Földtani Intézet h o n l a p j á n elérhető
webes
térképi a l k a l m a z á s t e r ü l e t ü n k ö n s z e g é n y e s e n tünteti fel a t e k t o n i k a i e l e m e k e t . A kortárs illetve közelmúltbeli romániai és k a p c s o l ó d ó n e m z e t k ö z i
szakiro
d a l o m t e r m é s z e t e s e n k i t e r j e d t e n f o g l a l k o z i k a t é r s é g t e k t o n i k a i s z e r k e z e t é v e l is. R A D U L E S C U e t al. ( 1 9 8 5 ) e g y k e l e t - n y u g a t i profil m e n t i l i t o s z f é r a p r o f i l t
adnak
m e g . V I S A R I O N e t a l . ( 1 9 8 8 ) , H I P P O L Y T E & S A N D U L E S C U ( 1 9 9 6 ) , S C H M I D e t a l . ( 1 9 9 8 ) ill. GÎRBACEA és FRISCH, (1998) a Keleti- és Délkeleti-Kárpátok e g y e s részeire, M A T E N C O e t al. ( 1 9 9 7 ) , T A R A P O A N C A e t al. ( 2 0 0 4 ) a K á r p á t o k k e l e t i é s d é l i e l ő t e r é r e , L I N Z E R e t al. ( 1 9 9 8 ) a t e l j e s v i z s g á l t t e r ü l e t r e v o n a t k o z ó a n , C S O N T O S e t al. ( 1 9 9 2 ) , P E R E S S O N &
D E C K E R ( 1 9 9 7 ) , F O D O R e t al. ( 1 9 9 8 ) , ill. B A D A e t al. ( 1 9 9 9 ) p e d i g a
Pannon
m e d e n c e térségére a d n a k m e g - saját v a g y m á s o k kutatásainak szintéziseként tektonikai-szerkezeti vonalakat forrásmunkákban
a Székelyföld környezetében.
A z itt
azonban a térképi megjelenítési igény és pontosság
felsorolt másod
lagos a szerkezetek átnézetes bemutatásához képest. A közölt térképszerű ábrák geokódolása
és
együttes
értelmezése, integrálása
természetesen
korlátozott
p o n t o s s á g g a l l e h e t s é g e s , h a s o n l ó a n a h h o z az eljáráshoz, a h o g y a B A D A (1999)-féle geodinamikai modell térképeit illesztettük. (Ez a m u n k a m á r n e m szerepel jelen dolgozat célkitűzéséiben.)
Adatok és módszerek A v i z s g á l t t e r ü l e t r ő l r e n d e l k e z é s ü n k r e állt e g y téli ( 1 9 9 9 . d e c e m b e r 12-i), a z I n t e r n e t r ő l l e t ö l t h e t ő [ R e f . 1 ] L a n d s a t T M ű r f e l v é t e l ( W R S 1 8 6 / 2 8 ; 1. ábra).
A
Landsat T M űrfelvételek napszinkron felvételek, azaz mindig a helyi idő szerint reggel 9:45-kor készülnek kb. 700 k m magasságból. A Landsat T M 5 rendszer hat multispektrális
sávban
30 méteres
felbontásban
és egy
termális
sávban
120
méteres felbontásban ü z e m e l (LILLESAND & KIEFER 2000). A Landsat-7 fedélzetén levő
ETM+
(Enhanced
Thematic Mapper
Plus) berendezés
sokoldalúbb
és
h a t é k o n y a b b , m i n t a k o r á b b i T M b e r e n d e z é s e k . Tulajdonságai r é v é n az általa szolgáltatott
adatok
felhasználhatók
változások tanulmányozására, sében,
nagy
felbontású,
kiterjedésű
területek
pankromatikus,
a
nagy
kiterjedésű
területeken
a felszínborítás változásának térképezésében.
0,5-0,9
mm-es
A
nyomon
15 méteres
tartományban
történő követé
geometriai
működő
pásztázó
s z k e n n e r j o b b vegetáció elkülönítést biztosít; a termális sáv felbontása 60 m é t e r r e javult; az e g y p a n k r o m a t i k u s (15 m ) , hat multispektrális (30 m ) és e g y termális (60 m ) sávban az adatok vétele egyidejűleg történik. A felvétel készítésének i d ő p o n t j á b a n a Csíki- és a G y e r g y ó i - m e d e n c é k e t k ö d borította: e k é t h e g y k ö z i m e d e n c é b e n é v e n t e 2 0 0 n a p fölötti a k ö d ö s r e g g e l e k száma. Hasonló megjelenésű foltokat találunk a felvételen a Kárpátok e szűkebb térségében, e z e k a z o n b a n n e m ködfoltok, h a n e m felhők: árnyékaikat azonosítani lehet
a Barcasági-medence DK-i peremén.
A felvételen jól elkülöníthetők
a
h e g y v i d é k i é s a m e d e n c e t e r ü l e t e k , s ő t a v ö l g y h á l ó z a t is j ó l k i r a j z o l ó d i k . T e r m é s z e t e s e n j o g g a l v e t ő d i k fel a k é r d é s , h o g y e z e k a z a l a p v e t ő e n jelenségek hogyan
zavarják m e g
a felszín a n o m á l i á i n a k vizsgálatán
légköri alapuló
lineamens-kutatást. A felhők z a v a r ó hatása nyilvánvaló, az általuk fedett terüle-
Földtani Közlöny 135/2
1. ábra. Landsat T M 7 téli (1999. dec. 12.) űrfelvétel (186/28) Székelyföld térségéről Fig. 1 A wintertime Landsat TM7 image (186/28) of the Székelyföld region registration (12th Dec, 1999) Fig. 1 Imagine din satelitul Landsat TM7 (186/28) reprezentând ianuarie 1999)
regiunea Secuimii, о înregistrare in iarnä (12
tekét elemzésünkből kihagytuk. M á s a helyzet a hegyközi medencéket borító köd esetén: a ködtakaró
felső szintje gyakorlatilag vízszintes, így a k ö d
határa
a
h a t á r o l ó h e g y v i d é k a z o n o s m a g a s s á g ú p o n t j a i n fut. A m i n t a r r a a k é s ő b b i e k b e n visszatérünk,
ezek a pontok,
amennyiben
egyenest
alkotnak,
hordozhatnak
fontos geológiai információt. A
lineamentumokat
a Kárpát-Pannon-térség
MACHEL'-térképpel ( U N E S C O - D S G I
űrfotó-interpretáción
1 9 7 3 ) , és
tektonikai
térképével,
M E Z H E L O V S K I Y et
al.
az
(1988)
alapuló geológiai térképével vetettük egybe. A
ún.
analóg
térképek
g e o k ó d o l á s á n á l a T Í M Á R et al. ( 2 0 0 3 ) által leírt eljárást a l k a l m a z t u k . A z űrfelvétel g e o k ó d o l á s á h o z s z ü k s é g e s i n f o r m á c i ó k a z I n t e r n e t e n [Ref. 1 ] m e g t a l á l h a t ó k . A két
adatbázist
transzformáltuk.
közös
térképi
koordinátarendszerbe
(UTM35/WGS84
vetület)
UNGER Z. & TÍMÁR G.: Székelyföld
lineamens térképe Landsat-TM
űrfelvétel
alapján
297
A felvételek szűrése Az
űrfelvételek szűrésére az E R M a p p e r
digitális
algoritmusokat
használtuk.
kiemelése, a regionális trendek
A
képfeldolgozó program
szűrés
célja
a
nyújtotta
morfológiai
elemek
eltávolításával a felvétel lokális változásainak
kidomborítása. A képfeldolgozó program ezt ún. Kernel szűrőkkel, mint mátrix m ű v e l e t e t v é g z i el ( C O L W E L L 1 9 8 3 ) . A k o r á b b i (líbiai) t a p a s z t a l a t o k a l a p j á n ( U N G E R és SÍKHEGYI 2 0 0 4 ) , erre a célra h á r o m s z ű r ő a l k a l m a z á s a célszerű: Magas -1
...
-1
...
-1
...
+241
-1
...
-1
-1
tünk.
-1 ...
frekvenciás
trendleválasztás:
amelyet a „sharpenll"-es Ez
egy
llxll-es
szűrővel beépített
végez Kernel
szűrő, a mátrix m i n d e n e l e m e - 1 értékű, ki véve a k ö z é p e n (6/6) elhelyezhedő
-1
+241-es
elemet:
A n a g y amplitúdójú értékváltozások eltávolítása alacsony frekvenciájú szűrő vel. E z t a „low_freqv3"-as s z ű r ő v e l v é g e z t ü k , a m e l y egy, a s z o f t v e r b e épített 3 x 3 -1
-1
-1
-1
+1
-1
-1
-1
-1
as kernel-szűrő, a mátrix oszlopai és sorai - 1 értékkel, k ö z é p e n (3/3) + l - e s értékkel : Az
élkiemekés műveletét
a
„sharpen3"
szintén beépített Kernel-szűrővel végeztük.
A 3 x 3 - a s m á t r i x s z ű r ő h a s o n l í t a z e l ő b b i h e z , d e a k ö z é p e n + 9 - e s é r t é k áll. A -1
-1
-1
-1
+9
-1
-1
-1
-1
három
szűrés
eredménye
a 2.
ábrán
látható. A fekete-fehér e r e d m é n y k é p hason lít
egy
szeizmikus
szelvényre,
amelynek
értelmezését a reflexiók jellege, belső szer
k e z e t e a l a p j á n v é g z i k . E z e n a k é p e n is ö s s z e t a r t ó , f o l y t o n o s , í v e l t „ r e f l e x i ó k " találhatók. U g y a n a k k o r n é m e l y e k megszakadnak, keresztezik egymást, máshol é p p kaotikussá válnak. A fenti sajátos „reflexiók" jellegének n y o m o n követése, ö s s z e k ö t é s e , l e h a t á r o l á s a e r e d m é n y e z i a t e r ü l e t l i n e a m e n s t é r k é p é t ( 2 . ábra).
E
térkép lehatárolt területei e g y v e r e t ű e k és a b e h ú z o t t v o n a l a k jól h a n g s ú l y o z z á k a terület felszabdaltságát. A z é r t e l m e z e t t l i n e a m e n s e k e t á t ü l t e t v e a z e r e d e t i ű r f e l v é t e l r e (3. ábra)
tisztán
látható a l i n e a m e n s e k térbeli helyzete. Tekintettel arra, h o g y georeferált, koordi n á t a r e n d s z e r b e illesztett képről v a n szó, e g y adott l i n e a m e n s terepi m e g k e r e s é s e egyértelművé válik G P S segítségével, amely a terepi m u n k á t így hatékonyabbá teszi.
Diszkusszió A lineamensek
egybevetése
Távérzékelési MEZHELOVSKIY
a geológiai
alapon, (1988)
t é r k é p e . A 4. ábra
de
még
térképpel vizuális
szerkesztésében
ennek
a térképnek
a
kiértékeléssel
kelet-európai
készült
országok
az
orosz
tektonikai
a K-i K á r p á t o k k ö z e l a z o n o s
térségét
t a r t a l m a z ó k i v á g a t á n a MEZHELOVSKlY-térkép ö s s z e h a s o n l í t á s á t m u t a t j a a z á l t a lunk meghatározott lineamensekkel (vörös vonalak). Egyértelmű, h o g y léteznek egybeeső-, vagy azonos csapású vonalak, mint például a Brassótól nyugatra eső
298
Földtani Közlöny 135/2
2. ábra. A lineamens tér kép mint az űrfelvétel fel dolgozásának legjelentő sebb eredménye, amely a digitális szűrők (magas- és alacsony frekvenciás, va lamint élkiemelő) alkal mazása során jött létre
C^ergv^|zerrí>5>fyó/
Fig. 2 The lineaments map, the most important result of the satellite image proces sing, obtained by use of digi tal filtering (high- and low frequency and sharpening filters respectivly).
S
A digitális szűrés eredményeként értelmezett Imeamensek
K = k ö d (fog)
Fig. 2 Harta de aliniamente, care este rezultatul eel mai important al acestei prelucrâri a imaginii din satelit, care a fost ob[inutâ prin aplicare filterelor digitale (de frecven\á inalta §i joasá, respectiv detectari automaice ale muchiilor)
F=felhő (cloud)
3. ábra. Az eredeti felvétel az azonosított lineamensek feltüntetésével Fig. 3 The original Landsat TM image with the iden tified lineaments. Fig. 3 Imaginea Landsat TM ca aliniamentele identificate
UNGER Z. & TÍMÁR G.: Székelyföld lineamens térképe Landsat-TM
űrfelvétel
alapján
területeken. V a n n a k olyan közös, a tektonikai elemekkel egybeeső
lineamens
e l e m e k , a m e l y e k k é p z ő d m é n y h a t á r o k , ilyen pl. a Csíki- és a G y e r g y ó i - m e d e n c é k keleti határa.
Ugyanakkor
eltérő képet
mutat
a tektonikai kép
a
lineamens
t é r k é p t ő l , pl. a z E r d é l y i - m e d e n c e t e r ü l e t é n ; s z á m o s l i n e a m e n s n e m e s i k e g y b e , s z ö g e t z á r b e ( a m i a k á r a 9 0 ° - o t is e l é r h e t i ) a t é r k é p t e k t o n i k a i e l e m e i v e l . A z eltérés oka lehet a foto-interpretációs technika szubjektív jellege: n e m ismertek a korábbi (optikai) elemzés kritériumai. Felvetődik a kérdés, h o g y e b b e n az esetben m e l y i k értelmezés a pontosabb. E n n e k kapcsán szükségesnek tartjuk felhívni a figyelmet forrásból
a következő származó
alpontban
részletezett
feszültségterek
hasonlóságra
és a jelen m u n k á b a n
a más,
vázolt
független
lineamensek
között.
4. ábra. A Kelet Európai országok tektonikai térképe - részlet - (MEZHELOVSKIY 1988.) és a Landsat T M felvételből levezetett lineamens térkép Fig. 4 The tectonic map of the Eastern European countries - detail - (MEZHELOVSKIY 1988.) and the generated lineament map from the Landsat TM image Fig. 4 Harta tectonicá a {árilor din estul Europei - detaliu - (MEZHELOVSKIY 1988.) si harta de aliniamente generatá din imaginea Landsat TM
Az
1 9 7 3 - b a n kiadott MACHEL'-térkép talán az a d d i g ismert t é r k é p e k k ö z ü l a
leggazdagabb a feltüntetett tektonikai elemek tekintetében. H a lineamens térképünket hogy
összehasonítjuk
a szintén g e o k ó d o l t MACHEL'-térképpel, akkor
feltűnik,
számos lineamens vonal egybeesik, vagy jobb egyezést mutat a
vonalakkal tapasztaltuk.
( 5 . ábra),
mint
azt
a
fent
említett
MEZHELOVSKiY-térkép
törés esetén
300
Földtani Közlöny 135/2
46°-
5. ábra. A geokódolt MACHEL' földtani térkép részlet - (UNESCO-DSGI, 1973) az azonosított lineamensekkel Fig. 5 The geocoded MACHEL' geologigal map - detail (UNESCO-DSGI, 1973) with the identified lineamens
Kristályos gerinc Kréta flis Paleogén flis Erdélyi-medence üledékei Vulkáni öv Medence üledékek
Jelentősebb lineamensek Szerkezeti elemek A digitális szűrés eredményeként értelmezett lineamensek
Fig. 5 Harta geologica MACHEL' detaliu (UNESCO-DSGI, 1973) si harta de aliniamente
N e k ü n k is s i k e r ü l t a z o n o s í t a n i a z (1) v o n a l l a l j e l ö l t S z e r e t - v o n a l a t , a m e l y e t a negyedidőszaki ezért
csúszott
üledékek peremére nyugatabbra
h ú z t u n k b e , a digitális s z ű r é s e k miatt,
a térképen
szaggatott
vonallal jelölt
és
feltételezett
t ö r é s h e z k é p e s t . A (2) l i n e a m e n s ü n k e g y b e e s i k a K e l e t i - K á r p á t o k Külső-Flis-zóna p e r e m é v e l . E g y é r t e l m ű e n k i r a j z o l ó d o t t a T a t r o s - v o n a l is (3). S z i n t é n j ó e g y e z é s t találtunk
a M a r o s - O l t törésvonallal
(4), amely m i n d k é t
térképen
benyúlik
a
B a r c a s á g i - m e d e n c é b e . A K i r á l y k ő j e l l e g z e t e s s z e r k e z e t e (5) is a z o n o s í t á s r a k e r ü l t . A Tölcsvári-szoros vonala határai,
(6) is e g y b e e s i k a k é t t é r k é p e n .
illetve a Persány-
és Baróti-hegység p e r e m e i
A Baróti-medence
szintén
megjelentek
a
digitális s z ű r é s ű l i n e a m e n s t é r k é p e n (7,8), m e l y e k a MACHEL'-térképen r é s z b e n képződményhatárokként
l á t h a t ó k . A (9) l i n e a m e n s e k a Csíki- és a
m e d e n c e p e r e m e k e t jelöli, a m e l y e k e t az űrfelvételen r a j z o l t k i é s a 6. ábra
Gyergyói-
a k ö d elterjedési
határa
szemléltet, szintén formáció elterjedési határként
jelent
keznek a földtani térképen. Megjegyezzük, h o g y a fent említett légköri jelenség segített az é r t e l m e z é s b e n . Figyelni kell tehát k ö d
és a felhő
megkülönbözte
tésére!. Az egyik leghosszabb feltételezett lineamens (10) kapcsolódik a Szászrégentői ÉK-re h ú z ó d ó törésvonalhoz, de ez eltűnik a földtani térképen a vulkano-szedim e n t ü l e d é k e k alatt, m i n t e g y e n n é l i d ő s e b b t ö r é s n e k tekintve.
Véleményünk
szerint e z e g y fiatal l i n e a m e n s és a z e m l í t e t t k é p z ő d m é n y D N y - i h a t á r á t z ö m m e l m i n d e n h o l metszi. Ezzel m a j d n e m p á r h u z a m o s lefutású a (11) lineamens, a m e l y
UNGER Z. & TÍMÁR C: Székelyföld lineamens térképe Landsat-TM
űrfelvétel
301
alapján
6. ábra. Az Erdélyi-medence, a Keleti-Kárpátok és a Déli-Kárpátok, valamint ezek előterének későpannóniai korszakra vonatkozó modellezéssel becsült feszültségtere (BADA G. 1999.) a lineamens térképpel Fig. 6 The predicted stress field map in the Transylvanian basin the Eastern Carpathians Carpatian and their foreland (BADA G. 1999.) with the lineament map
and
Southern
Fig. 6 Cîmpul de stress estimât pentru Pannonianul Superior ín zona Basinului Transilvan, Carpajii si Meridionali, respectiv zonele adiacente (BADA G. 2999.) eu harta de aliniamente
Orientali
a vulkáni vonulat DNy-i p e r e m é v e l esik egybe. E lineamens É részének tekto n i k a i é r t é k é t a l e g a l a c s o n y a b b n a k ítéljük, u g y a n i s a fiatal k é p z ő d m é n y e k
morfo
lógiai jellemzőivel e s h e t n e k egybe, és ezért feltehetően n e m tektonikai jellegű lineamenssel állhatunk szembe. A z e l k ö v e t k e z ő i d ő s z a k k i h í v á s a u g y a n a k k o r , h o g y a t e r e p e n is e l l e n ő r i z z ü k é s d o k u m e n t á l j u k a t é r k é p e k eltéréseit és e g y e z é s e i t a kijelölt l i n e a m e n s e k k e l .
A lineamens
térkép
és a
feszültségterek
A térségben u r a l k o d ó feszültségterek alapján (BADA 1999), a m e l y a 0 - 6 millió éves
időszakra
vonatkozik,
egyértelműen
azonosítható
a
terület
tektonikai
f e j l ő d é s é t b e f o l y á s o l ó k é t fő k o m p r e s s z i ó s irány. S z e r e n c s é s h e l y z e t b e n v a g y u n k ,
Földtani Közlöny 135/2
302
mert BADA (1999) a P a n n o n - m e d e n c e
térségére végzett modellezésében épp
Kárpáti-ív DK-i térségére - a m i kutatási területünkkel részletes
elemzést, modellszámítást
modellezést egyezés
az
a késő-pannóniai
előállított l i n e a m e n s t é r k é p
fedezhető
egybeesőén -
fel a l i n e a m e n s e k
és
fölé a
alkorszakra.
helyezzük,
nagy
Ha
magától
szerkezeti
K á r p á t i törés [ S C F ] ) , v a l a m i n t az u r a l k o d ó feszültségtér k ö z ö t t (6. Tehát az említett modellszámítások kialakítható
több
fejlődéstörténeti
a
(Trotus
Fault/Dél-
ábra).
és jelen lineamenstérkép
elképzelés
ezt
értetődő
elemek
Fault/Tatros-törés [TFj; Intra-Moesian Fault [IM]; South-Carpathian
a
végzett
alapján
(szcenárió), amely
közül
már majd
választani lehet a terepi felmérések kiértékelése során. E z a távérzékelés egyik o l y a n h o z a d é k a , a m e l y új s z í n t é s m ó d s z e r t
ad a modern
tektonikai
értelme
zéseknek.
Következtetések Direkt szerkezeti vonalak kimutatására képfeldolgozáson
és
humán
terepi m é r é s e k nélkül a
értelmezésen,
azaz
bemutatott,
fotointerpretáción
alapuló
módszer csak korlátozott mértékben alkalmas; a meghatározott lineamensek csak a terület egyes részein illeszkednek az analóg fotointerpretáción alapuló korábbi térképpel,
a m i az értelmezés szubjektív voltát mutatja.
A vizsgált
tektonikai
térképpel egybevetve ugyanakkor számos (de n e m m i n d e n ) helyen találunk j ó egyezést. Figyelemreméltó
egybeesés
mutatható
ki
ugyanakkor
a
BADA-féle
g e o d i n a m i k a i m o d e l l n e k a területre v o n a t k o z ó darabja által m u t a t o t t
(1999)
feszültség
tér-irányok és a jelen m u n k a során meghatározott lineamensek irányai között. Ez m i n d e n k é p p felveti a m ó d s z e r e n alapuló vizsgálat kiterjesztését a Pannon-térség m á s területeire is. A
térségről kialakított tektonikai k é p ü n k
és a továbbkutatás
szempontjából
m e g h a t á r o z ó n a k ítéljük a l i n e a m e n s térkép további elemzését és ellenőrzését, a terepi méréseket, a m e l y e k értelmezése során eldől, m e l y i k lineamensből
lesz
igazi t e k t o n i k a i elem, vető. A távérzékelés az adott szakterületen ilyen digitális f e l d o l g o z á s o k o n alapuló tektonikai s z c e n á r i ó k kidolgozását segíti elő, a m e l y a terepen
történő
mérésekhez
a mindenkori
kiindulást
jelenti. E z e k alapján
a
t é r s é g t e k t o n i k a i f e j l ő d é s i k é p e is p o n t o s í t h a t ó .
Köszönetnyilvánítás A szerzők ezúton m o n d a n a k köszönetet a Magyarhoni Földtani Társulatnak a munka
e rovatban
történő megjelentetéséért. A vázolt kutatást
M a g y a r Ű r k u t a t á s i I r o d a k ö z ö s , T P 0 9 4 / 2 0 0 4 . sz. t é m a p á l y á z a t a
az I H M és a
támogatta.
A s z e r z ő k k ö s z ö n e t t e l t a r t o z n a k Dr. SZÉKELY B a l á z s n a k (ELTE-Geofizika T a n s z é k Űrkutató Csoport) a t a n u l m á n y elkészítésében nyújtott sokoldalú segítségéért. A
színes oldalak megjelenését a MÁFI Hegyvidéki Térképezési Osztálya, a
M Á F I Medenceanalízis Osztálya, a M Á F I Üveghutai Projektje és a G E O 21 Bt. anyagi támogatása tette lehetővé. Segítségüket köszönjük.
UNGER Z. & TÍMÁR G.: Székelyföld Hneamens térképe Landsat-TM űrfelvétel alapján
Irodalom -
303
References
[1] http://glcfapp.umiacs.umd.edu:8080/esdi ARLEGUI, L . E., SORIANO, M . A . 1998: Characterizing lineaments from satellite images and field studies in the central Ebro basin (NE Spain). - International Journal of Remote Sensing 1 9 , 3169-3185. BADA, G . 1999: Cenozoic stress field evolution in the Pannonian basin and surrounding orogens. NSG publication no. 990101, Vrije Universiteit, Amsterdam, 32-149. BADA, G . , HORVÁTH, F., GERNER, E & FEJES, I. 1999: Review of the present-day geodynamics of the Pannonian Basin: progress and problems. - Journal of Geodynamics 2 7 , 501-527. COLWELL, N . R. 1983: Manual of Remote Sensing, Vol. I - SIMNONETT S. David (Ed.) - Vol. II ESTES E . John (Ed.)., American Society of Photogramme try. The Sheridan Press, Falls Church, Virginia, USA, 26-250. CSONTOS, L . , NAGYMAROSY, A., HORVÁTH, F. & KOVAC, M . 1992: Tertiary evolution of the IntraCarpathian area: a model. - Tectonophysics 2 0 8 , 221-241. FODOR, L . , CSONTOS, L . , BADA, G . , GYÖRFI, I. & BENKOVICS, L . 1998: Tertiary evolution of the Pannonian basin system and neighoring orogens: new sythesis of paleostress data. - Geol. Soc. London Spec Publ. 1 5 6 , 295-334. GÎRBACEA, R . A. & FRISCH, W. 1998: Slab in the wrong place: Lower litospheric mantle delamination in the last stage of the Eastern Carpathians subduction retreat. - Geology 2 6 , 611-614. GLOBE Task Team 1999: The Global Land One-kilometer Base Elevation model. 30 szögmásodperc felbontású digitális domborzati modell. GVTRTZMAN, Z . 2002: Partial detachment of a litospheric root under the Southeast Carpathians: Toward a better definition of the detachment concept. - Geology 3 0 , 51-54. HERBICH F. 1878: A Székelyföld földtani és őslénytani leírása - MÁFI Évkönyv 1 8 7 8 , 5 , 2 , 1-304. HIPPOLYTE, J. C . & SANDULESCU, M . 1996: Paleostress characterization of the „Wallachian phase" in its type area (southeastern Carpathians, Romania). - Tectonophysics 2 6 3 , 235-248. HORVÁTH, F. 1993: Towards a mechanical model for the formation of the Pannonian Basin. Tectonophysics 226, 333-357. HORVÁTH, F. & CLOETINGH, S. 1996: Stress-induced late-stage subsidence anomalies in the Pannonian Basin. - Tectonophysics 2 6 6 , 287-300. KOIKE, K . , NAGANO, S. & OIMI, M . 1995: Lineament analysis of satellite images using a segment tracing algorithm (STA). - Computers & Geosciences 2 1 , 1 0 9 1 - 1 1 0 4 . KOIKE, K . , NAGANO, S . & KAWABA, K . 1998: Construction and analysis of interpreted fracture planes through combination of satellite-image derived lineaments and digital elevation model data. Computers & Geosciences 24, 573-583. LEECH, D . P, TRELOAR, E J., LUCAS, N . S . , GROCOTT, J. 2003: Landsat TM analysis of fracture patterns: a case study from the Coastal Cordillera of northern Chile. - 2 International Journal of Remote Sensing 2 4 , 3709-3726. LEPAGE, R., ROUHANA, R . G . , ST-ONGE, В., NOUMEIR, R . & DESJARDLNS, R . 2000: Cellular neural network for automated detection of geological lineaments on radarsat images. - IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 3 8 , 1 2 2 4 - 1 2 3 3 . LILLESAND, T., M . & KIEFER, R. W. 2000: Remote sensing and image interpretation. - Wiley and Sons, New York, NY, 724 p. LINZER, H - G . , FRISCH, W, ZWEIGEL, P, GÎRBACEA, R. A., HANN, H - E & MOSER, F. 1998: Kinematic evolution of the Romanian Carpathians. - Tectonophysics 297,133-156. MATENCO, L . 1997: Tectonic evolution of the Outer Romanian Carpathians: constraints for kinematic analysis and flexural modelling. - PhD. Thesis, Vrije Universiteit, Faculty of Earth Sciences, Amsterdam, 160 p. MATENCO, L . , ZOETEMEIER, R., CLOETINGH, S. & DINU, C . 1997: Lateral variations in mechanical properties of the Romanian external Carpathians: inferences of flexure and gravity modelling. Tectonophysics 2 8 2 , 1 4 7 - 1 6 6 . MATENCO, L., BERTOTTI, G., CLOETINGH, S., TARAPOANCA, M . & LEEVER, K. 2003: Pliocene to Active tectonics in the aftermath of the continental collision in the SE Carpathians corner: Inferences from seismic, kinematic, geomorphological and remote sensing studies. - Geophysical Research Abstracts 5 , 06835.
304
Földtani Közlöny 135/2
MEZHELOVSKIY, N. V 1988: Space tectonic map of the European countries, Scale M = l : 1 ООО 000, Ed: MinGeol USSR. MUTIHAC, V 1980. Unitajile geologice structurale §i distriburia substanfelor minérale utile ín Romania. - Editura Didacticä si Pedagogicâ, Bucure§ti, 1982, 202 p. PERESSON, H . & DECKER, K. 1997: Far-field effect of late Miocene subduction in the eastern Carpathians: E - W compression and inversion of structures in the Alpine-Carpathian-Pannonian region. Tectonics 16, 38-56. RADULESCU, F., DEMETRESCU, C , BITER, M., ANDREESCU, M., RAILEANU, V & ENE, M. 1985. Litosphere structure along the Gala(i-Chi§ineu Cri§ and Ia§i-Turnu Magurele profiles. - Revue Roumanie de Physique 30,151. SCHMID, S . M., BERZA, T., DIACONESCU, V , FROTZHEIM, N. & FUEGENSCHUH, B. 1998: Orogen-parallel extension in the Southern Carpathians. - Tectonophysics 297, 209-228. SÍKHEGYI F. & UNGER Z. 2000: Űrfelvétel értelmezések a Duna-delta térségében - egy nemzetközi pályázat távérzékelési vonatkozású eredményei. - Földtani Kutatás 37/4,8-12. SÍKHEGYI F., TISZA A . , UNGER Z. 2001: Útmutató, a felszín alatti vizeket károsító területhasználatok és szennyezőforrások távérzékelési módszerekkel történő számbavételéhez. Környezetvédelmi Minisztérium Útmutató 3,11-37. SPRINCEANÁ, V , DORDEA, G., ALEXANDRESCU, A . & DRAGHICI, M. 2003: The digital elevation model (GTOPO30) - a promising tectonic analyzing instrument of the Romanian territory. - In: IOANE, D. (ed.): The Fourth Stephan Müller Conference of the EGU - Abstract book, 47-48. SUZEN, M. L. & TOPRAK, V 1998: Filtering of satellite images in geological lineament analyses: an application to a fault zone in central Turkey. - International Journal of Remote Sensing 19,1101-1114. SZÉKELY, В. 2001: On the surface of the Eastern Alps - a DEM study. - Tübinger Geowissenschaftliche Arbeiten (TGA) 60,1-124. TARAPOANCA, M., GARCIA-CASTELLANOS, D., BERTOTTI, G., MATENCO, L., CLOETINGH, S. & DINU, C. 2004: Role of the 3-D distributions of load and litospheric strength in orogenic arcs: polystage subsidence in the Carpathian foredeep. - Earth and Planetary Science Letters 221,163-180. TÍMÁR G., VARGA J., SZÉKELY В. 2003: Ismeretlen paraméterezésű valódi kúpvetületen készült térkép térinformatikai rendszerbe integrálása. - Geodézia és Kartográfia 55/2,8-11. UNESCO-DSGI, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization-Dionyz Stur Geological Institute, 1973: Tectonic map of the Carpathian-Balkan mountain system and adjacent areas. Map, scale: 1:1000000, Bratislava. UNGER, Z. & SÍKHEGYI, F. 2004: The Importance of Remote Sensing Techniques in Surface Geological Mapping. - Acta Geologica Hungarica, 47/1, 35-51. VISARION, M. et.al. 1998: Contributions a la connaissance de la structure profunde de la plate-form Moésienne en Roumanie. - St. tehn. econ. Geof. 15, 64-67. Kézirat beérkezett: 2004. 05. 25.