Einsatz der Fernerkundung zur Erkennung von Eisenspatvererzungen am Steirischen Erzberg/Österreich

Das Untersuchungsgebiet liegt in der Nördlichen Grauwackenzone und umfaßt die Eisenerzer Alpen im Raum Eisenerz-Trofaiach im Bundesland Steiermark, Österreich. Es erstreckt sich über eine Hache von ungefähr 225 km2. Aufgeschlossen sind die paläozoischen Schichtfolgen der Norischen Decke und Teile der mesozoischen Nördlichen Kalkalpen. Von besonderem Interesse für die vorliegende Arbeit ist der Steirische Erzberg, ein Siderit/Ankerit-Tagebau, sowie zahlreiche weitere Erz-/Rohwand vor kommen in seiner weiteren Umgebung. Die Aufgabenstellung dieser Arbeit ist es, diese Vorkommen mit Methoden der Fernerkundung zu erfassen. Aufgrund der spektralen Merkmale von Eisen-Ionen und der starken Vegetationsbedeckung werden mit den Band-Ratios 3/1 , 4/1 und 4/3 des Landsat-Thematic-Mapper für dieses Untersuchungsgebiet die besten Ergebnisse erzielt. Bei der Interpretation der Bandratios können die Siderite/Ankerite des Steirischen Erzberges klar von den nichtmineralisierten Kalken getrennt werden. Durch den unterschiedlichen Eisengehalt ist es lokal möglich, die mesozoischen Wettersteinkalke der Nördlichen Kalkalpen, die paläozoischen Kalke der Nördlichen Grauwackenzone und die Präbichl- und Werfener Schichten voneinander abzugrenzen. Eine Erfassung der Erz- bzw. Rohwandvorkommen außerhalb des Steirischen Erzberges erweist sich aufgrund ihrer Kleinräumigkeit und starken Vegetationsbedeckung in den meisten Fällen als nicht möglich. Eine Auswertung der Uneationen im Satellitenbild ergibt Maxima bei 15°, 55° und 145°. Aufgrund der höheren räumlichen Auflösung ist die Lineationsauswertung in erster Linie mit SPOT-Daten durchgeführt worden. Die bei der Lineationsauswertung erfaßten Haupt-Streichrichtungen können der alpidischen Überprägung zugeordnet werden, während der vermutlich eine weitere metasomatische Verdrängung des Nebengesteins und eine Erzanreicherung stattgefunden hat. Für diese Annahme spricht die Lage des Steirischen Erzberges im Schnittpunkt zweier großer Lineationszüge. Untersuchungen zur radiometrischen Reliefkorrektur eines Satellitenbildes sind unter Verwendung eines digitalen Geländemodells durchgeführt worden. Die Auswertung hat ergeben, daß generell nicht von einem Lambert'schen Strahlungsverhalten ausgegangen werden kann. Das Korrektur mod eil nach Lambert wird den natürlichen Gegebenheiten nicht gerecht und eignet sich somit nicht für die allgemeine Aufbereitung eines Satellitenbildes. Zur Verbesserung einer Klassifizierung ist es notwendig, für jede gewünschte Klasse getrennt einen Korrekturfaktor zu ermitteln, der nur für diese eine Klasse Gültigkeit besitzt und vor allem die gerichteten Anteile der Reflexion erfaßt.

The area under investigation is located in the Northern Grauwackenzone and also covers the Eisenerzer Alps near Eisenerz and Trofaiach in Austria/Steiermark. The size of this area is about 225 km2 . The geological inventory includes paleozoic sedimentary rocks and porphyroids from the noric nappe and parts of the mesozoic Northern Limestone Alps. The objects of these studies are the identification and classification of ironbearing minerals especially siderite with the technique of remote sensing. Due to the spectral features especially of the absorption 2 + 3 + bands of Fe and Fe and the strong vegetation cover, spectral band ratio imaging technique has been applied to Landsat Thematic Mapper (TM) data. The best results are given by a colour combination of band ratios 3/1, 4/1 and 4/3. These wavelength regions contain spectral reflectance features which are caused by electronic transitions in the outer electron shells of ferric and ferrous ions. These ratios allow the detection and separation of the siderite deposits from the Steirischen Erzberg from non-mineralised limestones. Further it was locally possible to differentiate mesozoic Wettersteinkalk from paleozoic limestones and from Präbichl- and Werfenerschichten due to their different iron concentration. The detection from ironbearing minerals outside the opencast mining was very difficult because the strong vegetation cover and their less extension. To reduce variations in spectral response because of the topographic effect, a digital terrain model was used. Applied to the Landsat TM data, the lambertian model increased in the most cases the variations of the Landsat data. It is necessary to consider the bidirectional reflectance factor. For evaluation of lineaments in the satellite image, the SPOT data were used because of their higher spatial resolution. The lineaments shows maxima in the 15°, 55° and 145° directions. The most linear features correspondent to the alpidic orogenesis. The Steirischer Erzberg is located in an intersection of two large linear features. Therefore one can postulate a remobilisation and replacement in alpidic age.