段宗恩+夏正清+王俊明

[摘要] 遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮離不開(kāi)與實(shí)際礦床地質(zhì)背景的結(jié)合，本文選取新疆和田上其汗東區(qū)為研究區(qū)，從遙感數(shù)據(jù)角度分析解釋成礦地質(zhì)過(guò)程中的蝕變現(xiàn)象。利用光譜分辨率較高的ASTER衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)代成礦地質(zhì)理論及搜集的區(qū)域地質(zhì)資料，通過(guò)遙感短波紅外波段提取熱液活動(dòng)相關(guān)的成礦信息，分析礦化蝕變與地層、構(gòu)造、巖體、化探異常、航磁異常的關(guān)系及致異常因素，結(jié)合已知礦點(diǎn)地質(zhì)環(huán)境分析，研究多種礦化蝕變空間分布特征與塊狀硫化物型礦床成礦過(guò)程的關(guān)聯(lián)，優(yōu)選找礦靶區(qū)，提出下一步工作建議。

[關(guān)鍵詞] ASTER；蝕變信息提??；蝕變空間分布；成礦特征

中圖分類(lèi)號(hào)：P62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

遙感在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域中的發(fā)展方向主要是數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)應(yīng)用方法：1、高光譜遙感技術(shù)是遙感找礦重要研究方向，特別是高空間分辨率與高光譜遙感數(shù)據(jù)融合能夠充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)；2、后遙感應(yīng)用技術(shù)：遙感技術(shù)與地球物理、化學(xué)、鉆探技術(shù)融合，各學(xué)科數(shù)據(jù)、多種信息源數(shù)據(jù)綜合研究分析[1]。楊自安等根據(jù)遙感和化探數(shù)據(jù)的耦合關(guān)系，對(duì)青海烏蘭-都蘭地區(qū)采用遙感化探信息融合處理技術(shù)，提出了HIS彩色空間變換、關(guān)聯(lián)系數(shù)變換和二維相關(guān)編碼系列技術(shù)方法，圈出有地質(zhì)意義的綜合異常[2]。

目前針對(duì)特定礦床類(lèi)型的遙感成礦特征的研究相對(duì)較少，單純的遙感蝕變信息難以解釋成礦過(guò)程中的現(xiàn)象，遙感信息必須結(jié)合成礦地質(zhì)理論才能有效地指導(dǎo)找礦實(shí)踐[3]。本文利用短波紅外光譜分辨率較高的ASTER數(shù)據(jù)，提取上其汗東區(qū)的遙感泥化異常信息（鋁羥基、鎂羥基），結(jié)合塊狀硫化物礦床的成礦過(guò)程及蝕變特征，分析礦化蝕變與地層、構(gòu)造、巖體、化探異常、航磁異常的關(guān)系及致異常因素，研究多種礦化蝕變空間分布特征以及塊狀硫化物型礦床成礦過(guò)程中可能表現(xiàn)出的遙感異常，篩選出找礦條件較好的地段。

1 研究區(qū)區(qū)域概況

1.1研究區(qū)地理概況

研究區(qū)位于新疆塔里木盆地南緣，行政區(qū)劃屬新疆維吾爾自治區(qū)和田市民豐縣管轄。研究區(qū)北距民豐縣城約70公里，民豐—葉亦克公路可通行汽車(chē)，葉亦克到測(cè)區(qū)有小路相通，可供人、駱駝、馬、毛驢通行。

1.2研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于塔里木地臺(tái)之南，西昆侖與東昆侖交接區(qū)的北東向庫(kù)牙克斷裂附近。區(qū)內(nèi)出露有中元古界、下古生界、上古生界泥盆系、石炭系、二疊系、中生界三疊系、侏羅系、白堊系、新生界地層，此發(fā)育有震旦-奧陶蛇綠巖和奧陶-泥盆蛇綠巖。庫(kù)牙克斷裂、昆侖山前斷裂控制巖體分布。

石炭系阿羌巖組由一套經(jīng)歷了綠片巖相變質(zhì)、強(qiáng)烈韌性剪切變形的巖石組成，巖石類(lèi)型復(fù)雜，主要有綠片巖類(lèi)、云母片巖、千枚巖、板巖、碳酸巖及石英巖，阿羌巖組為裂谷背景下的次穩(wěn)定型被動(dòng)大陸邊緣到非穩(wěn)定型活動(dòng)大陸邊緣火山弧和淺海-次深海沉積[4]。含礦巖石是由細(xì)碧巖、石英角斑巖、酸性凝灰?guī)r、大理巖、炭質(zhì)千枚巖等組成的一套火山沉積巖系，巖石多蝕變?yōu)榻佋剖⑵瑤r與綠泥石英片巖[5]。

2 遙感數(shù)據(jù)分析及異常信息提取

2.1遙感數(shù)據(jù)選取

本次研究工作就使用了ASTER數(shù)據(jù)作為遙感數(shù)據(jù)源[6]。ASTER各波段都能提供豐富的地物光譜信息。其中VNTR1、3波段對(duì)鐵氧化物Fe3+具有強(qiáng)吸收性能；VNTR2波段對(duì)鐵氧化物具有相對(duì)高的反射性狀；VNTR3對(duì)植物的反射較強(qiáng)，對(duì)含三價(jià)鐵礦物比較敏感，也往往借此區(qū)分巖性，可見(jiàn)光范圍空間分辨率15m；SWIR5、6、7、8、9對(duì)AL-OH、Mg-OH礦物和碳酸鹽礦物有著強(qiáng)吸收性能，粘土礦物（高嶺石、絹云母、黑云母、綠泥石等）、碳酸鹽礦物（白云石）在短波紅外能夠被檢測(cè)。

2.2遙感異常信息提取

異常信息提取之前對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣輻射校正、幾何精校正。本次信息提取采用Crosta法對(duì)波段1、3、4、6做主成份分析提取Al-OH異常信息，對(duì)波段1、3、4、8做主成份分析提取Mg-OH異常信息，用二維彩色相關(guān)編碼提取碳酸鹽化信息。提取鋁羥基、鎂羥基信息的主成份分析表見(jiàn)表1、表2。

表1中第三主成份PC3載荷較多的波段B4、B6的信息，B6波段的光譜范圍對(duì)應(yīng)的是鋁羥基的吸收峰，B4波段光譜范圍對(duì)應(yīng)的是鋁羥基的反射峰，將PC3進(jìn)行最優(yōu)密度分割，提取Al-OH信息；表2中第三主成份PC3載荷較多的波段B4、B8的信息，B6波段的光譜范圍對(duì)應(yīng)的是鎂羥基的吸收峰，B4波段光譜范圍對(duì)應(yīng)的是鎂羥基的反射峰，將PC3進(jìn)行最優(yōu)密度分割，提取Mg-OH信息。圖1，圖2分別為鋁羥基、鎂羥基異常信息與地質(zhì)信息綜合圖。圖中白色為山頂積雪，積雪覆蓋部分信息提取難度大。

2.3異常信息空間分布

海拔4500米以上的山區(qū)積雪覆蓋嚴(yán)重，影響信息提取質(zhì)量。本次提取的泥化信息（鋁羥基、鎂羥基、碳酸鹽化）主要分布在庫(kù)牙克斷裂帶附近的變質(zhì)花崗巖、變質(zhì)閃長(zhǎng)巖、基性-超基性巖，蝕變受斷裂帶控制。沿?cái)嗔褞У幕?超基性巖鎂羥基和碳酸鹽化比較發(fā)育。鎂羥基異常主要分布在圖幅西北部的石炭系阿羌巖組上，鋁羥基異常主要分布在圖幅中薊縣系阿拉瑪斯巖群的東北部。

3 遙感異常與區(qū)域地質(zhì)綜合分析

3.1上其汗銅鋅型塊狀硫化物礦床成礦特征

研究區(qū)內(nèi)上其汗銅鋅礦床呈似層狀產(chǎn)于上其汗群上部，受酸性火山巖控制，容礦巖石為石英角斑巖、石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r。礦床近礦圍巖石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r和石英角斑巖均發(fā)生了明顯蝕變，主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化和綠簾石化等，并主要發(fā)育在下盤(pán)，上盤(pán)圍巖蝕變相對(duì)較弱。

3.2異常信息評(píng)述

為研究遙感異常成因及其與地質(zhì)信息、物化探異常的關(guān)系，將遙感異常與地質(zhì)、物化探信息做空間疊加分析，見(jiàn)表3。

遙感異常區(qū)域內(nèi)產(chǎn)出鏡鐵礦礦化點(diǎn)、黃鐵礦礦點(diǎn)和硬石膏礦點(diǎn)。本區(qū)硬石膏成礦作用系熱液蝕變火山巖成礦，或者矽卡巖型熱液交代成礦，硬石膏礦點(diǎn)指示該區(qū)熱液活動(dòng)頻繁。鏡鐵礦作為熱液蝕變的產(chǎn)物常見(jiàn)于火山口周?chē)盎鹕搅严?、淺成巖體氣孔的孔洞中，并且常常與青盤(pán)巖化、黃鐵絹英巖化、硅化、矽卡巖化相共生。鏡鐵礦是在熱液由封閉系統(tǒng)轉(zhuǎn)為開(kāi)放系統(tǒng)時(shí)，壓力與溫度急劇降低的條件下形成的。此外鏡鐵礦具有較強(qiáng)的磁性，航磁異常資料顯示巖體區(qū)域磁化率呈高磁異常特征。

因此本次提取的遙感異常揭示了巖體及其邊部構(gòu)造裂隙發(fā)育、熱液活動(dòng)強(qiáng)烈的地質(zhì)特征，常具有相當(dāng)?shù)目尚哦?。根?jù)上其汗銅鋅型塊狀硫化物礦床的賦礦區(qū)位、圍巖蝕變特征、遙感異常特征、礦點(diǎn)指示作用，推斷庫(kù)牙克斷裂附近巖體及邊部成礦條件較好。

4 遙感找礦靶區(qū)優(yōu)選

4.1遙感找礦靶區(qū)優(yōu)選

將遙感異常、航磁異常、地質(zhì)信息疊加分析，制作綜合成礦預(yù)測(cè)圖，見(jiàn)圖2（紅色方框）。本次遙感異常主要分布在庫(kù)牙克斷裂中段北側(cè)變質(zhì)閃長(zhǎng)巖和看爾曬蝕變花崗巖附近。巖體主體巖性為黑云母花崗巖，根據(jù)微量元素構(gòu)造判別圖投點(diǎn)顯示該巖體為俯沖造山過(guò)程中火山弧構(gòu)造環(huán)境下的產(chǎn)物[7]。

庫(kù)牙克斷裂中段北側(cè)變質(zhì)閃長(zhǎng)巖體及其西部鋁羥基和鎂羥基異常都很發(fā)育且相伴生，地質(zhì)上表現(xiàn)為多期次的熱液活動(dòng)，推斷閃長(zhǎng)巖中角閃石蝕變?yōu)榫G泥石黑云母等，長(zhǎng)石發(fā)生絹云母化；看爾曬花崗巖及其與上其汗組結(jié)合部鎂羥基異常發(fā)育，鋁羥基異常主要發(fā)育在巖體西部，鋁羥基異常分布在鎂羥基異常外圍邊部，二者呈半環(huán)狀分布?？礌枙窕◢弾r東部與基性巖成斷層接觸，基性巖中鎂羥基異常發(fā)育。碳酸鹽化主要發(fā)育在看爾曬花崗巖南部的上其汗組、哈拉米蘭河群中的小塊區(qū)域。羥基異常可能是細(xì)碧巖-角斑巖巖石組合經(jīng)過(guò)熱液蝕變后在遙感影像上的異常表現(xiàn)。

由西昆侖塊狀硫化物礦床成礦理論、產(chǎn)出層位規(guī)律、遙感異常空間分布特征和礦點(diǎn)地質(zhì)環(huán)境指示意義推斷庫(kù)牙克斷裂附近中酸性巖體及與地層（奇自拉夫群、上其汗組）、基性巖的接觸部位成礦條件有利。

4.2結(jié)論

遙感獲取的主要是地表地質(zhì)體的光譜信息，對(duì)探測(cè)地下地質(zhì)體也是無(wú)能為力。塊狀硫化物礦床的蝕變主要發(fā)生在礦體的下盤(pán)，難以被遙感技術(shù)檢測(cè)。只有當(dāng)?shù)V體形成之后經(jīng)過(guò)構(gòu)造活動(dòng)改造或者巖體侵位產(chǎn)狀有利，下盤(pán)出露地表時(shí)，蝕變異常才能在遙感影像上顯示。因此通過(guò)多種手段加強(qiáng)斷裂構(gòu)造方面研究，提取的遙感異常才具有更好的解釋性。另外針對(duì)成礦有利地區(qū)通過(guò)大比例尺小范圍的物探工作可以快速定位礦體下部的圍巖蝕變。

5 參考文獻(xiàn)

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[2] 楊自安，彭省臨，劉悟輝，等.高寒山區(qū)遙感與化探綜合找礦信息的提取[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，40（4）：1121-1126.

[3] 段宗恩. 西藏班公湖東部矽卡巖型多金屬礦區(qū)遙感成礦特征[D].中南大學(xué)，2013.

[4] 賈群子等。西昆侖塊狀硫化物礦床成礦條件和成礦預(yù)測(cè)[M]。北京：地質(zhì)出版社，1999

[5] 匡文龍，劉繼順，朱自強(qiáng).西昆侖上其汗地區(qū)塊狀硫化物礦床的區(qū)域成礦條件[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2003，22（4）：42-46.

[6] 程博，劉少峰，楊巍然.Terra衛(wèi)星ASTER數(shù)據(jù)的特點(diǎn)與應(yīng)用[J].華東地質(zhì)學(xué)報(bào).2003，26（1）：15-17.

[7] 張振福，魏榮珠等.25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告葉亦克幅[R].太原：山西省地質(zhì)調(diào)查院，2003