遙感蝕變信息在青海省雪水河地區成礦預測中的應用

王欽元 劉世英 青海省地質調查院

遙感蝕變信息在青海省雪水河地區成礦預測中的應用

王欽元 劉世英 青海省地質調查院

遙感蝕變信息采用了美國ETM多光譜遙感數據，提取采用“去干擾—主成分分析—閾值處理技術”（DPT），提取與含羥基熱液蝕變礦物相關的蝕變信息—OH—遙感異常，和含Fe3+礦物相關的鐵染遙感異常。結合區域地質及礦產特征取得一處礦化點，這種方法為在青藏高原地區尋找礦產提供了一種重要的找礦方法及線索。

雪水河；遙感蝕變信息；找礦靶區

引言

隨著空間技術和信息處理技術的發展，遙感技術與物探、化探、航磁等多源技術疊加，綜合評價找礦信息已成為現代社會地質找礦的技術主流。提取遙感信息蝕變雖然處于起步階段，但已經顯示出在找礦領域的強大潛力。

1 地質概況

通過對該地區遙感信息的提取，圈定了異常靶區（圖1），靶區位于青海省格爾木市雪水河兩岸，呈北東向展布的不規則長方形，面積約為25.54km2。屬東昆侖南華力西—印支期鈷、金、銅、玉石成礦帶內，前人在1∶5萬區域地質調查工作中僅在駝路溝溝口對面發現1處銅礦化線索，出露地層較為復雜，以早中三疊世鬧倉堅溝組四巖段（T1-2n4）為主，廣布于靶區中、南部地區，占據近2/3的面積，呈東西向延展，巖性為粘板巖、砂質板巖、石英長石質粉砂巖夾石英長石砂巖及灰巖透鏡；次為萬保溝巖群碳酸鹽巖組（Pt2-3W2）的淺灰色白云質大理巖、條帶狀硅質白云巖、大理巖化灰巖、納赤臺巖群哈拉巴依溝組（OSh）一套下部為火山巖、上部為碳酸鹽巖的地層以及晚三疊世八寶山組（T3bb）一套粗碎屑巖組合，巖性主要為復成分礫巖、含礫砂巖夾粉砂巖、火山巖等，呈北西西向斷塊鑲嵌。區內斷裂構造較發育，以近東西向斷裂為主，次為北東向斷裂。前者多傾向南，常平行展布，構成斷層組。

2 遙感蝕變信息提取

研究區區主要采用了美國ETM多光譜遙感數據。

遙感蝕變信息提取采用“去干擾—主成分分析—閾值處理技術”（DPT），提取與含羥基熱液蝕變礦物相關的蝕變信息—OH—遙感異常，和含Fe3+礦物相關的鐵染遙感異常。應用標準為：數據源采用ETM+B1，B3，B4，B5，B7波段；提取系統為PCI。工作流程包括預處理和信息提取兩大部分。

預處理包括數據檢查評價、去干擾和無損失拉伸等過程。遙感異常提取工作的初始階段需要對ETM+數據進行嚴格的篩選，一般要求ETM+數據的時相盡可能地選擇在植被發育不好、冰雪覆蓋較少的季節，同時要求數據云量較少。在進行異常提取時，數據覆蓋范圍內的干擾地物，如干河道、沖積扇、雪、云、結冰的湖水、雪域周邊濕地、河道兩側的濕地、沼澤以及陰影等經常產生干擾異常或偽異常。因此必須通過波譜特征觀察，選用不同的數學方法，將其經數字處理歸入干擾窗，以便獲得基礎圖像，同時形成掩模，以便進行掩模主分量分析，盡可能地減少干擾物對異常提取工作產生的影響。無損失拉伸目的是消除大氣層輻射影響及探測線路的偏置和擴大各波段動態范圍。

圖1 雪水河構造地質及遙感找礦靶區遙感異常分布圖

ETM+遙感異常信息的提取以整景數據Crosta主分量分析為主要方法，輔以比值方法。其中含羥基熱液蝕變礦物相關的信息系用TM1、4、5、7波段做掩模主分量分析，以數倍σ（標準離差）做為主分量輸出的動態范圍，獲得蝕變遙感異常主分量。含鐵離子礦物相關的信息系用TM1、3、4、5波段做掩模主分量分析，同樣以數倍σ作為主分量輸出的動態范圍。有條件的地區利用光譜角填圖法對獲得主分量異常進行篩選。異常提取后尚需進行后處理及閾值處理分級。

3 遙感異常特征

靶區內遙感異常顯示良好，已圈定4處遙感異常包（編號14、16、17、18），雖以單一的羥基異常為主，但其強度較高，并與斷裂構造關系密切，或緊密沿斷裂構造線展布，或呈斑狀分布于幾組斷層交切部位，強弱異常間套合完整（表1、圖1）。

表1 雪水河遙感找礦靶區遙感異常包特征簡表

4 遙感異常查證成果

4.1 14號遙感異常包的查證及形成原因推斷

通過穿越路線的調查工作，大體垂直于遙感異常包強度中心進行了重點查證，其中，在該異常包北側強度中心位置為雜色片理化礫巖，礫巖中礫石含量20%，磨圓度較好，呈渾圓—次渾圓狀，具砂質膠結，基底膠結；礫石的主要成分為片麻巖、花崗巖、安山巖、脈石英等；巖石強烈片理化，表面鐵染現象明顯，風化面皆呈褐黃色。沿該強度中心向南至中部的異常強度中心處，NE向斷裂破碎帶明顯可見，帶內巖石破碎，斷層泥具明顯的高嶺土化蝕變現象。

綜合分析認為，14號遙感異常包的異常主要是大理巖以及片理化礫巖巖石表面的風化現象引起，局部與斷裂帶內的高嶺土化蝕變現象有關。雖然目前未見其他礦化現象，但異常分布與斷裂構造有一帶的相關性，所以通過進一步工作，也不排除斷裂深部存在有價值礦化的可能。

4.2 16號遙感異常包的查證及形成原因推斷

沿該異常包近東西向軸線方向穿越路線的地表踏勘查證，遙感異常主體沿近東西向斷裂帶展布，該斷層屬南傾逆沖斷層，斷層傾角約45°，斷層帶寬20～40m，可見斷層角礫巖和不規則狀石英脈分布，其中石英脈脈體寬5～20cm，長度大于10m，脈體較為破碎，未見礦化蝕變現象；斷裂帶兩側巖性為灰綠色中粗粒巖屑長石砂巖夾灰綠色含礫粗砂巖，巖石較為破碎，鐵染現象及片理化明顯，風化面普遍呈褐黃色。

經實地查證后綜合分析認為，遙感異常與巖性相關，可以推測基本為非找礦信息。

4.3 17號遙感異常包的查證及形成原因推斷

通過穿越路線的地表踏勘查證：異常包內有一條斷層通過，斷層走向為280°，斷層屬南傾逆沖斷層，斷層傾角40～50°。異常包所處位置巖性主要為灰綠色中粗粒含礫巖屑長石砂巖夾微細粒凝灰巖和淺灰色薄層狀細砂巖，巖層具水平層理。巖石風化面呈灰褐色，鐵染明顯。沿巖石節理普遍可見石英脈呈網格狀穿插，脈體細小，較為干凈。

經實地查證后綜合分析認為，該異常包與其東側16號異常包均同處于灰綠色中粗粒含礫巖屑長石砂巖中，巖石表面普遍具鐵染現象，石英細脈較為發育，未見其他礦化現象。一套地層內連續出現如此強烈的遙感異常，可能與地層巖性有直接因果關系，但鑒于異常地處斷裂帶附近，因此仍不排除蝕變信息的可能。

4.4 18號遙感異常包的查證及形成原因推斷

通過路線的地表踏勘查證，多處可見明顯的構造破碎帶，帶內普遍具褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化、黃鉀鐵礬化等蝕變現象，并見有不規則狀石英脈、方解石脈貫入其中，脈體具弱綠泥石化、褐鐵礦化蝕變現象。異常包內有一走向近東西向斷層通過，斷層屬南傾逆沖斷層，斷層產狀185°∠55°。斷層破碎帶寬100m左右，帶內巖石較為破碎，可見明顯的褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化等蝕變。異常包所處位置巖性為灰綠色中粗粒巖屑長石砂巖夾灰綠色含礫粗砂巖。含礫粗砂巖中礫石所占含量在5%～7%之間，礫徑在0.2～0.5cm，礫石主要成分為石英，礫石的磨圓度較差，呈次棱角狀。巖石中見有石香腸構造發育。

由于18號遙感異常包及其東側斷層帶一線均發現不同程度的蝕變現象，有成礦可能性，為此，進行了剝土工程及樣品采集工作。通過剝土的揭露，進一步確定遙感異常與斷層帶中強烈的褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化、黃鉀鐵礬化等蝕變密切相關，為礦致異常。

通過對18號遙感異常包查證過程中通過剝土及采樣，新發現了一處金礦化點，含金構造蝕變帶由近于平行的不等間距展布的3條斷裂破碎帶組成，由北向南依次排列，含金蝕變帶的展布嚴格受斷裂破碎帶控制，呈近東西向展布，產狀185°∠55°，呈長帶狀，局部呈弓形彎曲，帶內巖石破碎，具片理化、糜棱巖化。石英脈、方解石脈較發育，蝕變強烈，可見褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化等蝕變。礦石含金為0.03-0.06×10-6，平均0.043×10-6（表2）。

表2 雪水河南金礦化點分析結果表

5 靶區找礦遠景分析

靶區內沿鬧倉堅溝組地層中斷裂帶分布的遙感異常強度較高，雖然目前區內14、16、17號遙感異常包查證地帶未發現明顯的礦化蝕變現象，但在18號遙感異常包分布的斷裂帶一線發現與礦化關系密切的強蝕變現象及礦化線索，遙感異常為構造帶內有價值蝕變的反映。因此綜合分析認為，該區斷裂構造破碎帶應為本區重要的控礦因素，遙感異常也主要分布在Cu、Au、Zn、Ba、Pb等含量明顯高于地殼豐度值的鬧倉堅溝組地層中，區域上該地層中已有明顯的金、銅等成礦事實存在，因此本區仍然具備尋找與近EW向斷裂關系密切的構造熱液型銅多金屬礦產的找礦潛力，在褐鐵礦化、高嶺土化、碳酸鹽化、黃鉀鐵礬化等蝕變強烈地段，往往預示著銅金礦化體的存在，可作為找礦的間接標志。

6 總結

1）、 通過野外查證取得的實際調查資料顯示，ETM+遙感異常信息調查資料具備較高的可信度，遙感解譯的地質內容與實地地質情況吻合度較高，除局部地區因基巖出露程度受限及數據影響，

2）、篩選的遙感異常能夠指明具有參考意義的找礦方向，無論是巖石表面或裂隙面普遍存在的各類蝕變還是礦化蝕變信息，均有一定程度的遙感異常反映；而且，說明靶區圈定的依據和范圍等均具備較高的可信度。

3）、應用遙感影像進行地質解譯，從宏觀上了解區域構造信息，并通過相應的技術方法提取礦化蝕變信息，從而圈定找礦靶區，是找礦前期工作中的一種有效手段。通過對部分遙感找礦靶區的查證結果顯示，遙感異常的篩選工作還欠深度，異常中包含一定的非礦致異常，但篩選結果仍然能夠指明具有參考意義的找礦方向。

因此，建議在該項目成果基礎上，選取找礦遠景較好的靶區利用高分辨率衛星遙感數據深入調查研究，以不同數據源提取的遙感異常疊合區再次進行遙感異常的篩選；同時，對各成礦帶主要靶區以遙感異常為基礎進行全面的實地野外查證工作，加大地面實地調查研究的力度，對遙感異常的特征、形成原因以及成礦地質環境及成控礦因素等進行更加深入的了解，相信會在找礦領域取得一定突破，使理論研究成果轉化為現實的生產力，推動地質找礦工作。

致謝：參加本項目野外工作的有王瑾、劉世英、談生祥等同志。在此致謝。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.012