甲瑪銅多金屬礦IKONOS遙感影像線性構(gòu)造解譯及其控礦構(gòu)造分析

摘 要:以找礦預(yù)測(cè)和成礦作用為目的的線性構(gòu)造解譯和研究已成為構(gòu)造、遙感和成礦作用共同關(guān)注的熱點(diǎn)。本文對(duì)IKONOS遙感影像的全色波段與多光譜波段進(jìn)行Gram-schmidt方法融合，通過(guò)傅立葉變換和空間濾波，進(jìn)行空間頻譜變換以分離并突出各種頻率成分，增強(qiáng)和提取了甲馬礦區(qū)微線性線性構(gòu)造信息。利用GIS技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析線性構(gòu)造的一般特征及其與礦床空間分布上的耦合關(guān)系，根據(jù)線性構(gòu)造的規(guī)模和對(duì)甲馬銅多金屬礦床控制作用的意義不同，將其分為區(qū)域尺度一級(jí)控礦構(gòu)造和二級(jí)控礦構(gòu)造，從而指導(dǎo)甲馬的外圍及深部找礦勘查實(shí)踐。

關(guān)鍵詞:甲馬高分辨率遙感線性構(gòu)造控礦特征

中圖分類號(hào):TD22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)08(a)-0114-02

Lineaments interpretation and analysis of ore-controlling structure based on high-resolution IKONOS remote sensing image

Zhang wei-gang1，Guo yan-you2，Guo na1

1. Chengdu University of Technology，Chengdu，610059，Sichuan

2. Huaihai Institute of technology，Lianyungang，222005，Jiangsu

Abstract:In ore prediction and mineralization process，linear structure interpretation and research have been common focuses among structure，remote sensing and prospecting for ore deposits.Fusion of multispectral and panchromatic images based on the Gram-schmidt method is carried out on IKONOS images，and spacial frequency spectrum transformation is used to separate and highlight the various frequency components through the Fourier transforming and spatial filtering，then the micro linear structure information of Jama mining area is enhanced and extracted.By using GIS to statistical analyse the general characteristics of linear structure and the relation between linear structure and deposit distribution，in light of the scale of linear structure and different meaning of linear structure in controlling Jama polymetallic deposit，the linear structure is divided into regional scale level ore-controlling structure and secondary ore-controlling structure，so as to guide the ore exploration practice in periphery and deep position of Jama.

Keyword:Jiama;high-resolution remote sensing;lineament;Ore-controlling structure

甲馬銅多金屬礦位于岡底斯成礦帶的東段，為西藏境內(nèi)少數(shù)幾個(gè)大型礦床之一，礦區(qū)則古朗—牛馬塘一帶深部有隱伏的斑巖—矽卡巖型礦體，資源潛力巨大，同時(shí)存在巨大的外圍找礦潛力[1]。通過(guò)對(duì)甲馬礦區(qū)的線性構(gòu)造解譯，分析了線性構(gòu)造的一般特征及其與礦床空間分布上的耦合關(guān)系，討論了線性構(gòu)造的控礦特征及其在找礦預(yù)測(cè)中的意義。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于西藏拉薩市東67公里處，隸屬墨竹工卡縣甲瑪鄉(xiāng)和扎西崗鄉(xiāng)管轄，地理坐標(biāo)為地理坐標(biāo)為:東經(jīng)91°41′06″～91°50′00″;北緯29°17′49″～29°41′51″。東西長(zhǎng)約8～11km，南北寬約6～11km(圖1)。甲瑪銅多金屬礦床位于岡底斯－含青唐古拉板片的次級(jí)構(gòu)造單元陸緣火山－巖漿孤帶上，屬岡底斯成礦帶東段。岡底斯-念青唐古拉地體，亦稱拉薩微型陸塊，南北分別為班公湖-怒江、雅魯藏布江兩條縫合帶圍限，更北為羌塘-三江地體，更南為印度板塊[2]。礦區(qū)地層為中侏羅統(tǒng)多底溝組灰?guī)r、大理巖，林布宗組黑色板巖、粉砂巖、角巖。礦區(qū)由南向北的滑覆體和區(qū)域由北向南的推覆體影響，具體由層間滑脫構(gòu)造及次級(jí)褶皺控礦。（如圖1圖2)

2 遙感數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)處理

IKONOS衛(wèi)星是美國(guó)1999年9月24日發(fā)射的全球首顆高分辨率商用衛(wèi)星，可采集空間分辨率1m全色影像和4m的多光譜影像。IKONOS多光譜影像含有豐富的光譜信息，而全色影像具有很高的空間分辨率，將多光譜影像和全色影像進(jìn)行融合，融合后的影像既保留多光譜信息又提高影像空間分辨率，大大提高影像的可視效果、目標(biāo)識(shí)別、地物分類精度等。

Gram-schmidt(GS)變換是線性代數(shù)和多元統(tǒng)計(jì)中常用的方法，它可以對(duì)矩陣或多維影像進(jìn)行正交變換[3]，在遙感數(shù)據(jù)處理中這一變換一定程度上能消除相關(guān)多光譜波段之間的相關(guān)性，消除冗余信息，改進(jìn)信息過(guò)分集中的問(wèn)題。本文采用2008年7月5日IKONOS影像，使用Gram-schmidt方法將全色波段與多光譜波段融合，突出影像的光譜信息和空間信息。對(duì)融合后的圖像做傅立葉變換和空間濾波，進(jìn)行空間頻譜變換以分離并突出各種頻率成分，增強(qiáng)了線性構(gòu)造信息。在此基礎(chǔ)上借助GIS平臺(tái)人機(jī)互譯解譯甲馬礦區(qū)線性構(gòu)造(圖2)。

3 線性構(gòu)造的解譯

根據(jù)對(duì)區(qū)內(nèi)IKONOS遙感圖像的地質(zhì)解譯，在區(qū)內(nèi)劃分出5組主干線性構(gòu)造，分別是EW(近東西向)、NW(北西向)、NNW(北北西向)、NWW(北西西向)、NE(北東向)線性構(gòu)造組，它們大多是斷裂(群)在遙感影像中地質(zhì)特征的反映。其中近東西向線性構(gòu)造西起塔龍普與夏工普交匯處，經(jīng)飲水溝、夏工普、銅山北側(cè)山脊、莫古朗巖體南側(cè)東至斯布鄉(xiāng)以東，兩側(cè)均延出圖外。總體走向295°，傾向25°，傾角75°左右，平面上呈蛇曲狀展布，剖面上多呈舒緩波狀。斷層帶西部較窄而東部略寬，一般為1～10m，帶內(nèi)構(gòu)造巖多為構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、斷層泥，并多伴有硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等蝕變現(xiàn)象，上盤為林布宗組角巖、板巖，下盤西部為林布宗組，東段則為多底溝組灰?guī)r，地層變形強(qiáng)烈，牽引構(gòu)造發(fā)育，指示出由北向南強(qiáng)烈擠壓性質(zhì)[4]。北東和北西向線性構(gòu)造是本區(qū)最發(fā)育的兩組主要構(gòu)造，被認(rèn)為是由近東西向擠壓應(yīng)力下產(chǎn)生的。其發(fā)育的規(guī)模大，數(shù)量多，具有明顯的剪切破裂的影像標(biāo)志，呈現(xiàn)出細(xì)而長(zhǎng)直的線性特征。該地區(qū)線性構(gòu)造密集，平行排列延伸至4km以上。 北西向線性構(gòu)造在影像中形成諸多平行排列的細(xì)線，是韌性剪切帶的一種典型的解譯標(biāo)志。

本次共解譯出環(huán)形構(gòu)造1條?？臻g上分布于和主要線性構(gòu)造的交叉部位，構(gòu)造解譯標(biāo)志明顯，多被弧形山脊和環(huán)狀、半環(huán)狀水系所包圍，揭示了隱伏巖體或小巖體的空間特點(diǎn)。該區(qū)域環(huán)形構(gòu)造不太發(fā)育。

4 線性構(gòu)造的控礦特征

J．P．G普萊柯里厄斯等(1974)提出，線性體的方位異常分析可在其密度基礎(chǔ)上反映線性體方位的局部特征[5]。因此，在作線性構(gòu)造空間特征分析時(shí)，分別計(jì)算方位角間隔為1°的線性體長(zhǎng)度和，做出方位—長(zhǎng)度頻率圖[1]。目的在于了解線性構(gòu)造產(chǎn)出的優(yōu)勢(shì)方位及區(qū)域線性構(gòu)造的空間分布特征，區(qū)域線性構(gòu)造與次級(jí)線性構(gòu)造的關(guān)系[6]。一般來(lái)說(shuō)，線性體優(yōu)勢(shì)方位可反映區(qū)域構(gòu)造的基本輪廓，而方位偏差則反映局部構(gòu)造異常，規(guī)模較大且延展性比較好的線性影像是深層構(gòu)造在地表的直接反映[7]。

如圖1所示，很大一部分線性體的方位角落在藍(lán)色數(shù)據(jù)擬合線與紅趨勢(shì)線相交的兩個(gè)波峰附近，即“非異常性方位”;另一些線性體接近波谷位置，即“異常性方位”。在高值和低值之間確定的異常性方位角間隔主要為0°～20°，95°～180°，190°～260°，即(如圖3）

NNE向、SEE向和SWW向，大約有55％屬于異常方位。說(shuō)明該區(qū)域至少經(jīng)歷了來(lái)自NWW向和EW向應(yīng)力的構(gòu)造作用，局部構(gòu)造發(fā)育，控制著該區(qū)域的成巖成礦作用。結(jié)合上圖看出，甲馬礦區(qū)主要受次級(jí)線性構(gòu)造的控制，次級(jí)構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造的交匯部位正好處于甲馬探礦權(quán)正北方。

根據(jù)本區(qū)線性構(gòu)造對(duì)甲馬銅多金屬礦床空間分布控制作用的不同，分為1個(gè)等級(jí)加以討論。

4.1 一級(jí)控礦構(gòu)造

甲馬銅多金屬礦床位于岡底斯火山—巖漿弧帶上，在多期次多類型的巖漿活動(dòng)和構(gòu)造作用下，礦區(qū)由南向北的滑覆體和區(qū)域由北向南的推覆體的影響下，形成層間滑脫構(gòu)造及由此引起的次級(jí)褶皺[4]，其在遙感影像上的反映是一系列規(guī)模巨大的NWW向、NW向和近EW線性構(gòu)造，這些構(gòu)造即是巖漿和含礦流體的遷移通道，又是有用組分富集的場(chǎng)所。

(1)NW向斷裂帶:占全區(qū)主導(dǎo)的NW、NE和近EW三組走向的線性構(gòu)造帶，控制了整個(gè)甲馬礦區(qū)斷裂構(gòu)造的基本格局。在這三組斷裂(群)中，NW和近EW向斷裂屬于區(qū)域性斷裂，而NE向的斷裂是由導(dǎo)致NW和近EW向的斷裂(群)所產(chǎn)生的近東西向擠壓應(yīng)力作用形成的次級(jí)斷裂。雖然NW向斷裂規(guī)模大于，但數(shù)量少于NE走向的斷裂帶，被認(rèn)為NW向的斷裂帶是早于NE走向斷裂形成的深大斷裂，是“導(dǎo)漿斷裂構(gòu)造”;而NE走向的斷裂帶要晚于NW向斷裂帶形成，因而是甲馬礦床形成的“導(dǎo)礦容礦斷裂構(gòu)造”。

(2)NW向與近EW向交叉的斷裂帶:本區(qū)NW向與近EW向線性構(gòu)造在控礦中發(fā)揮重要作用，區(qū)內(nèi)幾個(gè)已知的礦床(點(diǎn))，如幫浦鉛鋅礦床、松多雄鉛鋅礦點(diǎn)均位于或靠近于這兩組構(gòu)造線性體交匯部位，幾條NNW向斷裂構(gòu)成NW向斷層的分支，貫穿全區(qū)。

4.2 次級(jí)控礦構(gòu)造

甲馬地區(qū)重要的次級(jí)控礦構(gòu)造為NNW向斷裂、環(huán)形構(gòu)造及近SN向斷裂(群)。NNW向斷裂:空間上該組與礦床的關(guān)系十分密切，主要的NNW向斷層彼此相距6-8km，一些次級(jí)平行斷層除外。它們大都切割NW向構(gòu)造，但未見(jiàn)有大的斷距。近SN向斷裂系統(tǒng):發(fā)育較少，單個(gè)規(guī)模也很小，一定程度上控制礦體的產(chǎn)狀。

4.3 其它線性構(gòu)造

包括與出露地表小巖體、隱伏巖體有關(guān)的環(huán)形構(gòu)造，在環(huán)形構(gòu)造與線性構(gòu)造的交匯部位可能與礦床的形成有關(guān)。

5 結(jié)論

(1)上述斷裂系統(tǒng)中，NW向斷裂是本區(qū)規(guī)模最大，作用最強(qiáng)的一組深大斷裂群(組)，它對(duì)本區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)演變起著重要的控制作用。

(2)根據(jù)線性構(gòu)造的規(guī)模和對(duì)甲馬銅多金屬礦床控制作用的意義不同，分為區(qū)域尺度一級(jí)控礦構(gòu)造—NW、NWW、近EW向;二級(jí)控礦構(gòu)造—NNW向斷裂，環(huán)形構(gòu)造和近SN向斷裂。

(1)甲馬礦區(qū)主要受次級(jí)線性構(gòu)造的控制，次級(jí)構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造的交匯部位正好位于礦區(qū)的正北方，周圍交錯(cuò)幾條環(huán)形構(gòu)造，推斷為斑巖體熱液活動(dòng)的部位

參考文獻(xiàn)

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