常玲 李云鵬 于浩 孫衛東
(新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局信息中心烏魯木齊830000)
遙感找礦技術在新疆中昆侖高海拔地區的應用
常玲 李云鵬 于浩 孫衛東
(新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局信息中心烏魯木齊830000)
以遙感技術為手段,以找礦為目的,通過分析中昆侖鐵礦成礦帶區域地質特征,結合遙感影像分析研究區內的賦礦地層遙感特征與侵入巖特征,綜合利用遙感蝕變信息提取技術,在中昆侖高海拔地區發現了新的礦化蝕變帶,圈定了新的找礦靶區,證實了遙感找礦技術在高海拔地區的有效性,為提高在新疆高海拔地區快速找礦提供了技術支撐。
中昆侖高海拔遙感找礦
遙感衛星數據由于具有掃描范圍廣,地表信息豐富等特點[1],現已廣泛的應用到地質研究的各個領域,提高了傳統地質找礦方法與技術水平[2]。雖然新疆中昆侖地區海拔高,環境惡劣,人跡罕見,但是卻讓遙感找礦技術有了用武之地。本文以中昆侖鐵礦成礦帶為研究區,探討了遙感找礦技術在高海拔地區的應用。
中昆侖Fe-Cu-Zn-Pb鐵礦成礦帶位于塔里木盆地西南緣,占據西昆侖山主脈,成弧形延伸,境內長940 km,寬20~40 km,面積約38 400 km2。區內為前寒武紀基底出露區,構造上屬中央地塊。帶內為元古宇片巖、片麻巖及中-新元古代花崗片麻巖組成。有多處蛇綠巖斷片(木吉、柯崗、庫地等),時代尚未查明,可能為新元古代末及古生代南、北側多期洋殼的殘片。帶內邊部(主要在南部)發育古生代的活化鉀長花崗巖侵入體,主要為南側阿克賽欽帶向北碰撞時的產物,沿南部邊界斷裂有少量二疊紀磨拉石充填。
區域內巖漿巖活動較弱,大面積的巖漿活動都在克孜勒塔格-庫斯拉甫斷裂以西,以成巖時代有元古代和華力西期,具有多期次活動的特點,以中酸性巖漿活動最強烈。
區域內褶皺構造發育,主要為科克然達阪復式向斜,較大的次一級褶皺構造有兩個:塔木向斜和卡拉牙斯卡克東背斜;區內斷裂發育,多為北西向,控礦構造為兩條北北西走向的斷裂,東為西昆侖山前斷裂,東為克孜勒陶-庫斯拉甫斷裂,其間鉛鋅礦化主要受泥盆系-石炭系古含水層控制。
研究區地層較為發育,主要為古生代-新生代。根據研究區構造單元以及影像特征,各年代地層單元表現突出,影像上易于區別。將研究區地層以表格形式,按時間順序分別建立遙感解譯標志,見表1。

表1 中昆侖成礦帶賦礦地層遙感解譯標志簡表
研究區內巖漿巖活動較強烈,以中-酸性侵入巖為主,侵入時代由中元古代至上古生界二疊紀,時空跨度較大,根據研究區侵入巖分布,按分屬時代不同及同位素年齡的不同,劃分為3個不同的巖漿演化序列,即中元古代帕什托克侵入序列、新元古代喀列克獨立侵入體、二疊紀庫孜侵入序列。其中中元古代帕什托克侵入序列相對于地殼豐度值,顯現為主成礦元素Pb達到近2倍,表明了兩個Pb高背景層,是尋找Pb的有利部位;新元古代喀列克獨立侵入體及二疊紀庫孜侵入序列則明顯表現出Au、Pb、As、W、Sn活躍,表明從高-低溫巖漿熱液活動強烈,是尋找熱液型礦床的有利部位。
由各侵入次的元素地球化學特征可以看出:中元古代帕什托克侵入序列總體表現為Pb、Zn相對于全區、西昆侖西部及地殼克拉克值均聚集,說明為2個Pb、Zn高背景層,根據該區巖體的產出特征及構造背景認為,帕什托克侵入序列做為西昆侖構造帶向塔里木微板塊俯沖過程中形成的巖漿弧的組成部分,巖體中的Pb、Zn高背景可能來源于塔里木微板塊的老基底。
通過對ETM+數據進行大氣校正與幾何精校正,采用波段比值法[3-4],用2/1提取鐵氧化物異常有兩處,位于靶區東南側;用4/3提取硅酸鹽鐵氧化物異常較Fe2+異常多,多分布于預研究區西北部,有十余處異常點;用5/4提取的綠簾石、綠泥石等含鐵較高的蝕變礦物異常呈條帶狀沿預研究區北側近東西向展布,面積較大且密集。
綜合分析,新發現蝕變礦化帶一處,由3個小范圍的蝕變礦化點組成(表2),位于研究區南部,可見星點狀黃鐵礦顆粒,粒徑在0.1~0.2cm,含礦母巖為土黃色粒屑灰巖,粒屑結構,塊狀構造,單個蝕變范圍6~7 m。

表2 新發現礦化蝕變帶坐標范圍及特征
康達雷克鉛鋅礦遙感找礦靶區位于塔里木古陸塊西緣,中部被東北向斷裂穿過,呈梯形狀,南寬北窄,靶區中心點坐標:東經76°23′00″,北緯38°01′30″。該靶區出露地層主要為下中奧陶統瑪茲肯組,主要巖性為灰巖、石英砂巖,構造斷裂十分發育。遙感異常以鐵染發育為特征,受地層控制明顯。從遙感影像上看,該預研究區呈淺色調,北部邊緣略深,主要為淺灰色、灰黑色、淺褐色、淺褐紅色,局部夾鐵銹色斑點,預研究區西南部有成片的淺灰色灰巖分布,地形起伏中等,有細枝狀水系,沖溝呈暗色影紋,山谷呈“V”字型展布,斑塊狀影紋圖案。在預研究區內遙感異常分布較多,區內已發現鉛鋅礦化點兩處,該靶區是尋找鉛鋅礦較為有利地區,成礦遠景良好。
綜合研究區的典型礦床成礦要素分析、典型礦床成礦特征總結,結合遙感地質解譯成果,初步建立了研究區遙感找礦模型,以遙感賦礦地層特征、遙感鐵染異常為找礦必要要素,以遙感控礦斷裂特征、Al-OH異常(絹云母、高嶺石、白云母礦物識別)為找礦重要要素,以Mg-OH異常(綠泥石,滑石,葉蛇紋石,黑云母等礦物及蝕變識別)為找礦次要要素的遙感找礦模型。在中昆侖Fe-Cu-Zn-Pb鐵礦成礦圈定出一處找礦靶區,證實了方法在高海拔地區的有效性。
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[4]Crosta A P,Moore J M.Enhancement of landsat thematic mapper imagery for residual soil mapping in SW Minas Gerais State, Brazil:a prospecting case history in Greenstone Belt terrain[M]// Arbor A.Proceedings of 7th International Conference:Applied Geologic Remote Sensing.1989,Ⅱ:1173-1187.
收稿:2014-06-24