高分辨率遙感數據在東昆侖成礦帶找礦中的應用

張偉，尹顯科，李威，陳玲

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高分辨率遙感數據在東昆侖成礦帶找礦中的應用

張偉1，2，尹顯科1，李威1，2，陳玲3

（1.四川省地質調查院，成都610081；2.成都理工大學，成都 610059；3.中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083）

應用worldview-2高分辨率數據、SPOT6中分辨率數據及ETM等數據，開展了東昆侖大干溝地區的遙感找礦研究工作，在工作中新發現銻、鈷多金屬礦點一處。在應用多源遙感數據進行的研究區綜合解譯和遙感異常信息的基礎上，以新發現的大干溝西南銻鈷多金屬礦點為線索，結合區域成礦地質條件，建立了東昆侖成礦帶中段的沉積改造型銻鈷多金屬礦找礦模型，并以此為基礎，對東昆侖成礦帶大干溝地區該類型礦床的找礦前景進行了預測。

高分辨率遙感數據；銻鈷多金屬礦；找礦；東昆侖

隨著目前遙感技術的不斷進步，所獲取到的遙感數據分辨率也隨之不斷提高，遙感技術在地質找礦工作中所發揮的作用進一步得到體現。2010年以來，中國地質調查局相繼啟動了“班公湖-怒江成礦帶礦產資源遙感綜合調查”、“西昆侖成礦帶礦產資源遙感綜合調查”、“東昆侖成礦帶礦產資源遙感綜合調查”等一系列基于高分辨率遙感影像的遙感地質找礦項目，通過這些項目的實施，發掘了大量與成控礦有關的遙感信息，新發現了一批有價值的找礦線索。

東昆侖地區由于其特殊的地理位置和自然條件，地質礦產工作程度相對較低，開展傳統的地質調查工作難度相對較大，應用高分辨率遙感數據能快速提取與成礦有關的遙感信息，輔以一定的野外查證工作，往往事半功倍，并能取得較好的找礦突破。

在東昆侖成礦帶礦產資源遙感綜合調查工作的基礎上，通過worldview-2、SPOT6以及ETM衛星遙感影像的綜合利用，輔以野外查證，新發現了銻鈷多金屬礦一處，并以此為平臺，開展東昆侖地區該類型礦產的遙感找礦綜合研究，建立遙感找礦模型，以指導東昆侖成礦帶找礦。

1 研究區地質背景

東昆侖成礦帶處于秦祁昆（東昆侖、祁連、北秦嶺）晚加里東造山系一級構造單元內的東昆侖造山帶中，以昆中斷裂為界南北又分屬東昆侖北坡巖漿島弧帶和東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶，本次研究區歸屬東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶（圖1）。

圖1 研究區所屬構造單元劃分圖

東昆侖成礦帶以其特殊的大地構造位置和復雜的地殼演化史，優越的成礦條件、豐富的礦產資源、多樣的成礦作用、復雜的礦床類型，是我國最重要成礦帶之一，是尋找眾多貴重、緊缺或稀有礦產資源極具潛力的地區。近年來，東昆侖成礦帶找礦工作取得了顯著的成效，已找到了“五龍溝金礦”、“駝路溝鈷金礦”等眾多找礦前景優越的礦床，近兩年“夏日哈木超大型銅鎳硫化物”礦床的發現更是令人矚目，使得東昆侖成礦帶成為近兩年找礦的熱點地區之一。

東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶夾持于昆中斷裂與昆南斷裂之間的構造帶，實際上是加里東、華力西期兩次板塊裂離及俯沖碰撞過程中形成的一個北西西向延伸的復合型俯沖碰撞雜巖帶，由不同時代的構造巖塊或巖片、蛇綠巖與火山—沉積巖系構成，組成極端復雜，構造變形十分強烈，不同類型沉積體多以不同規模、形態的構造巖片以不同構造組合樣式堆垛或拼貼在一起，主要包括萬保溝群碎屑巖、火山巖組及碳酸鹽巖組、納赤臺群蛇綠構造混雜巖、賽什騰組輕變質的碎屑巖、中酸性火山巖、哈拉郭勒組、浩特洛哇組碎屑巖、灰巖夾火山巖以及早三疊世洪水川組、鬧倉堅溝組等地層。其中以萬保溝群、納赤臺群的代表大陸裂谷的沉積物分布最廣，它們沿昆中斷裂的南側，自西向東斷續出露，構成了一個長達百公里的火山－沉積巖帶。該構造帶中酸性侵入巖主要有加里東和晚華力西－印支兩個時期，主要分布在昆侖河、納赤臺及諾木洪河上游地區。斷裂構造十分發育，除近東西向主干斷裂，尚有NE和近SE向次級斷裂（據青海省第三輪成礦遠景區劃研究及找礦靶區預測，2003）。

2 研究方法

主要以航天遙感為主要手段，采取多尺度與多源遙感數據相結合、多層次人機交互式解譯相結合、室內綜合研究與實地調查相結合的工作思路，通過遙感異常信息提取、遙感地質解譯與實地調查相結合的技術路線來完成（圖2）。

圖2 研究方法流程圖

2.1 遙感數據采用

研究工作中所采用的遙感數據主要有SPOT6和worldview-2兩種，前者分辨率1.5m，主要用于開展區域上的構造巖性解譯，后者分辨率0.5m，主要用于成礦有利地區的成控礦要素遙感解譯和遙感找礦模型的建立等。

2.2 遙感解譯

遙感解譯主要包括構造-巖性遙感解譯和成控礦要素遙感解譯兩個層次，構造巖性遙感解譯主要是針對區域上開展，成控礦要素遙感解譯是針對在構造巖性遙感解譯基礎上確定的成礦有利地區開展，重點是對與成控礦有關的地層、侵入體、構造以及蝕變等開展重點解譯。

2.3 遙感異常提取及篩選

遙感異常，又稱礦物蝕變信息，是指從遙感數據中提取的、可能與成礦圍巖蝕變礦物有關的一種量化遙感找礦信息。本次研究主要提取熱液型、構造蝕變型等礦物蝕變信息，包括：硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦等蝕變信息。為了便于地質人員方便地使用遙感異常圖，縮小遙感異常野外檢查工作量和劃分異常野外檢查工作時遙感異常的優先檢查級別，本次研究需要對所提取的遙感異常進行地質篩選。即通過遙感異常與傳統遙感方法所確定的“線帶環色塊”異常區以及物化探異常之間的相互比選、相互驗證進行篩選，并利用人工包絡線將若干空間位置緊密相連或成礦地質背景相近的遙感異常圈定在一起，組成遙感異常包。

2.4 野外查證

主要針對圈定的遙感找礦有利地段開展野外查證工作和遙感異常查證工作，一般以穿越和追索相結合的路線驗證為主，開展野外查證工作。主要是大體了解與成礦有關的含礦層、控礦構造、礦化帶、蝕變帶、遙感異常區和與成礦有關的其它地質體。

2.5 遙感找礦模型建立

遙感找礦模型建立將采用描述性模型，以地質方法為基礎，通過對典型礦床生、儲、蓋、藏、運等多因素的綜合分析，結合礦床的遙感特征，建立集礦源層、成礦－控礦構造、蝕變帶、礦床儲存條件、區域剝蝕深度于一體的典型礦床遙感找礦模型。

2.6 遙感找礦預測

研究中的遙感找礦預測主要是在新發現礦點的基礎上，以建立的遙感找礦模型為主要依據，對具有類似找礦前景的地區和地質單元進行預測。

3 大干溝西南銻、鈷礦點遙感地質特征

大干溝西南銻、鈷礦點位于格爾木市西南方向約80km處，為“東昆侖成礦帶礦產資源遙感綜合調查項目”2013年實施過程中主要利用遙感手段新發現的礦點，在遙感影像和遙感異常上均有明顯反映，該礦點為東昆侖大干溝一帶首次發現銻礦，對區域上該類型礦產找礦具有指導意義。

3.1 成礦地質特征

該礦化點處于昆中斷裂南側的東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶，昆中斷裂緊鄰本研究區北側，對本礦點的控制作用明顯，控制的礦化體主要產于納赤臺群哈拉巴依溝組（OSh）的含鈉長石石英巖、石英絹云母蝕變巖等巖性內，礦化體呈NW-近EW向順層展布，其中，含鈉長石石英巖是重要的含控礦巖性層，而后期近東西向構造破碎帶是重要的控礦構造（圖3）。

大干溝西南銻、鈷多金屬礦化體，呈近EW向延伸，總體延伸500~700m，礦脈總體寬度約2~8m。礦化體主要包括兩種產出類型：

1）銻、鈷、鋅礦產于石英脈內，以多條細脈組成的脈群形式產出，目前地表所見有兩條以上，寬多為10-50cm。

2）銻、鈷礦以浸染狀、星點狀產于含鈉長石石英巖中，總體反映出具有一定的層控礦（后期改造）特點（圖4）。

圖4 大干溝銻鈷多金屬礦化體特征示意圖

圖5 銻礦石野外照片

經化學分析，石英脈礦化體中銻的品位變化于9.98%~11.16%之間，鋅的品位變化于0.063%~0.085%之間，含鈉長石石英巖礦化體中鈷的品位變化于11×10-6~32×10-6，銻的品位變化于19×10-6~945×10-6。

礦石結構主要為微粒鱗片變晶結構（圖5），巖石遭受強烈蝕變，原生礦物全部蝕變分解，原巖結構構造完全消失。巖石主要由粒度在0.2~0.05mm之間的石英細小的絹云母鱗片組成，呈微粒鱗片變晶結構，褐鐵礦星散分布，粒度在0.3~0.1mm之間的金屬礦物（等軸粒狀）星點分布。鈉長石石英脈穿插巖石分布，脈寬5~0.5mm之間。

礦石礦物成分較簡單，金屬礦物主要有輝銻礦、銻華、閃鋅礦、鈷華等。脈石礦物有石英、碳酸鹽礦物、絹云母、綠泥石等。

圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、次為碳酸鹽化、絹云母化、青盤巖化等，其中硅化、黃鐵礦化等與銻礦化關系最為緊密。

3.2 SPOT6遙感影像特征

利用SPOT6數據解譯了研究區的構造格架，各地質單元影像特征明顯，同時礦化蝕變帶在SPOT6影像上也有較為明顯的反映。

哈拉巴依溝組是區域上銻、鈷多金屬礦的主要賦礦地層，各巖性段在SPOT6遙感影像上的特征如下：

含鈉長石石英巖（qz）：淺褐色色調，條塊狀形態，偶見梳狀紋理，土壤中等程度發育，平直山坡，直線狀山脊，黑色斑點稀疏分布等（圖6）。

千枚巖夾巖屑砂巖（ph+ds）：褐色色調，壟崗狀地形形態，深褐色斑點、斑塊紋理，平行線狀溝谷分布明顯。

控礦斷裂：深褐色異常帶，破碎帶的直線出露，對口河，角狀水系等。

3.3 worldview-2遙感影像特征

worldview-2遙感影像是研究區重點采用的遙感數據，屬高分辨率遙感數據，波段組合豐富，色彩鮮明，主要用于成控礦要素遙感解譯，重要的成控礦層位、礦化蝕變帶等在該影像上均有較好的顯示。

含鈉長石石英巖（qz）巖性段是研究區主要的賦礦巖性段，在worldview-2高分影像上特征明顯，顯示為青灰色、淺褐色色調，條塊狀形態，黑色斑點、紅褐色斑塊發育，整體影紋結構較為班雜，圓渾狀山脊，凸坡。

圖6 研究區SPOT6遙感影像圖

控礦次級斷裂構造在worldview-2高分影像上顯示為明顯的線性負地形，灰色、紅褐色異常色線或色帶，影像標志層被錯開了切斷，斷層三角面、斷層崖明顯，水系局部河段呈直線狀等（圖7）。

圖7 研究區控礦巖性段和控礦構造高分遙感影像特征

研究區蝕變帶在worldview-2高分遙感影像上可以達到直接識別，野外調查中所控制的蝕變帶主要為褐鐵礦化、硅化、黃鐵礦化等，蝕變帶在高分影像上主要表現為紅色的色塊、色帶，長軸展布方向與控礦斷裂走向較為一致，表面較為平滑，是重要的遙感找礦標志。

野外實際控制到的礦化帶在worldview-2高分遙感影像上有較好的顯示，主要的影像特征為紅色、紅褐色，條帶狀展布，圖面較為光滑、細膩，折線狀水系，V型谷，根據影像圈定的礦化帶與野外實際控制的礦化帶基本一致，基本達到了利用高分遙感影像對礦化帶、礦化體的直接判別，有較好的遙感找礦指示意義（圖8）。

圖8 蝕變帶和礦化體worldview-2遙感影像特征

3.4 遙感異常特征

異常信息顯示較為明顯，主要以羥基異常反映為主，強、中、弱三級異常套合好，呈星點狀展布于哈拉巴依溝組含鈉長石石英巖段（qz）內，與構造具備一定的套合性，找礦指示意義明顯。

3.5 遙感找礦標志

1）層位標志：納赤臺群哈拉巴依溝組的含鈉長石石英巖是重要的含控礦巖性層位。

2）構造標志：該礦化點位于昆中斷裂南側，同時礦化點北部也有近EW向次級斷裂的發育，構造活動為成礦提供了空間和動力條件。

3）蝕變標志：由于熱液、動力變質作用形成的硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等是找礦的最直接的標志。

4）遙感影像標志：遙感高分影像上顯示為淺紅色、紅褐色近EW向穩定延伸的條帶、以及近EW向線性構造是尋找該類礦化的直接標志之一。

5）遙感異常標志：羥基異常沿斷裂帶展布于哈拉巴依溝組含鈉長石石英巖巖性段內，是尋找該類礦化的間接標志之一。

3.6 成因分析

初步分析認為該礦點成礦類型是沉積-改造型，礦質來源應為納赤臺群哈拉巴依溝組中的火山巖，通過火山熱液、變質及沉積作用，其后也可能經歷了后期構造的疊加改造，進一步富集，后期礦物質沿破碎帶等薄弱部位遷移于含鈉長石石英巖中，出露地表，形成了銻、鈷、鋅等礦化。

火山沉積-改造型銻（鈷）多金屬礦遙感找礦模型表

控礦條件位于昆中斷裂南側的納赤臺群哈拉巴依溝組淺變質火山-沉積巖系地層中，含礦層位千枚巖、石英鈉長巖等，與地層走向平行的斷裂為主要的成控礦斷裂。 典型礦床大干溝西南鈷多金屬礦 影像特征色調淺紅色色、紅褐色條帶 形態壟崗狀 紋理羽狀、線狀紋理明顯 線性構造近東西向 環形構造不發育 遙感異常羥基異常呈星點狀、團塊狀呈近EW向展布，展布方向與構造行跡一致 鐵染異常主要呈星點狀與羥基異常相伴出現 蝕變（礦化）帶特征礦化帶中主要巖性為凝灰巖，其兩側為千枚巖等，蝕變主要見硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等。 找礦標志1、遙感異常沿斷裂帶兩側展布；2、淺褐色色體中的紅褐色條帶；3、近EW向線性構造發育；4、地表強烈的褐鐵礦化、黃鐵礦化等蝕變。

4 遙感找礦模型建立

在以上研究的基礎上，從成礦地質背景、高分遙感影像特征、遙感異常特征及礦化帶蝕變特征等方面進行了描述性遙感找礦模型的建立（表）。

5 遙感找礦預測

受昆中斷裂影響，東昆侖成礦帶內形成了大量近東西向、北西向、北西西向及北東向展布的斷裂帶，本次研究在奧陶系淺變質-火山沉積巖系中新發現了銻（鈷）多金屬礦化線索，因此認為構造發育，變火山巖出露等地區具有良好的找礦前景。結合遙感解譯工作和野外調查成果，對東昆侖成礦帶內沉積變質型銻鈷多金屬礦產從遙感方面進行了遙感找礦預測。

5.1 礦點發現意義

大干溝西南銻鈷多金屬礦點屬東昆侖成礦帶內大干溝地區首次發現銻礦，對于東昆侖成礦帶內的找礦工作具有現實的指導意義，另外該礦點為在遙感解譯、遙感異常提取和遙感找礦預測的基礎上發現，礦化體、蝕變帶等在高分影像上又有良好的顯示，對于推進高分辨率遙感數據應用于東昆侖成礦帶內找礦工作具有積極的意義。

5.2 找礦方向

大干溝西南銻鈷多金屬礦點的發現意義并不僅僅在于礦點發現的本身，更重要的意義是在于指導東昆侖成礦帶內區域上類似礦產的找礦方向，因此總結了東昆侖成礦帶中段沉積變質型銻鈷多金屬礦產的找礦方向。

1）東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶內的納赤臺群哈拉巴依溝組淺變質火山-沉積巖系；

2）近東西向、北西向斷裂帶發育處或附近；

3）納赤臺群哈拉巴依溝組中的含鈉長石石英巖為主要的賦礦巖性層；

4）影像特征上顯示為沿近東西向展布的淺紅色、紅褐色穩定條帶，是遙感影像上的主要找礦方向。

5）遙感羥基異常沿哈拉巴依溝組含鈉長石石英巖巖性段內近東西向斷裂分布的地段。

6 結論

通過介紹成礦帶高分辨率遙感技術的應用現狀和研究區所屬的東昆侖成礦帶區域地質背景，講述了本次研究的方法和思路，其次介紹了研究中新發現礦點的遙感地質特征，特別介紹了高分辨率遙感地質特征，然后結合新發現礦點的遙感地質特征，并經綜合研究分析，建立了東昆侖成礦帶沉積改造型銻鈷多金屬礦的遙感找礦模型，最后開展了遙感找礦預測，指出了東昆侖成礦帶沉積改造型銻鈷多金屬礦產的找礦方向。研究的主要結論如下：

1）高分辨率遙感影像已經越來越多地應用于現在的地質找礦工作中，本次東昆侖成礦帶內的高分辨率遙感影像研究工作進一步證明了高分辨率遙感應用于礦產資源勘查和資源評價工作中的可行性和良好的應用效果。

2）東昆侖地區海拔高、高差大，自然條件極為惡劣，充分利用高分辨率遙感技術能極大地減少找礦工作成本、提高找礦工作效率，能快速指出遙感找礦工作的重點和方向。

3）通過本次研究工作發現，綜合利用不同分辨率、不同種類、不同波段組合的遙感數據進行遙感找礦工作，能充分發揮、挖掘各種遙感數據的優勢和特點，取得良好的找礦效果。

4）東昆侖成礦帶內大干溝一帶前人更多地關注金礦、銅礦等礦種，其它礦種的研究相對較少，本次研究大干溝西南銻鈷多金屬礦的發現和遙感綜合研究成果為帶內銻礦的找礦工作提供了一個新的線索，希望為該成礦帶內相關礦產的找礦工作起到拋磚引玉的作用。

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The Application of High Resolution Remote Sensing Data to Prospecting in the East KunLun Polymetallic （Sb,Co） Metallogenic Belt

ZHANG Wei1,2YIN Xian-ke1LI Wei1,2CHEN Ling3

（1-Sichuan Institute of geological survey, Chengdu 610081; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 3-China Aero Geophysical Survey & Remote Sensing Center for Land and Resources, Beijing, 100083）

A new polymetallic （Sb, Co） mineral occurrence is found out in the Dagangou area, East Kunlun by remote sensing study based on worldview-2 high resolution data, SPOT6 moderate resolution data and ETM data. A prospecting model for sedimentary-reformed type Sb-Co-polymetallic deposits is established and prospecting potential of this deposit type in the Dagangou area, East Kunlun metallogenic belt is predicted.

high resolution remote sensing image; sedimentary-reformed type Sb deposit; ast Kunlun metallogenic belt

P23

A

1006-0995（2016）03-0477-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.030

2015-04-27

東昆侖成礦帶礦產資源遙感綜合調查（編號：12120113045100）

張偉（1982- ）男，山西平遙縣人，工程師，在讀研究生，現從事遙感地質、礦產地質等項目工作