基于GF1、GF2圖像對四川青川縣梨樹溝地區(qū)的地質(zhì)特征研究

岳大斌　楊秀娟　廖興健　周勇

摘要：為了快捷地評價梨樹溝地區(qū)的溝系土壤化探成果，分別利用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的兩種不同分辨率的國產(chǎn)高分辨影像（GF1、GF2）進(jìn)行1∶50000和1∶10000的遙感地質(zhì)解譯工作，依據(jù)高分影像的解譯成果并結(jié)合實地地質(zhì)調(diào)查工作，查明了土壤化探異常的成因，縮短了勘查時間，節(jié)約勘查經(jīng)費。

關(guān)鍵詞：GF1、GF2高分辨影像；地質(zhì)特征；研究；地面查證

引言

四川省青川縣梨樹溝為一預(yù)查探礦權(quán)，區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，基巖出露較少，嚴(yán)重影響了地質(zhì)填圖工作的質(zhì)量。為了盡快明確勘查區(qū)內(nèi)的找礦前景，本次預(yù)查工作以1∶25000溝系土壤測量為先導(dǎo)，結(jié)合已經(jīng)取得的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，對高分一號（GF1）和高分二號（GF2）數(shù)據(jù)分別進(jìn)行1∶50000及1∶10000兩種不同比例尺的地質(zhì)解譯工作[1]，指導(dǎo)地表槽探工程對1∶25000溝系土壤測量圈定的礦致異常進(jìn)行解剖，大大縮短了找礦時間。

1. 區(qū)域地質(zhì)及金礦成礦特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)特征

梨樹溝金礦區(qū)的位于松潘—甘孜造山帶（Ⅰ）之丹巴弧形逆沖疊置巖片（Ⅱ）之上[3]，其北部緊鄰秦嶺—大別山造山帶、南東部與揚子地塊相接（圖1）。根據(jù)已經(jīng)取得區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料[2]，研究區(qū)地層可分為元古界地層和古生界地層兩部分，古生界為寒武系和志留系地層，中間缺失奧陶系地層，除志留系頂部地層外，其余均遭受了低級區(qū)域變質(zhì)活動；元古界地層為泥質(zhì)—碎屑建造地層夾火山巖建造，在元古界地層上部見變質(zhì)程度較深的（石英）片巖類地層產(chǎn)出；寒武系地層原巖為一套復(fù)理石建造地層；志留系地層在研究區(qū)由老到新分別可分為三個建造：淺海相泥質(zhì)—碎屑巖建造夾碳酸鹽建造，該地層為研究區(qū)賦礦地層、以火山巖—泥質(zhì)（碎屑）建造組成的多旋回組合夾碳酸鹽建造、濱?！獪\海相碎屑（泥質(zhì)）建造夾碳酸鹽建造。

區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造痕跡均呈北東向，為沿不同地層之間產(chǎn)生的大型層間滑脫帶以及沿相同地層中不同巖組之間發(fā)生層間滑脫帶[3][4]，層間滑脫構(gòu)造控制了本地區(qū)金礦的產(chǎn)出狀態(tài)。

與研究區(qū)處于同一大地構(gòu)造單元的主要金礦床為四川省廣元市太陽坪金礦和四川省平武縣金洞溝金礦，均處于丹巴俯沖滑脫構(gòu)造巖片之上（圖1、表1）。上述所有金礦（點）床的賦礦圍巖均為志留系黃坪組（Shn）

2 遙感構(gòu)造解譯

2.1 遙感數(shù)據(jù)處理

本次遙感解譯軟件采用了ENVI5.1。先對遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及解譯工作，然后導(dǎo)入ARCGIS10.3進(jìn)行解譯圖件的編制。本次采用的遙感數(shù)據(jù)為2016年1月24日生成的高分一號（GF1）數(shù)據(jù)，ID號為L1A0001364652；2015年12月26日生成高分二號（GF2），ID號為L1A0001278172。GF1數(shù)據(jù)范圍較梨樹溝探礦權(quán)范圍略大，GF2數(shù)據(jù)范圍與溝系土壤測量礦致異常范圍一致。解譯區(qū)無云覆蓋，影像清晰，植被發(fā)育，無大面積基巖露頭，地質(zhì)解譯程度屬中等。在進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)處理之前，使用ENVI5.1分別對三種遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了Gram-Schmidt Pan Sharpening融合處理，使GF1圖像分辨率達(dá)到2m，GF2圖像分辨率達(dá)到0.8m，滿足地質(zhì)解譯精度的要求。

根據(jù)1∶50000地形圖和在該地區(qū)進(jìn)行水系測量工作時采集的16個坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對通過融合處理的兩種遙感數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行了正射校正。根據(jù)相關(guān)性越差，冗余性越低，圖像信息越豐富的原則，對GF1和GF2圖像進(jìn)行相關(guān)性分析（表2、表3、），由于OLI圖像的第一波段為海岸線波段，故將其剔除出計算成果，根據(jù)計算數(shù)據(jù)，GF1圖像選取4、3、1（R、G、B）三個波段，GF2選取4、3、1（R、G、B）三個波段進(jìn)行解譯工作。

2.2 地層單元的遙感特征

2.3 線—環(huán)構(gòu)造解譯

本次使用GF1影像進(jìn)行探礦權(quán)范圍內(nèi)的構(gòu)造解譯工作，解譯精度為1∶50000，用GF2影像進(jìn)行土壤異常區(qū)的1∶10000構(gòu)造解譯工作。

2.3.1 GF1影像的地層解譯

根據(jù)1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，區(qū)內(nèi)主要地層為寒武系邱家河組下段（q3）、志留系滑天坡組下段+中段（Sh1+2）、志留系毛塔子組（Sm），由于巖性的差異，其在GF1影像上的特征各不相同（見表5），從影像特征并結(jié)合1∶20萬區(qū)調(diào)地質(zhì)資料分析，解譯區(qū)的地層均為斷層接觸。從圖像上來看，砂巖、片巖和凝灰質(zhì)千枚巖類地層由于抗風(fēng)化能力強容易形成比較陡峭的正地形，而由泥質(zhì)類巖石變質(zhì)而成的千枚巖抗風(fēng)化能力較弱，容易形成比較低矮渾圓的地形。

2.3.2 GF1影像的構(gòu)造解譯

將GF1影像資按1∶25000的比例尺后行解譯，經(jīng)解譯后區(qū)內(nèi)主要線性構(gòu)造方向可分為北東向、近東西向和北西向三組組，解譯出的線性構(gòu)造有25條，其中北東向八條、近東西向七條、北西向十條，正環(huán)形構(gòu)造一處（圖1）。北西向線性構(gòu)造多為后期產(chǎn)出，將近東西向線性構(gòu)造錯切。區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的線性構(gòu)造為北東向的F1、F2和近東西向的F12，其它線性構(gòu)造規(guī)模均較小。從線性構(gòu)造特征來看其傾向多與地層傾向一致，傾角較陡。解譯區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的線性構(gòu)造或與溝系土壤測量有關(guān)的重要線性構(gòu)造的特征見表6。

2.3.3 GF2影像的構(gòu)造解譯

本次GF2影像解譯比例尺為1∶5000，從GF2號解譯成果來看，在解譯內(nèi)解譯的線性構(gòu)造格架與該區(qū)在GF1中解譯基本相似（圖2），由于解譯比例尺變大，局部小規(guī)模的線性構(gòu)造可以被清晰判讀，而且GF2影像解譯結(jié)果可以對前期GF1影像的解譯的線性構(gòu)造的位置和展布情況進(jìn)行厘定，如圖2中F16。

3. GF2影像的構(gòu)造與溝系土壤測量的關(guān)系

從圖2中可以看出，As、Au組合異常其長軸方向與GF2影像解譯區(qū)內(nèi)的線性構(gòu)造走向一直，而且As、Au元素的高（峰）值點多與解譯的線性構(gòu)造吻合或就在其附近，顯示了高度的一致性。說明區(qū)內(nèi)的溝系土壤化探異常與線性構(gòu)造關(guān)系密切。

4. 解譯結(jié)果的查證

本次先對F7和F17相交處的As、Au異常高值區(qū)進(jìn)行地面地質(zhì)查證，查證發(fā)現(xiàn)F7線性構(gòu)造為一典型的順層剪切帶，中見石英脈沿層間接觸面產(chǎn)出，順層剪切帶中的原巖為炭質(zhì)板巖的軟性巖層被剪切作用改造為構(gòu)造巖，在該地段布設(shè)巖石原生暈剖面一條，經(jīng)分析在剪切帶中的構(gòu)造巖和石英脈的As含量分別218×10-6、201×10-6，Au含量分別為9×10-9、11×10-9，而其兩側(cè)的圍巖的As含量一般小于4×10-6，Au含量小于5×10-9，說明構(gòu)造活動為引起上述化探異常的重要因素。

5. 結(jié)論

（1）GF1和GF2影像資料為自主知識產(chǎn)權(quán)的高分辨率遙感影像，獲取方便快捷，價格合理。在本次地質(zhì)勘查工作中提取的勘查區(qū)構(gòu)造、巖性與溝系土壤化探異常濃集中心高度耦合，對少數(shù)線性構(gòu)造的解譯與地面查證結(jié)果一致。

（2）GF1、GF2高分辨率影像的遙感解譯結(jié)合區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果用于礦區(qū)的地質(zhì)調(diào)查中，能夠很好地指導(dǎo)地面地質(zhì)填圖工作，縮短勘查時間，并能比較精確地分析化探異常與構(gòu)造的關(guān)系，指導(dǎo)化探異常的解剖工作，是一種非常經(jīng)濟(jì)可行的工作手段。

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