紅河流域遙感地質綜合解譯與找礦前景分析

劉海利+劉歡

摘要：指出了紅河流域地區處于特提斯構造成礦域與西太平洋構造成礦域的接合部位，地質構造比較復雜，礦產資源豐富。為加速紅河流域地帶找礦工作的突破，以SPOT5、ALOS 和 ETM + 等多源遙感數據為信息源，重點提取了地層、巖漿巖、斷裂構造和環形構造等成礦信息，并綜合分析了已有的大地構造成礦背景、區域礦產資料、礦化點的礦化物和物化探等地質資料，利用MapGIS平臺開展了遙感數據的地質綜合分析和找礦前景預測，針對國內部分提出了10處找礦遠景區，為該區域進一步找礦工作提供了線索，對礦產資源勘查和資源評價等方面具有一定的參考價值。

關鍵詞：多源遙感數據；遙感地質解譯；找礦前景區；礦化特征；紅河流域

中圖分類號：TP79

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0250-04

1 引言

礦產資源對國民經濟的發展具有重要的作用，人們對地質找礦的研究備受關注[1，2]。近年來，隨著計算機技術、地理信息技術和航天技術的飛速發展，遙感技術具有宏觀性、時效性、綜合性和經濟性等特點，在礦產資源調查、地質勘查、地質災害動態監測及評價等工作領域備受青睞[3]。遙感地質勘查具有傳統方法不可比擬的優勢，可有效補淺覆蓋區野外地質工作的某些不足，多比例尺多源多時相遙感數據的綜合使用，可以有效解譯和提取遙感異常信息，大大降低了地質找礦難度，提高了找礦效率。

以 SPOT5、ALOS和 ETM + 等多源遙感數據為信息源， 在完成圖像幾何糾正、配準和圖像增強的基礎上，對云南紅河流域進行1∶75萬比例尺遙感地質解譯和遙感蝕變異常信息提取與篩選，并結合已有地質礦產資料進行找礦前景預測分析， 為該區的礦產資源勘查和資源評價提供基礎地質資料和參考依據。

2 研究區概況

2.1 自然地理概況

紅河流域位于我國云南省南部及越南北部。紅河發源于我國云南省，在我國境內稱為元江，在越南境內，因河水呈土紅色而稱之為紅河[4]。全長1280 km，在我國境內的一段長772 km，在越南境內的一段長508 km。流域上游主要包括中國云南南部、廣西西南和越南黃連山脈，均為高海拔山地；中游為越南北部海拔低于800 m 的低山丘陵；下游為廣闊的紅河三角洲平原。

本次研究紅河流域遙感影像處理范圍為：東經104°～107°40′，北緯11°25′～14°50′。東西約300 km，南北約340 km，總面積約102000 km²。

2.2 區域構造概況

紅河流域面積廣泛，哀牢山-紅河大斷裂帶橫貫其間，是特提斯構造成礦域與西太平洋構造成礦域的接合部位，地質構造比較復雜，礦產資源非常豐富。由于中越在大地構造研究時對地層時代劃分、構造巖漿活動等方面存在一定的差異，在前人研究基礎上[5，6]，提出分區方案如下：以哀牢山-紅河深斷裂帶為界，將紅河流域劃分為兩大板塊構造區（如圖1）。

（1）哀牢山-紅河深斷裂帶以北為華南板塊區；

（2）哀牢山-紅河深斷裂帶以南為印支板塊區。

說明：紅河流域西緣的瀾滄江深斷裂帶以西，則為緬泰馬板塊區，由于瀾滄江深斷裂帶已出圖幅之外，故緬泰馬板塊未列入分區之內；河內、海防、清化間是否應劃出紅河三角洲凹陷帶尚待進一步研究，本文未獨立分出。

3 遙感數據處理

3.1 幾何糾正與配準

采用 SPOT5、ALOS 和 ETM + 衛星數據，所有數據成像時間段為 2009～2014 年。本次采用系統糾正方法，即利用各種可以預測的參數，如傳感器的校準數據、位置姿態參數等已知參數，代入理論校正公式[7]，把原始影像校正到所要求的地圖投影坐標系中；然后利用ENVI軟件對圖像進行鑲嵌，并運用直方圖匹配（Histogram Matching）等方法確保鑲嵌圖像的質量[8]。

3.2 影像增強

圖像增強主要是選用合適的圖像處理方法，如主成分變換[8]、濾波、比值分析、圖像融合[9～11]等，突出不同地物之間波譜特征、空間形態、邊緣、線條及紋理結構特征等，以達到提高研究區內地質構造、巖性等信息提取效果。同時，為了提升地質信息和地表環境信息的解譯度，對1∶75萬的ETM+選用7（R）、4（G）、1（B）進行彩色合成，進行圖像增強處理以及圖像鑲嵌等，以達到最佳效果。

4 遙感影像特征與地質解譯

研究區遙感地質特征主要從巖漿巖、斷裂構造以及環形構造等方面進行解譯分析，并制成遙感地質解譯圖件。

4.1 巖漿巖影像特征

該區可解譯程度較好的是酸性侵入巖，其他類型巖漿巖規模較小，可解譯性較差。較早時期的花崗巖呈淺灰色調，負地形，橢圓形色斑，色調較均勻潔凈，紋理不發育，極易解譯，分布在馬關地區（圖2）。燕山期花崗巖多為正地形，樹枝狀水系，V型溝谷，鋸齒狀山脊，與圍巖（巖性為砂巖、粉砂巖等）物理性質較接近，兩者影像特征相似，分界線不易劃分，較難解譯。但花崗巖分布區多有環形、弧形山脊或水系，可依此判斷花崗巖的大概出露位置（圖3）。

4.2 斷裂構造影像特征

該區斷裂構造色調往往表現為明顯地較平直的線狀、帶狀異常，或者兩側有明顯的色調差異，有些相同的影紋被錯斷，或者某類影紋有現狀缺失，陡坎、陡崖、溝谷現狀分布，溝谷急轉彎或轉折點線狀排列，湖泊邊界筆直等影像特征（圖4）。通過解譯，本區主要斷裂呈北西向、南北向、近東西向，具代表性的有紅河斷裂、金平—奠邊府裂斷、個舊—廣南斷裂等，斷裂成舒緩波狀，形跡較平直，表現為線狀淺色異常帶（圖5）。

4.3 環形構造影像特征

該區環形構造不是太發育，主要表現為環形山體、環形溝谷，或開口或閉合呈圓形，或單一環或竄珠狀環，或單層環或多層環。其直徑一般小于35 km。主要分布在金屏、綠春、石屏等地。

4.4 綜合遙感信息及前景分析

以遙感圖像獲取的解譯結果和異常信息為主要預測依據，根據本區板塊構造演化的大地構造成礦背景、區域礦產分布的實際資料、遙感圖像的可能成礦結點部位、區域物探與化探的異常分布情況等的分析研究[12，13]，在紅河流域國內部分，即我國云南省南部及東南部地區，初步提出下列10處遠景區（圖6、表1）。說明：紅河流域國外部分暫不分析。

5 結論

（1）本文利用多源遙感數據，采用圖像融合、主成分變換、比值分析、假彩色合成等增強等方法，通過對遙感影像的增強處理，提高了影像不同地物信息的豐富性以及層次性，有效地提取出巖漿巖、斷裂構造和環形構造，為該區的找礦預測提供了基礎數據和參考依據。

（2）通過解譯，分析已知礦產資料，總結出了以下規律，供找礦參考。

①線性構造交匯處往往是礦產較為集中的地區，如金平—奠邊府斷裂與紅河斷裂交匯處、個舊—廣南斷裂與紅河斷裂交匯處等。②斷裂構造較發育，并有環形構造，如個舊地區等。③構造透鏡體較發育的地區，如元江南部。④環形構造發育地區，如越池南部山區。由此推測，除了以上提出的礦產集中區以外，奠邊府及其以東地區、元江北部地區等可作為今后找礦的重點。

（3）受客觀條件限制，本文的找礦預測方法和成果還有待進一步補充和完善，如異常信息提取、多尺度多時相影像融合等技術手段的針對性有待加強。由于遙感影像的時相不盡相同，解譯標志差別較大，有些甚至影響可解譯性。再者對該區的地質背景、礦產等情況所知較少，加上圖件比例尺偏小，分析較為粗淺，敬請參考使用。

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