遙感技術在宗嘎順地區1:50000礦產地質調查中的應用

黎勇，張慶禮，時志興，高金鋮

（ 天津華北地質勘查局核工業二四七大隊,天津 寶坻 301800 ）

1 概況

遙感地質找礦技術作為礦產勘查的一種輔助手段，取得了較好的成效，本項目在1∶5 萬礦產地質調查中充分利用遙感解譯技術, 建立了不同地質體和構造解譯標志，編制了遙感解譯圖，對野外地質礦產調查工作起到了一定的指導作用，間接指導了找礦工作。以內蒙古宗嘎順地區1∶5 萬礦產遠景調查為例, 探討遙感技術在1∶5 萬找礦中的應用。

遙感調查作業流程分為信息源的選擇、圖像處理、信息提取、野外驗證四個階段，其基本作業流程可歸納為圖1所示。

工作區位于內蒙古自治區西部，行政區劃隸屬內蒙古自治區阿拉善盟阿拉善左旗管轄。地理坐標為：東經：104°45′～105°15′，北緯：40°00′～40°20′。工作區屬構造剝蝕低山丘陵—沙漠戈壁區，一般海拔在1 400m左右，最低海拔1282m，最高海拔1887m，相對高差150～530m，平均高差100～200m。本區屬北溫帶典型的干旱大陸性沙漠氣候，溫差變化大，日溫差可達23.1℃。降雨量少而集中，年降水量130.6mm，每年十一月到翌年三月為冰凍期。

圖1 宗嘎順地區遙感地質礦產調查工作流程

工作區大地構造位置：一級構造單元屬于華北板塊（Ⅳ），二級構造單元屬于華北地塊（Ⅳ2），三級構造單元屬于陰山隆起（Ⅳ21）（邵積東，2010）。褶皺及斷裂發育，構造線總體走向為北東向。加里東期、華力西期和印支期中酸性侵入巖發育，總體呈近東西向—北東東向展布。成礦區帶分別為：Ⅱ級成礦區為“Ⅱ3華北地臺北緣金-銀-銅-鉛-鋅-鉑-鉬-硼-石墨-滑石成礦區”，Ⅲ級成礦帶為“Ⅲ12朱拉扎嘎—甲生盤元古代-古生代金-鉛-鋅-硫-鐵-銅-鉑-鎳成礦帶”，Ⅳ級成礦帶為“Ⅳ123朱拉扎嘎金成礦帶”，Ⅴ級成礦帶為“Ⅳ123-1朱拉扎嘎金成礦帶” （邵和明、張履橋2 001.11）。

區內出露的地層為新太古界、中新元古界、中生界和新生界。新太古界劃分出柳樹溝巖組（Ar3l），中新元古界共劃分出書記溝組（Chs^）、增隆昌組（Chz）和阿古魯溝組（Jxa）3個組級巖石地層單位，增隆昌組和阿古魯溝組又分別進一步劃分為兩個巖性段。中生界劃分出廟溝組（K1mg）和烏蘭蘇海組（K2w）2個組級填圖單位。新生界劃分出清水營組（E3q）1個組級填圖單位及對區內第四系松散堆積物進行了成因地層劃分，劃分對比出全新世(洪)沖積物、全新世湖積物、全新世風積物、全新世沖積物四個主要成因類型。

測區侵入巖發育，呈北東—南西向分布于測區四角。基性、中性、酸性侵入巖均有發育，以中酸性侵入巖為主。多數侵入體規模較小，多呈巖株、巖枝產出。巖漿侵入活動受區域構造控制，中二疊世—晚二疊世侵入巖北北東向展布，中三疊世侵入巖呈北東、北西向展布，晚三疊世侵入巖呈北北東向展布。共劃分為7個侵入時代，23個地質填圖單位。

工作區礦床（點）礦化成因類型較多，成礦時代相對集中于中元古代、晚古生代、中生代，大多數礦床在時空分布上均與中元古代、晚古生代花崗巖類侵入體和古生代中基性火山巖關系密切。本區礦床（點）從成因分析主要有以下幾種主要類型：浸染層控型金礦床，熱液型銀、鉛、銅、鐵、錳礦床，火山熱液改造型銀多金屬礦床，沉積弱變質型白云巖礦床，接觸交代型剛玉礦床，偉晶巖型水晶礦床等。

2 礦產調查遙感影像圖數據源選擇

工作區地處阿拉善荒漠戈壁,根據項目的實際情況,獲取了不同分辨率多個時相的遙感數據，主要為LandSat ETM 7和SPOT 5數據，詳見表1，另外利用1∶5萬地形圖對圖像進行精校正。

表1 遙感數據

獲取了研究區空間分辨率30 m的DEM數據，利用ENVI遙感軟件對SPOT、ETM、TM數據進行了正攝校正，消除了地形起伏對遙感圖像地理精度的影響。采用主成份分析方法利用空間分辨率10 m數據（SPOT5）與30 m空間分辨率數據（ETM+）進行融合。然后進行圖面整飾，加注內、外圖廓、坐標注記以及標注圖名、比例尺等。生成工作區1∶50 000遙感影像圖如圖3。該圖分辨率達10 m，影像清晰、層次分明，用作工區遙感地質解譯的底圖。

圖2 宗嘎順遙感解譯圖

3 礦產信息的解譯

本次解譯工作在SPOT全色與ETM+多光譜融合圖像的基礎上，利用MAPGIS6.5軟件，進行目視綜合解譯，在解譯過程中采用直接解譯和間接解譯相結合進行。根據不同地質體和構造類型的影像特征差異，建立解譯標志，從遙感影像圖上直接或間接識別各種地質構造類型。

工作區北部呈灰色，略帶深淺不一的棕黃色調，具波狀影紋，為沙漠區；西南部呈白色、灰白色，亮度較高，影紋細膩，為第四系洪沖積，中部—東南部一帶具棕黃色調和波狀影紋部分為風成砂覆蓋區；東北角及中部呈白色、淺藍色，為第四系湖積物；西北角、中部、西南角及東南角呈灰色、灰褐色、褐黃色、藍灰色，具線狀、樹枝狀影紋，為基巖出露區，呈北東向展布。遙感影像清晰，信息量較大，可解譯程度高。

3.1 線性構造地質解譯

3.1.1 線性構造解譯標志

（1）線性影像標志是最直觀的影像標志。它以直線狀為主，亦可為弧形彎曲。地貌上多以負地形或直線型水系顯示。

（2）色調標志是斷裂常呈線狀或帶狀色調異常，或兩側色調差別較大，多為一側淺灰色調，一側深灰色調。

（3）影紋標志常表現為線性影紋、較平直的條帶狀影紋，或兩側影紋結構的截然不同。

（4）地貌標志兩側地貌單元不同、斷層崖、直線狀山脊、山脊錯位現象。

3.1.2 線性構造特征

斷裂構造在遙感影像上主要表現為線性影紋、呈直線延伸的窄條帶狀異常色調，還有呈線性展布的沖溝、水體、地貌單元的突變界線，影像、影紋的突變界線，地質體的突變界線等。初步解譯測區斷裂構造比較發育，解譯得到大小斷裂41處，主要線性構造為北東東向，和受到主要斷裂控制的北東向及北西向斷裂構造。

3.2 地質體解譯

工作區出露的地層主要為正常沉積的碎屑巖和酸性火山巖。正常沉積碎屑巖呈灰色、灰白色、灰綠色，影紋清晰，地貌上表現為地勢平坦低洼處，地層延伸較穩定, 層理較清楚。而酸性火山巖在遙感影像上呈暗藍色，局部呈塊狀, 影紋粗糙，地貌上位為丘陵，水系發育。

侵入巖體組分較均勻, 多呈塊狀構造,翠綠色斑塊為酸性巖體分布區，暗紫色斑塊為中基性巖體分布區。巖性相同或接近的侵入體（如斑狀花崗閃長巖與花崗閃長巖之間等），由于影紋、色調比較接近，解譯效果較差，不同巖類之間（如輝長巖—花崗巖）影像特征差別較明顯，解譯效果較好。

3.3 礦化蝕變信息提取

遙感異常信息提取工作是用遙感專業軟件ENVI完成。數據處理方法和異常信息提取工作流程如下：1 預處理2 多種干擾去除3 全圖統計4 準歸一化處理5 PCA變換6 異常分級7 濾波去除孤立點8 矢量化三級蝕變結果，通過ARCGIS 將得到的羥基和鐵染的三級蝕變設置成不同顏色進行顯示，形成異常圖。

本次工作共提取出羥基蝕變異常區9處、鐵染蝕變異常區9處，通過對提取的羥基蝕變異常和鐵染蝕變異常的查證，檢查出具找礦意義的羥基蝕變異常9處（HA1～HA9）、鐵染蝕變異常4處（FA2、FA3、FA4、FA9）。

鐵染異常與羥基異常提取結果如圖，鐵染異常在低山花崗巖地區、沙漠及水系區域，覆蓋較厚，對深部找礦具有一定的指示意義，羥基異常主要分布于高山地區、構造裂隙發育地區、接觸帶附近及礦化蝕變地區，具有很好的礦產指示作用。如下只對羥基蝕變異常特征作簡要概述：

圖3 羥基蝕變異常圖

（1）HA1羥基蝕變異常位于巴音諾爾公，近南北向條帶狀分布，長約9 km、寬1～3 km，面積約18.3 km2，異常以一級異常為主，三級異常星散狀分布。與1∶5萬土壤化探AP10、AP11、AP12重合。異常區內二疊紀侵入巖與增隆昌組一段侵入接觸部位角巖化、褐鐵礦化明顯，找礦前景較好。

（2）HA2羥基蝕變異常位于巴勒子格拉，條帶狀北西展布，長約7 km、寬0.5～2 km，面積約9.2 km2，以一級異常為主，二級和三級異常較少。異常與1∶5萬土壤化探AP13、AP17、AP19均有重疊部分，異常東部邊緣有金礦化點。

（3）HA3羥基蝕變異常位于巴彥希博—朱拉扎嘎毛道一帶，不規則狀，長約10km、最寬約9km，面積約29.6 km2，以一級和二級異常為主，零星分布三級異常。與1：5萬 土 壤 化 探 異 常AP15、AP16、AP22、AP25、AP26、AP27均有部分重疊。異常區的南部有大型金礦朱拉扎嘎金礦，區內還有白云巖礦點、鐵銅礦點、鐵礦點各一個，鐵錳礦化點、鉛礦化點各一個。

（4）HA4羥基蝕變異常位于敖格之木山—南敖格之木山一帶，呈條帶狀北北西向展布，長約8 km、寬約0.5～2 km，面積約8.9 km2，以一級異常為主，二級、三級異常較少，與1∶5萬土壤化探異常AP32重合，異常組合元素為Ag、Bi、Mn、Mo、Pb、Sn、W，其中Mo達到三級。區內構造和脈巖發育。

（5）HA5羥基蝕變異常位于烏蘭陶蓋勒，不規則狀北西向分布，長約7 km、寬0.6～4 km，面積約14.4 km2，以三級異常為主，一級、二級異常較少。與1∶5萬土壤化探異常AP33重合，異常元素組合為Ag、As、Au、Bi、Cu、Mn、W、Zn，其中As、Au、Bi達到四級。該異常區有一個剛玉礦化點，蝕變可見孔雀石化、褐鐵礦化。

（6）HA6羥基蝕變異常位于散格勒，呈條帶狀北北東向展布，長約5 km、寬0.4～1.4 km，面積約4.8 km2，以一級異常為主，與1∶5萬土壤化探異常AP38有部分重疊，異常組合元素為Ag、As、Mn、Mo、Pb、Sn、W、Zn，各元素均為一級。異常區的西部發現銅礦點一個

（7）HA7羥基蝕變異常位于散格勒，不規則狀，面積約1.4 km2，以一級、二級異常為主，三級異常較分散。與1∶5萬土壤化探異常AP41有部分重疊，異常組合元素為Ag、Bi、Hg、Mn、Mo、Pb、Sn、W、Zn，其中Bi達到四級。

（8）HA8羥基蝕變異常位于散格勒，呈條帶狀北西向展布，長約1.8 km，寬0.3～1 km，面積約0.9 km2，以一級、二級異常為主。與1∶5萬土壤化探異常AP42有部分重疊，異常組合元素為Au、Bi、Hg、Mn、Mo、Sn、Zn，其中Bi達到四級。

（9）HA9羥基蝕變異常位于散格勒，不規則狀，向南未封閉，面積約1.4 km2，以一級、二級異常為主，三級異常較少。與1∶5萬土壤化探異常AP50重疊，異常元素組合為Ag、As、Hg、Mn、Mo、Sn、W、Zn，異常具明顯的濃集中心，套和較好，其中Ag達到三級。

4 結論

（1）利用遙感地質解譯成果，可以很好的為后期區域地層、巖漿巖、火山巖斷裂構造及環形構造地質填圖提供依據。

（2）在1:5萬礦產調查中，前期進行褐鐵礦化、羥基蝕變信息提取, 結合地物化信息，尤其是結合化探成果，可以快速的為地質找礦及成礦遠景區的劃定提供依據。

（3）采用路線地質調查、光譜及化學樣品采集等方法對遙感蝕變異常進行了野外驗證，多數異常與地質背景、相應的礦化蝕變吻合較好，因此，羥基、鐵染蝕變異常對本區的找礦具有一定的指導意義。