新疆清白山鉛鋅礦遙感找礦信息提取及遙感找礦模型探討

李玉星

（新疆大學，新疆 烏魯木齊 830046）

自八十年代開始，隨著衛星數據及計算機數據處理技術的不斷發展，地質研究逐漸重視礦產遙感信息提取技術在研究中的應用，經過前人不斷的研究，取得了顯著的成效，現在，將遙感找礦信息提取技術應用在地質研究及礦產勘查工作中是一種扎實可靠的技術方法。新疆北山地區具有良好的成礦地質構造背景，是我國西部重要成礦帶，古硐井巖群在研究區內出露面積較大，1：25萬基礎調查化探結果顯示區內Pb、Zn異常與古硐井組密切相關，說明區內仍有尋找該類型礦床的潛力。近年來，隨著對研究區綜合科研工作持續開展，主要從北山裂谷、東天山-北山，以及新疆全疆等三個層次，對區域構造格局、地殼演化、成礦系列等進行了遞進式研究并取得了重大的進展。為此，本文通過對新疆清白山鉛鋅礦遙感找礦信息提取及結合基礎地質資料總結遙感找礦模型，為完善該地區找礦工作提供一種新的參考資料與技術方法。

1 研究區地質概況

清白山鉛鋅礦位于M1033鐵礦南偏西約10.8km，由雅滿蘇～M1033鐵礦的簡易砂石路及雅滿蘇-磁海鐵礦柏油路均可到達礦區。礦區大地構造位置位于北山古生代裂谷帶系中部。該地區地質構造運動頻繁，侵入巖發育，歷史演變過程冗長且復雜，由早古生代的陸塊經晚古生代多期次的閉合-拉伸作用所遺留下來的剛性體被晚古生代裂谷包圍所形成。成礦條件優越，是我國重要的多金屬成礦帶。

2 遙感數據獲取與預處理

研究區采用資源3號衛星數據3、2、1波段進行真彩色合成，地物影像特征明顯，影像對比性強，色調差異較明顯。根據研究區區遙感圖像的光譜特征、影紋特征和地物可識別能力，對區內的巖性、構造等進行可解譯程度分區，分別分為。研究區Ⅱ級解譯區面積約951.02km2，約占總解譯區的46.23%；Ⅲ級解譯區面積約1106.03km2，約占總解譯區的53.77%。其詳細情況表1。

表1 研究區遙感地質解譯程度分區表

區域遙感采用LANDSAT7數據，采用7、4、1波段進行假彩色合成，不同地質體影像特征差異明顯，色調豐富，色差顯著，構造形跡清晰可辨（圖1）。

圖1 研究區及外圍LANDSAT7遙感影像圖

遙感影像圖的制作在MapGIS軟件系統支持下完成的，通過遙感數據的幾何糾正和配準、圖像融合，生成1：5萬遙感影像圖。巖石地層差異明顯，構造形跡清晰，地質可解譯度高。不同地層單元、巖性、褶皺、斷裂等要素有較好的顯示，可區分不同成因類型的第四紀沉積。運用影像融合、主成分分析、HSV變換、比值運算、空間濾波、紋理分析、影像增強等一系列圖像處理方法對遙感影像進行處理，所獲得的成果圖像為本次研究提供了更多的有用光譜及空間結構特征等方面的信息。

3 遙感成礦要素識別與蝕變信息提取

3.1 巖性解譯

根據已知地質資料，依據不同精度遙感影像數據（資源三號、LANDSAT8OLI），重點對研究區內主要巖性組合進行解譯，提高了原填圖精度，為后續野外地質調查奠定了良好的基礎。其主要巖石地層解譯標志及影像特征見表2、表3所示。

3.2 構造解譯

區內構造線方向受三架山南斷裂影響，總體呈近東西向。三架山韌性剪切帶分布于斷裂兩側，帶內韌性剪切變形特征局部較明顯，次級斷裂構造發育。該韌性剪切帶涉及地質體古硐井巖群、中元古、晚志留-泥盆紀、早石炭世侵入巖，宏觀地貌及衛片上看為明顯呈線性構造，且呈舒緩波狀延伸，具擠壓兼走滑特征，其內不同部位有強弱應變之別，強弱應變帶的界線不是突變的，而是呈一種漸變過渡的關系。三架山南斷裂南側的侵入巖及北山巖群影像以淺色調為主，界線截然，構造變形發育。其構造解譯標志見表4。

3.3 蝕變信息提取

研究區熱液蝕變信息提取選用LANDSAT8（OLI）數據，以選擇性主成份分析法為主。采用波段（1、4、5、7）波段提取羥基為主的基團異常（粘土類蝕變、綠泥石化）及碳酸鹽化異常。研究區共圈定蝕變礦物信息集中分布區9處。從遙感提取的羥基、鐵染蝕變信息分析，鐵染異常主要集中分布于區內兩條區域大斷裂磁海-東鹽池斷裂及三架山南斷裂兩側，羥基異常主要為侵入體外接觸帶及泥盆紀侵入體引起。清白山鉛鋅礦蝕變以碳酸鹽化為主[2]，圍巖特征為富鎂碳酸鹽。其特征見表5所示。

表2 研究區地層遙感地質解譯標志

巖石地層影像庫車組（N2k）砂質泥巖、粉砂巖夾灰白色砂礫巖images/BZ_85_1681_337_1956_515.png淺灰色樹枝狀水系網格狀影紋，較粗糙駱駝溝組（P2l）礫巖、粗砂巖、砂巖、細砂巖夾灰巖images/BZ_85_1681_528_1956_706.png墨綠、深灰綠色不發育粗糙斑雜狀，多條帶狀分布，層理不明顯紅柳河組一段（P1h）玄武巖、安山巖夾英安巖images/BZ_85_1681_720_1956_901.png灰綠黃色不發育粗糙斑雜狀、斑雜狀，條帶狀分布羅雅楚山群（O1-2L）石英巖、硅質板巖images/BZ_85_1681_914_1956_1092.png淺灰黃色不發育粗糙感很強，層理較明顯，色調分布不均勻西雙鷹山組(∈2-3x)硅質巖、石英巖、板巖images/BZ_85_1681_1106_1956_1287.png灰色 不發育粗糙感很強，層理明顯，色調分布較均勻雙鷹山組（∈1s）硅質板巖、含炭硅質板巖images/BZ_85_1681_1300_1956_1479.png灰色 不發育粗糙感一般，層理較明顯，色調分布不均勻愛爾基干巖群（JxA。）大理巖、白云石大理巖images/BZ_85_1681_1494_1956_1672.png深灰白色不發育粗糙感很強，層理明顯，色調分布不均勻白沙溝巖組（Chb。）變質砂巖、變質巖屑砂巖、變質長石砂巖images/BZ_85_1681_1687_1956_1865.png灰白色不發育粗糙感很強，層理明顯，色調分布不均勻古硐井巖群（ChG。）石英片巖、斜長石英片巖images/BZ_85_1681_1878_1956_2059.png淺灰白色不發育粗糙感很強，層理明顯，色調分布不均勻

表3 研究區侵入巖遙感地質解譯標志

中泥盆世二長花崗巖ηγD2images/BZ_86_536_337_811_515.png淺灰白色，色調較均勻不規則狀 水系，不發育團塊狀影紋，影紋較光滑早石炭世閃長巖δC1images/BZ_86_536_527_811_705.png灰色，色調較均勻不規則狀 水系，不發育團塊狀影紋，影紋較光滑早石炭世英云閃長巖γδοC1images/BZ_86_536_716_811_895.png青 灰色、灰白色不規則狀 水系，不發育不均勻斑塊狀，影紋較粗造早石炭世二長花崗巖ηγC1images/BZ_86_533_906_814_1084.png深 灰色，色調較均勻不規則狀 水系，不發育團塊狀影紋，影紋較光滑早二疊世 輝長-輝綠巖ν-βμP1images/BZ_86_533_1096_814_1274.png深灰綠色水系不發育不均勻斑塊狀，影紋較粗造中二疊世花崗閃長巖γδP2images/BZ_86_536_1286_808_1464.png青灰色不規則狀 水系，不發育局部團塊狀影紋，影紋較光滑中二疊世二長花崗巖ηγP2images/BZ_86_536_1476_808_1654.png淺 肉紅-灰紅色不規則狀 水系，不發育局部團塊狀影紋，影紋較光滑

表4 研究區構造解譯標志

表5 研究區蝕變信息異常特征表

4 成礦預測

4.1 遙感找礦模型

通過前人對清白山鉛鋅礦成礦理論的研究，總結該礦床成礦地質要素信息與控礦要素，根據遙感數據特征，有針對性的提取相關成礦要素信息，緊密聯合基礎地質與遙感信息，建立綜合遙感找礦模型（如表6）。

表6 遙感找礦的標志分類及地質信息

4.2 綜合信息分析

根據上述鉛鋅礦遙感地質找礦模型，在北山一帶對主要富礦地層及其斷裂，地層接觸形勢及礦化蝕變信息進行綜合分析。

選取成礦主要地層長城系古硐井巖群的白云石大理巖及成礦主要斷裂NS向拉張裂解的伸展盆地斷裂帶，與成礦蝕變信息異常特征區域，綜合分析各類異常信息的疊加結果，可以明顯發現蝕變遙感異常的范圍在化探異常的范圍之內，并且與基礎地質資料比較吻合，而且遙感異常信息分布范圍比化探異常范圍精確更集中，經過多元信息的綜合疊加，在礦產勘查技術上增加了佐證找礦靶區的參考依據，在范圍上明顯縮小了找礦靶區。

5 結語

本文提出了新疆清白山鉛鋅礦遙感找礦信息提取及遙感找礦模型探討，基于控礦地層及控礦構造對鉛鋅礦成礦的影響確定、蝕變信息對尋找鉛鋅礦的重要作用等，構建了新疆清白山鉛鋅礦遙感找礦模型。

根據對新疆清白山鉛鋅礦基本條件的剖析，通過解譯獲得的地質要素信息，完成新疆鉛鋅礦遙感找礦信息提取及遙感找礦模型。為進一步圈定鉛鋅礦靶區提供一種可靠的技術手段。