石穩潔
(新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第八地質大隊,新疆阿克蘇 843000)
我國新疆地區的礦產資源儲量豐富,但是新疆地區的自然環境十分惡劣,加之交通并不便利,所以上世紀的技術人員只能沿著已經修筑好的公路進行礦物勘探和采集工作。實際上勘探和采集到的只是冰山一角,這冰山一角中有金、銅等多金屬礦,鉛鋅、鎢等稀有金屬礦以及石膏石鹽等三十處礦點。經過專家勘探,西昆侖甜水海一帶的鉛鋅礦脈至少有四百五十米長,受技術所限,目前沒有進行資源估算和開采工作[1]。基于此,對新疆西昆侖甜水海一帶的礦產勘探技術有必要進行進一步研究。
西昆侖甜水海一帶(后文稱“研究區”)在大地構造上屬于華南板塊,它是北羌塘小陸塊與天水海微陸殼和二疊紀-三疊紀邊緣裂谷帶的連接處,神縣灣由約耳天山分叉斷裂分開。
甜水海微型陸殼位于研究區北東部,最北端為大紅柳灘一果扎錯斷裂帶,最南端為喬爾天山一岔路口斷裂帶,由北西向南東走向,向東在黑石北湖一帶逐漸縮小直到消失。中間地殼由長城系的天水海巖群和青白口系的小爾克谷巖群組成,后期發育變質為細碎屑巖和碳酸鹽巖,沒有薊縣期和震旦期的巖石聚集,中間型地殼具有對中部層次的塑形和運輸作用,變質反應之后成為綠片巖石。古生代形成的地層及其以上的部分整體是北西到南東走向,主要構造是褶皺構造。后期又疊加了一層由北東向南西走向的構造。因此,研究區形成了一系列褶皺向斜地貌,還形成連接不斷的北向南走向的瓦片堆積形狀的逆沖推覆斷裂帶。
研究區處于青藏高原的西北部邊界,是塔里木盆地的南方邊界的西昆侖山脈地帶。研究主要部分屬于西昆侖新生代板塊內部的二次形成的,研究區內地層發育較全,從中元古界到新生界均有不同層次的凸顯。地層類型包括由中變淺地質構造層、淺變質構造巖地層和大量第四紀沒有凝固的沉積物。形成環境以海洋景觀為主,少量陸地景觀的地層。其成因包括底層變質、底層沉積和板塊運動以及火山爆發。天水海巖群是天水海—北羌塘地層區天水海地層區出露最古老的地層。地層位于大紅柳灘—果扎錯斷裂與小爾克河谷斷裂之間,與北部三疊紀巴顏克拉山斷裂接觸。
著名的青藏高原是在新生代形成的,研究區位于青藏高原西北邊界處。新生代板塊運動比較強烈,構造模式以斷裂為主,斷裂跡線為早期斷裂跡線,新斷裂較少。特別是晚古生代塊體拼接過程中形成的許多不同大小和性質的斷裂體系,對晚期構造有很大的限制和影響,而新生代構造改造了早期構造。研究區主要構造位置為天水海—北羌塘微陸殼,跨越巴彥喀拉古生代—中生代邊緣裂谷帶的一部分。構造變形弱,以脆韌拉伸為主。研究區的整體形勢是連續的由西北向南東走向的斷裂帶,地層變質近于東北走向的斷裂地質構造。這種表面與深層構造極端相反的情況,也代表著研究區的特殊復雜的地質構造特征。其特殊性表現在構造體系處于逆沖-走滑、伸展-剪切兩種構造的循環往復。
研究區的衛星圖片很明顯的呈現出線條形式的影像,可以觀察到地貌形式是連續的地面凹陷和斷裂的三角帶交錯而成。研究區域位于中央造山帶在西方的西昆侖造山帶經歷了一個長時間并且過程復雜的地質演變,多種類型的巖石斷裂以及頻繁的火山活動,在不同的時期的地層運動影響了不同類型的礦物的形成。各構造單元具有不同的成礦規律和成礦特異性。由于惡劣的自然環境和交通條件是調查區域非常困難的原因之一,之前的測試區域地質礦產工作程度很低,只有沿著新建的高速公路和山前帶采集煤和黃鐵礦,石灰石、鐵、稀有金屬、白云母和一些礦物質,而且對玉礦做了簡單的評價,而對于鐵礦石、稀有金屬、白云母等礦物,以及未來儲量來計算,礦產資源總體前景尚不明朗。
本文使用的數據經過了輻射校正和系統幾何校正,根據數據進行的主要預處理如下:
對于輻射定標數據,幾何校正的相對誤差小于十五米,已達到一般誤差要求。但是,由于下列大氣校正需要使用輻射亮度值,因此需要對數據進行輻射校正。目的是將數據的平均外徑值轉換為輻射值。因為只有第一組的前九個波段的圖像數據在研究中涉及和傳感器的分辨率數據相對較高,可見光和近紅外的三個傳感器需要重新采樣用來改變數據的分辨率,使數據從原來的15 米至30 米,以符合短紅外波。然后利用遙感圖像處理軟件中的相應工具對上述9 個波段進行整理,編輯頭部文件,重新分配傳感器的增益和偏差。將按波段序列排列的圖像提前轉換為可被下一代大氣校正模塊識別的波段交叉格式或波段像素交叉格式。最后,利用預處理軟件完成輻射標定。用校正工具進行輻射校正。
由于獲得的數據是通過輻射定標和正投影校正獲得的,因此涉及重點地區的數據。使用虛擬技術進行大氣校正,地面物質的反射率基本滿足場景之間的連接圖。在實際研究過程中,首先對研究區水體和陰影植被、鹽堿地或沖刷河谷等擾動特征進行掩蓋。然后利用主成分分析方法提取遙感礦物異常。關鍵區域的兩個場景的數據滿足第二個條件,然后基于PC4 計算像素灰度值的均值和標準差,并按照1.5 標準差設置一個校正動作的最小輸入值,分配梯度顏色。從左到右,遙感礦產的可能性較大,分別疊加到Band7和遙感解譯地質圖上。
根據烴源巖系發育區,即中、上石炭統哈爾家塢組流紋斑巖、熔融凝灰巖、火山凝灰巖;出露與成礦作用密切相關的侵入巖體有明顯的分類特征,羥基和鐵染礦物異常。位于北東方向斷層邊緣;從高分辨率衛星圖像中可以發現,地表探測項目已經部署在該地區的東南部。
圖像呈淡黃色,表面光滑,為中、上奧陶統貧瘠的斜坡群;圖像為淺綠色或棕黃色,局部發育層理,中、上石炭統表面粗糙;圖像呈棕黃色,帶淺綠色條紋,局部發育層理,表面粗糙,為下石炭統黑山頭組。這些巖系是研究區重要的烴源巖系。斜長石花崗巖、鉀質花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長斑巖、長石斑巖等中酸性侵入巖與本區成礦關系密切。相應的巖石和環構造可以用遙感解譯。熱液蝕變發生在中酸性巖侵位至烴源巖系期間。通過對已知典型礦床蝕變礦物特征的分析,發現該區分布的羥基型蝕變礦物對重點地區銅、金礦床的熱液成因具有重要的指導意義。研究區部分斷裂構造為巖體就位提供了有利條件,部分斷裂帶附近發生了動力變質作用,表現為碎裂巖化作用,為成礦提供了有利條件。
根據調查和分析,許多鉛鋅礦礦床的地質特征在這個領域集中體現,由此推斷大部分的鉛鋅礦是在中生代的大陸地貌邊界積累形成。喬爾天山—岔路口斷裂帶及其附近的西南側,屬臨吉塘成礦帶[2]。制作了新疆昆侖山天水海地區電子地圖衛星圖像,為遙感地質解譯、大比例尺化探部署和重點區域綜合分析提供了良好的底圖。但研究區域自然地理環境較差,工作程度較低,大多為空白區域,涉及數據保密問題。因此,與礦產資源相關的成果的收集和利用非常有限,影響了本文研究的深度。