遙感技術在東昆侖拉陵高里地區找礦預測中的應用

劉 歡

遙感技術是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，并通過對這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，從而對地表各類地物和現象進行遠距離控測和識別的現代綜合技術。遙感技術在地質工作中正發揮著日益重要的作用，目前已成為礦產地質調查的重要技術手段，特別是自然條件惡劣、人員難以到達的西部地區，可以發揮遙感技術的獨特優勢。本文以東昆侖拉陵高里地區為研究區，開展遙感技術找礦預測的應用探討。

1 研究區地質概況

研究區北起祁漫塔格山脈南緣，橫跨東昆侖山脈北段，大地構造位置屬于東昆侖弧盆系，以昆北斷裂為界，研究區橫跨祁漫塔格早古生代弧后裂陷盆地和北昆侖巖漿弧2個三級構造單元。區內經歷了多期復雜的構造演化歷史，從古元古界至古生界發育較為齊全，主要出露地層為古元古界金水口巖群（Pt1J）、奧陶系祁漫塔格群（OQ）、志留系上統-泥盆系契蓋蘇組（S4D1q）、石炭系大干溝組（C1dg）。巖漿侵入活動強烈，主要有中泥盆紀石英閃長巖-花崗閃長巖組合、三疊紀花崗閃長巖-二長花崗巖組合。斷裂構造發育，以北西向斷裂為主，北東向斷裂一般為次生斷裂。

研究區橫跨祁漫塔格-都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石成礦帶的野馬泉-開木棋里河華力西期鐵、銅、鉛、鋅、鈷成礦亞帶與伯喀里克-香日德印支期金、鉛、鋅、鐵、石墨成礦帶的伯喀里克-香日德印支期金、鉛、鋅成礦亞帶。前者礦床類型以矽卡巖型為主，另有斑巖型、噴流沉積型；后者以矽卡型礦床、熱液型礦床為主，另外與受變質作用有關的沉積變質型鐵礦也較為常見。

2 典型礦產特征

通過對肯德可克鐵鈷多金屬礦床和野馬泉鐵鋅礦床礦產特征的研究，對研究區與成礦有關的地層、構造、巖體等地質單元進行初步了解，為下一步遙感解譯、異常篩選等工作重點提供方向。

2.1 肯德可克鐵鈷多金屬礦床

主要含礦地層為祁漫塔格群、契蓋蘇組、大干溝組。侵入巖主要為中酸性脈巖。區域構造總體呈北西西向，常見的有近東西向和北東向兩組。

該礦床賦存于大干溝組和契蓋蘇組中，以鐵礦體和鉛鋅礦體為主，多分布于其底部的矽卡巖中。圍巖蝕變除矽卡巖化外，還見有綠泥石化、碳酸鹽化、綠簾石化、透閃石化等熱液蝕變。其中矽卡巖化與成礦關系最為密切。

2.2 野馬泉鐵鋅礦床

主要含礦地層為大干溝組和締敖蘇組。侵入巖為印支期含黑云母閃長巖和燕山期正長花崗巖，與圍巖接觸帶部位發育有矽卡巖和鐵鋅礦體。斷裂構造發育，以北西西向為主，北東向和北西向次之。

礦帶沿正長花崗巖、花崗閃長巖與石炭世大理巖接觸帶分布，呈馬蹄形，鐵礦體賦存于接觸帶矽卡巖中，以浸染狀礦石居多。本礦床絕大多數礦體直接賦存于矽卡巖中，屬接觸交代矽卡巖型礦床。

綜上，研究區以矽卡巖型鐵多金屬礦為重點礦種。

3 遙感解譯與遙感異常信息提取

3.1 地層信息提取

區域上礦產主要分布于祁漫塔格群、大干溝組、萬寶溝群和金水口巖群中。祁漫塔格群和大干溝組是區內成礦元素豐度值最高的地質體，地層中初始富集高含量的成礦元素，為后期成礦奠定了良好物質基礎。

祁漫塔格群：區內分布面積較大，呈北西向條帶狀出露于北部，大部分以昆北斷裂為界分布于斷裂以北，自西向東依次與二長花崗巖、金水口巖群、花崗閃長巖和大干溝組呈斷層接觸；在影像上色調呈灰黑、淺藍色，巖石組合以變砂巖、板巖為主，局部夾有少量硅質巖、玄武巖及大理巖。祁漫塔格群是研究區矽卡巖型礦床主要賦礦層位。

大干溝組碳酸鹽巖段：區內大干溝組出露面積很小，主要位于那陵郭勒河下游東側，大部分被第四系掩蓋，其南部被中三疊世英云閃長巖、中三疊世二長花崗巖和晚三疊世正長花崗巖侵吞。大干溝組巖性分為下部碎屑巖段和上部碳酸鹽巖段，主要為一套灰巖夾砂巖的巖性組合，其碳酸鹽巖組成礦元素豐度較高，化學性質活潑，易與后期熱液發生交代而成礦。

金水口巖群：系一套層狀無序的中高級變質巖系。金水口巖群的大理巖條帶是本次找礦的重要標志層，其高分影像特征明顯，影像色調呈白色，呈近東西向條帶狀展布，影紋光滑，侵蝕作用弱，水系不發育。主要為區域變質結晶基底，受構造作用而強烈變形的斜長角閃巖的次生構造十分發育，有利于含礦熱液的儲集，其大理巖條帶與侵入巖的接觸部位，是尋找矽卡巖型礦化的有利地段。

3.2 構造信息分析

研究區構造形跡主要表現為北西西向、北西向為主，近南北向、北東向構造形跡相對較弱。斷層性質主要以斷面北傾的逆斷層為主，斷層傾角較陡，且部分斷層具有后期活動的特征。區內鐵多金屬礦點產出部位多與北西-南東向這個主體方向的斷裂構造有關，呈線狀分布，表明北西-南東向構造是明顯的導礦構造，而其次級裂隙和破碎帶是有利的儲礦空間。結合區域成礦規律認識，礦化多產出于北西-南東向構造與北東向構造的交匯部位，野馬泉鐵多金屬礦床就產于這種環境。

3.3 巖漿活動分析

研究區整體處于東昆侖造山帶西段，跨祁漫塔格巖漿巖帶與北昆侖巖漿巖帶，構造-巖漿作用活動頻繁，侵入巖及火山巖均有出露。從元古代到新生代巖漿活動此起彼伏，構成區內侵入巖主體，形態上以巖基為主，形成了巖石類型各異、時空不同、規模不等的各類侵入巖和噴出巖。早二疊世、晚三疊世巖漿侵入活動強烈，尤其是晚三疊世侵入巖與成礦關系密切，巖體呈小巖株狀產出礦化愈強，礦化成因機制多為熱液交代型，主要分布于圍巖內外接觸帶附近。

祁漫塔格巖漿巖帶主要為一套以中-晚三疊世為主的中酸性侵入巖，呈巖株形態，圍巖為大干溝組、祁漫塔格群，圍巖接觸帶見矽卡巖化，外接觸帶巖石具硅化、重結晶及角巖化現象，巖體中見有圍巖捕擄體。將祁漫塔格巖漿巖帶可解譯為二長花崗巖、正長花崗巖、花崗閃長巖等，正長花崗巖在影像呈肉紅色，二長花崗巖呈白色，花崗閃長巖呈灰白色，之間的界線清晰，解譯標志明顯。

北昆侖巖漿巖帶在區內分布較為集中，主要分布于開木棋河中游，圍巖以金水口巖群為主。巖體主要以巖基形式產出，出露面積大，構成北昆侖巖漿巖帶的主體，平面形態多呈長條狀、不規則狀呈北西西展布，與區域主構造線方向一致。巖性主要為灰色中細粒花崗閃長巖、肉紅色中粗粒二長花崗巖。

3.4 遙感異常提取

礦產在成礦過程中往往伴隨著熱液活動，形成的蝕變巖石與其周圍的正常巖石在礦物種類、結構、顏色等方面都有差異，這導致了蝕變巖石和正常巖石之間反射光譜的差異，為用遙感圖像進行蝕變信息提取提供了理論依據。利用ASTER遙感數據采用主成份變換遙感異常信息提取，提取了與區內已知礦點或礦化點有密切成礦聯系的以羥基蝕變礦物為主的基團異常和Fe2+、Fe3+等信息，并在此基礎上對遙感蝕變異常進行了分類和分級，包括高（一級異常）、中（二級異常）、低（三級異常）三級。

研究區異常主要分布于大干溝組碳酸鹽巖段、祁漫塔格群、金水口巖群、正長花崗巖以及花崗閃長巖巖體中。大干溝組碳酸鹽巖段、祁漫塔格群中的異常以鐵染與鋁羥基異常為主，具一定規模，普遍異常值較高，總體呈北西向、東西向分布，與區域構造方向、矽卡巖帶走向以及中酸性巖體接觸帶走向基本一致，異常與大部分已知礦化較吻合。金水口巖群中的異常分布廣泛，但規律性不強，推測以巖性異常為主。正長花崗巖巖體中的異常以鐵染異常為主，異常值普遍較高，呈團塊狀分布，反應其具有高成礦背景值。其它巖體中鐵染與羥基異常均有分布，多呈斑點狀均勻分布，規律性較差，對成礦性指示作用不大。根據地質背景、成礦條件、找礦意義等，將成礦地質條件相近的遙感異常圈定在一起，進行歸類，共圈出11個異常包23個異常推薦點。

4 野外調查驗證

在高分遙感解譯和礦化蝕變信息提取基礎上，通過野外調查驗證，查證具一定規模的矽卡巖帶2處，新發現銅礦化1處，磁鐵礦化1處，銅元素高異常值點1處。

4.1 新發現礦化

沿紅衛山矽卡巖帶向北追索，發現銅礦化1處，位于正長花崗巖與大干溝組白云質灰巖的接觸帶上，見礦體1條，寬4m，長30m，礦石礦物以孔雀石、黃銅礦為主，未見磁鐵礦，脈石礦物為方解石等。礦化以星點狀、浸染狀為主，蝕變為矽卡巖化、褐鐵礦化、孔雀石化等。礦化出露較好，對礦體按照槽探刻槽樣規格進行連續采樣化驗，品位Cu：0.19%～2.24%，平均為1.2%，伴生Ag：2.39g/T～6.7g/T。在矽卡巖帶南部延伸發現磁鐵礦化1處，位于正長花崗巖與大干溝組白云質灰巖的接觸帶上，見礦化蝕變2條，規模為0.5m×10m、4m×50m，見磁鐵礦、褐鐵礦化等，取一個揀塊樣，品位TFe：49.6%、mFe：47.7%。

4.2 已有礦產遙感特征

紅衛山磁鐵礦點其矽卡巖化、褐鐵礦化在影像上呈黃綠色色調，通過高分解譯發現礦點北側延伸5公里矽卡巖帶影像特征清晰而且穩定，其在高分影像上呈現黃綠色色調，南北向帶狀延伸，在帶內呈圖斑狀、串珠狀斷續延伸。

對遙感解譯的矽卡巖帶開展野外調查驗證，南部磁鐵礦點為已知礦點，礦體頂板為正長花崗巖，底板為灰巖，呈北東向展布，寬5m，長150m，呈透鏡狀，兩邊尖滅；礦石礦物以磁鐵礦為主，脈石為方解石、石英等，蝕變為矽卡巖化、褐鐵礦化等。

4.3 遙感找礦模型的建立

通過以上對矽卡巖型礦床特征的研究，對其進行總結歸納，初步提出東昆侖成礦帶矽卡巖型鐵多金屬礦遙感找礦模型。初步建立矽卡巖型鐵多金屬礦遙感找礦模型分別如下。

地質特征：

（1）大地構造位置：古亞洲構造域的北昆侖（祁漫塔格）早古生代巖漿弧帶和中昆侖微陸塊。

（2）地層：金水口巖群、祁漫塔格群、大干溝組碳酸鹽巖發育地段。

（3）巖漿巖：中酸性侵入巖，尤其是晚三疊世中酸性巖體。

（4）構造：北西—南東向構造是明顯的導礦構造，而其發育的次級裂隙和破碎帶是有利的儲礦空間。

（5）礦石特征：以磁鐵礦為主，部分礦床伴生有銅鉛鋅。

遙感特征：

（1）波譜特征：Fe2+在1.0μ～1.1μm附近產生一個常見的強而寬的譜帶；Fe3+在0.6μ～0.9μm之間產生強的吸收譜段。

（2）高分影像特征：矽卡巖帶在高分影像上呈現黃綠色色調，南北向帶狀延伸，在帶內呈圖斑狀、串珠狀斷續延伸。巖體多呈肉紅色，塊狀影紋特征，碳酸鹽巖多呈灰白色，帶狀特征。

（3）高分鐵染異常：采用主成分方法進行礦化蝕變信息提取，鐵染異常明顯。

5 遙感找礦預測與找礦靶區圈定

以典型礦床的遙感找礦模型研究為基礎，通過遙感異常篩選和綜合研究，將研究區中與典型礦床具有相同成礦條件的地段圈定為遙感找礦靶區。圈定2處A級找礦靶區。

5.1 紅衛山鐵多金屬礦A級找礦靶區

靶區主要出露大干溝組碎屑巖段和碳酸鹽巖段，碎屑巖段巖性主要為砂巖、粉砂巖，碳酸鹽巖段主要為灰巖、白云質灰巖等。巖漿活動強烈，以三疊世中酸性侵入巖為主，包括二長花崗巖、花崗閃長巖、正長花崗巖，其中肉紅色正長花崗巖與大干溝組白云質灰巖接觸部位多形成矽卡巖，局部鐵銅富集成礦。該靶區矽卡巖型礦床成礦地質條件優越，與已知典型礦床遙感找礦模型表達的預測準則高度一致。

高分遙感異常沿矽卡巖帶呈串珠狀分布，異常高值地段與礦化較吻合，ASTER遙感異常以鐵染異常和鋁羥基異常為主，呈斑點狀，異常值高。因此，確定為鐵多金屬礦A級找礦靶區。

5.2 拉陵高里鐵多金屬礦A級找礦靶區

靶區主要出露地層為金水口巖群、祁漫塔格群、大干溝組。祁漫塔格群和大干溝組碳酸鹽巖段與晚三疊世二長花崗巖、正長花崗巖接觸交代形成矽卡巖是鐵礦體的主要賦礦層位。靶區內地層呈單斜產出，普遍北傾。區內侵入巖分布較廣，出露面積大，主要為晚三疊世二長花崗巖、正長花崗巖，侵入巖與碳酸鹽巖接觸形成矽卡巖，在深部表現的更為強烈，而矽卡巖本身就是賦礦圍巖。與已知典型礦床遙感找礦模型表達的預測準則高度一致。

高分遙感異常與拉陵高里鐵多金屬礦床的礦化較吻合，ASTER遙感異常以鐵染異常和羥基異常為主，異常值高。因此，確定為鐵多金屬礦A級找礦靶區。

6 結論

本文以東昆侖地區拉陵高里一帶為例，利用典型礦床的遙感找礦模型研究為基礎，通過多源遙感數據的綜合應用、多尺度的遙感異常篩選和綜合研究，將研究區中與典型礦床具有相同成礦條件的地段圈定為遙感找礦靶區。圈定紅衛山鐵多金屬礦A級找礦靶區、拉陵高里鐵多金屬礦A級找礦靶區。

紅衛山找礦靶區矽卡巖型礦床成礦地質條件優越，與已知典型礦床遙感找礦模型表達的預測準則高度一致，矽卡巖帶穩定出露，發現多個鐵銅礦化，具有一定規模，遙感異常明顯，且與礦化較吻合，推薦優先開展礦產勘查工作，重點查證矽卡巖帶向南部的延伸情況。

拉陵高里找礦靶區矽卡巖型礦床成礦地質條件優越，與已知典型礦床遙感找礦模型表達的預測準則高度一致，建議下一步找礦工作沿拉陵高里鐵多金屬礦床向東西兩側追索，重點查證巖體與碳酸鹽巖的接觸帶。