遙感及地球物理方法在尉犁地區(qū)尋找隱伏巖體中的應(yīng)用

郗國慶

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

勘探方法

遙感及地球物理方法在尉犁地區(qū)尋找隱伏巖體中的應(yīng)用

郗國慶*

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

尉犁興地地區(qū)遙感影像信息分析與野外實(shí)地調(diào)查的實(shí)踐表明，地質(zhì)體與遙感信息、地球物理特征之間有密切的聯(lián)系。依據(jù)遙感影像色調(diào)及影紋特征圈定地層邊界效果顯著。運(yùn)用遙感與地球物理手段相結(jié)合的技術(shù)方法，對尋找隱伏巖體有獨(dú)特的優(yōu)勢，是隱伏地區(qū)找礦的有效手段之一。

遙感 磁法勘探 隱伏地區(qū) 尉犁興地

新疆尉犁興地地區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)大西溝、奧爾塘、卡烏留克塔格、團(tuán)結(jié)村北山等多處超基性-基性巖型磁鐵礦-磷灰石礦床與礦點(diǎn)。該區(qū)1∶5萬遙感地質(zhì)解譯提供了大量的地質(zhì)及構(gòu)造信息，為進(jìn)一步了解本區(qū)巖體與構(gòu)造和地形的關(guān)系，起到了很大的作用【1】。

1 衛(wèi)星圖像遙感處理

依據(jù)地物波譜特征和Landsat-7衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)ETM不同波段假彩色合成圖像試驗(yàn)結(jié)果，選擇ETM數(shù)據(jù)中L7、L4、L2波段并分別賦予紅、綠、藍(lán)色調(diào)進(jìn)行計算機(jī)圖像合成處理。通過信息增強(qiáng)處理，衛(wèi)星遙感圖像清晰、色彩醒目、信息豐富、可解性好，為遙感地質(zhì)解譯提供了基礎(chǔ)資料。

2 遙感地質(zhì)解譯

通過對以往地質(zhì)資料和遙感影像信息的綜合分析研究，建立了本區(qū)地物的解譯標(biāo)志（表1）。根據(jù)所建立的解譯標(biāo)志，對衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行了解譯（圖1）。

2.1 基巖

基巖呈北西—南東向展布，主要出露有新元古界震旦系庫魯克塔格群、古元古界興地塔格群、太古宇托克拉克布拉克群，在圖像上呈黃綠色、粉藍(lán)色、青灰色等色調(diào)，條帶狀、團(tuán)塊狀影紋。依據(jù)色調(diào)及影紋的特征圈定其地層邊界【2】。

本區(qū)不同巖石類型與背景地質(zhì)體之間的色調(diào)差異明顯，色調(diào)可以作為重要的解譯標(biāo)志。古元古興地塔格群（Pt1）清晰的黃綠色調(diào)顯著區(qū)分于其它地層（圖2），新元古界震旦系庫魯克塔格群（Z）呈現(xiàn)淡青色調(diào)（圖3）。與色調(diào)（密度信息）相比，影紋是一個穩(wěn)定的更為可靠的解譯標(biāo)志，Pt1影紋特征為：二級谷與一級谷呈斜交；二級谷在一級谷兩側(cè)不對稱發(fā)育，山脊線清楚，但不平直。Z影紋特征為：二級谷密集發(fā)育、彼此近似平行，其延伸不等，無一定的規(guī)律。

2.2 沖洪積砂礫石

沖洪積砂礫石廣泛分布在山前沖洪積扇上。在衛(wèi)星圖像上，靠近山麓的砂礫石呈藍(lán)褐色，遠(yuǎn)離山麓和沖溝中的砂礫石呈淺褐色、淡綠色、粉紅色，扇狀，沖溝發(fā)育（圖4、5）。

表1 尉犁—興地一帶主要地物解譯標(biāo)志Table 1 The interpretation key of ground object in Yuli-Xingdi area

圖1 尉犁—興地地區(qū)遙感地質(zhì)解譯圖Fig.1 Remote sensing geologic interpretation in Yuli—Xingdi area

圖2 古元古界影像特征Fig.2 Palaeoproterozoic remote sensing image features

圖3 震旦系影像特征Fig.3 Sinian remote sensing image features

圖4 靠近山麓的砂礫石影像特征Fig.4 Remote sensing image features of granule gravel near foothill

圖5 遠(yuǎn)離山麓的砂礫石影像特征Fig.5 Remote sensing image features of granule gravel far away from foothill

2.3 斷裂構(gòu)造

在影像圖上，最醒目易認(rèn)的是呈直線狀或弧形的線性影像。在山區(qū)，線性影像大多數(shù)是由地貌特征構(gòu)成的，平原區(qū)則是由線條或不同色調(diào)的界面顯示出來的。色調(diào)界面的差異，主要出現(xiàn)在松散沉積物覆蓋區(qū)；而山區(qū)則以形態(tài)特征為主。其中，各種地質(zhì)體或地物的錯位線以及較平直的山脊線、山谷線、平直的河谷、特殊地貌點(diǎn)的聯(lián)線及地面景觀的突變線等，均可作為線性構(gòu)造的解譯標(biāo)志。結(jié)合物探資料綜合分析線性構(gòu)造后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁異常值出現(xiàn)明顯變化時（如線狀正、負(fù)異常帶的分界線），反映了區(qū)域內(nèi)巖石類型、變質(zhì)程度等的差異?？梢哉f磁異常的突變線，在不同深度上反映地殼巖石成分的突變。

大西溝地區(qū)1∶1萬磁異常等值線拐點(diǎn)的連線與衛(wèi)片線性構(gòu)造的部位相吻合，為最終判定其性質(zhì)提供了充分的依據(jù)。

大西溝斷裂影像特征：影像上深褐、紅褐色調(diào)明顯區(qū)分于淺灰、淺綠色調(diào)，構(gòu)成了一條線狀的界面線（圖6）。

圖6 大西溝斷裂影像特征Fig.6 Remote sensing image features of daxigou fault

在 1∶1萬地面磁測中，相應(yīng)位置的磁異常等值線均出現(xiàn)西北方向的彎曲，其拐點(diǎn)的連線與影像上不同色調(diào)的界面線吻合（圖7）。因此，該線性構(gòu)造被確定為斷裂。

圖7 大西溝磁異常等值線Fig.7 Daxigou magnetic contour

利用上述特征，對衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行了解譯，其中尉犁-興地大斷裂橫貫本區(qū)（圖8），基巖區(qū)還有幾組呈北東向的斷裂，在地貌上呈溝谷等負(fù)地形。此外，在戈壁地區(qū)，解譯出了幾條隱伏的斷裂（圖9）。

2.4 隱伏的穹隆構(gòu)造、向斜盆地或侵入巖體

它們在遙感圖象上均呈現(xiàn)為規(guī)模大小不等的環(huán)形影像。確切性質(zhì)需結(jié)合物探資料綜合分析方可正確判斷。與航磁或地磁異常相吻合的環(huán)形影像均與隱伏巖體有關(guān)。

圖8 尉犁-興地大斷裂影像特征Fig.8 Remote sensing image features of Yuli-Xingdi major fault

圖9 隱伏斷裂特征Fig.9 Features of buried fault

環(huán)形影像的影像特征及解譯標(biāo)志，在不同的地貌單元內(nèi)是不同的。在山區(qū)環(huán)形影像的顯示，主要借助于結(jié)構(gòu)特征，色調(diào)其次。近圓形的山間盆地、火山口-破火山口、或者由二、三組弧形斷裂圍限的盆地，在衛(wèi)片上多使其顯示為環(huán)形影像。環(huán)形的山脊或者環(huán)形的河谷以及旋渦狀的山脊和河谷，在衛(wèi)片上均可顯示為環(huán)形影像。

平原或盆地地區(qū)環(huán)形影像主要是由色調(diào)顯示出來的。即由可區(qū)別于背景的深色調(diào)或淺色調(diào)的環(huán)圈或圓形輪廓顯示出來的。異常的色調(diào)有些是均勻一致的，也有的是由斑點(diǎn)狀或斑塊狀等不均勻或無規(guī)律的影紋組合而成。

值得注意的是，與礦床有關(guān)的環(huán)形影像時常成群或成串，并具有一定的組合特征，環(huán)的形態(tài)往往是多層的同心環(huán)或偏心環(huán)。此外，出現(xiàn)的部位多與線性構(gòu)造有密切關(guān)系。環(huán)形影像往往分布于大型斷裂帶構(gòu)成的線性構(gòu)造的旁側(cè)，或在兩組及兩組以上的線性構(gòu)造交叉點(diǎn)上；或在兩組線性構(gòu)造的交角部位，而孤立的環(huán)形影像是很少見的。

根據(jù)上述特征，在第四系覆蓋的戈壁地區(qū)，解譯出了9個環(huán)形影像，這9個環(huán)形影像中，有的是以區(qū)別于背景的深色調(diào)的圓圈顯示出來（圖10，左圖），有的則是以實(shí)心的圓形顯示出來（圖10，右圖）。

地殼中的巖石被磁化后各自形成了自己的磁場。磁異常的出現(xiàn)表明該異常區(qū)存在裸露的或隱伏的磁性地質(zhì)體或構(gòu)造，磁性地質(zhì)體的大小和形狀與磁異常等值線的范圍和形態(tài)基本上相符。一般地說，局部磁異常主要和巖性、構(gòu)造有關(guān)。磁異常資料與影像地貌單元、線性構(gòu)造、環(huán)形影像資料相結(jié)合，進(jìn)行綜合分析才能充分發(fā)揮磁異常資料的實(shí)際應(yīng)用效果。

圖10 隱伏環(huán)形影像特征Fig.10 Buried annular remote sensing image features

尉犁—興地地區(qū)已有且干布拉克大型蛭石-磷灰石礦床。該礦床的西部，目前已發(fā)現(xiàn)大西溝小型雜巖體群。在巖體群的北部可見含磷灰石角閃輝石巖出露，綜合分析認(rèn)為該雜巖體群深部可能為一完整的大巖株，由于分異作用形成不同相帶，因巖石差異風(fēng)化作用，表現(xiàn)為現(xiàn)在的小巖體群。根據(jù)雜巖帶位于重力異常高值中心推測，以及航磁異常與且干布拉克磷礦已知異常對比分析，二者異常強(qiáng)度相似，其中奧爾塘（C24號）、大西溝（C29號）航磁異?？赡苁请[伏巖體所致。因此，我們選取了大西溝（圖11）和奧爾塘（圖12）航磁異常附近的環(huán)形影像范圍內(nèi)進(jìn)行了1∶1萬地面高精度磁法測量，根據(jù)地面磁異常資料選定了鉆孔位置進(jìn)行了鉆探施工，經(jīng)鉆孔驗(yàn)證了大西溝和奧爾塘航磁異常附近的環(huán)形影像為隱伏巖體引起。

圖11 大西溝隱伏巖體Fig.11 Daxigou buried rocks

遵循從已知到未知的原則，大西溝和奧爾塘環(huán)形影像的共同特點(diǎn)是環(huán)形影像附近存在著一條隱伏的斷裂；周圍都有明顯的磁異常。鑒于此，應(yīng)對本區(qū)第四系覆蓋地區(qū)解譯出的9個環(huán)形影像附近的航磁異常進(jìn)行地面磁法工作，以進(jìn)一步確定性質(zhì)。

圖12 奧爾塘隱伏巖體Fig.12 Aoertang buried rocks

綜上所述，線性構(gòu)造可能揭示了作為成礦要素的熱液通道，它們多半是成礦前的控礦構(gòu)造。可能是熱水溶液或深部巖漿巖熱液運(yùn)移的通道。環(huán)形影像可能揭示了深部熱源體、地表出露或隱伏的巖漿巖體。

通過野外物探測量和鉆探驗(yàn)證可以看出，遙感影像顯示出的環(huán)形影像已被證明是隱伏雜巖體所引起的。

4 結(jié)語

（1）運(yùn)用遙感與地球物理手段相結(jié)合的技術(shù)方法，對尋找隱伏巖體具有獨(dú)到優(yōu)勢，彌補(bǔ)了常規(guī)地質(zhì)方法的不足之處，效果顯著。

（2）地質(zhì)體的地球物理特征與遙感信息之間有密切的聯(lián)系，弄清其間的相關(guān)性是找礦的有效手段之一。

（3）依據(jù)遙感影像色調(diào)及影紋的特征圈定地層邊界效果顯著。

因此，通過遙感影像解譯，結(jié)合物探及地質(zhì)資料，對尋找隱伏含礦巖體有重要的意義。

1 夏學(xué)惠，袁家忠，郗國慶，等 . 塔里木地臺北緣內(nèi)生磷礦預(yù)測及資源遠(yuǎn)景評價[J]. 化工地質(zhì)，2006，28（增刊）

2 夏學(xué)惠，袁家忠，郗國慶，等. 新疆塔里木盆地北緣內(nèi)生磷礦調(diào)查評價報告[R]. 中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，2006

APPLICATION OF REMOTE-SENSING AND GEOPHYSICAL MAGNETIC IN SEARCHING BURIED ROCKS OF YULI AREA

Xi Guoqing

Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou，Hebei，072754，China

The sensor information analysis and field survey in Xingdi area of Yuli show that geologic body intimately contacts with sensor information and geophysical signature. There is a pronounced effect on bordering strata on the base of remote sensing tone and image texture characteristic. Combination remote sensing and geophysical means has unique advantage and is one of the effective means for searching buried rocks.

remote sensing，magnetic prospecting，buried area，Xingdi area in Yuli

P627+P631.2

A

1006–5296（2012）02–0110–05

郗國慶（1963～），男，物探專業(yè)，高級工程師

2011-03-12；改回日期：2011-12-03;2011-02-05