遙感技術(shù)在境外地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用——以津巴布韋大巖墻為例

付長亮，楊清華，姜琦剛，王夢飛，蔣 校

(1.中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083;2.吉林大學(xué)地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，長春 130026)

0 引言

津巴布韋位于非洲東南部，北鄰贊比亞，南接南非，東抵莫桑比克，西達博茨瓦納;國土面積約39萬km2，其中80%的地區(qū)由前寒武紀結(jié)晶巖和變質(zhì)巖組成，屬南部非洲典型的克拉通塊體之一［1］。津巴布韋的礦產(chǎn)資源極為豐富，產(chǎn)出礦種30余種，其中優(yōu)勢礦種有金、鉻鐵礦、鉑族元素、鎳、煤、鐵、銅、鈷等［2］。在該國中部發(fā)育一條鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)雜巖體，即世界著名的津巴布韋大巖墻(簡稱“大巖墻”)。Worst［3］早在1958年就對大巖墻進行了研究，描述了其形態(tài)，測定了其長度和寬度。1989年，Wilson等［4］對大巖墻形成的構(gòu)造背景、形成機制、巖石和構(gòu)造特征等進行了系統(tǒng)研究，為該地區(qū)開展相關(guān)地質(zhì)工作奠定了基礎(chǔ)。此后，有關(guān)大巖墻的地質(zhì)特征、形成年代、巖漿起源、成礦機制等方面的研究成果陸續(xù)有大量報道［5－11］，逐步深化了對大巖墻地質(zhì)演化歷史及成礦作用過程的認識。

大巖墻盛產(chǎn)鉑、鈀、金、鉻、鎳、銅等礦產(chǎn)資源，尤其是鉑族金屬和鉻鐵礦儲量均居世界第二，沿大巖墻現(xiàn)今賦存數(shù)10個大型－超大型鉑鈀(金)和鉻鐵礦礦床［12］，是我國礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)“走出去”企事業(yè)單位關(guān)注的重點地區(qū)。2007年，河南省地質(zhì)調(diào)查院承擔(dān)的國外礦產(chǎn)資源風(fēng)險勘查項目“津巴布韋奇諾伊(Chinhoyi)—奇平加(Chipinge)一帶鉻鐵銅鉑礦勘查研究”，對大巖墻鉑族元素成礦分布和成礦機制進行了探討［13］;天津華北地質(zhì)勘查局對大巖墻進行了礦產(chǎn)考察，研究了大巖墻鉻鐵礦的地質(zhì)特征，進行了成礦預(yù)測［1］。2009年，天津地質(zhì)調(diào)查中心依托“津巴布韋東部奇馬尼馬尼(Chimanimani)地區(qū)1∶25萬地球化學(xué)調(diào)查”援外項目對大巖墻進行了超低密度的地球化學(xué)填圖［14］;遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局第五地質(zhì)大隊在津巴布韋古魯韋(Guruve)—奎奎(Kwekwe)地區(qū)開展了紅土型鉻鐵礦的地質(zhì)普查，研究了紅土型鉻鐵礦的地質(zhì)特征與找礦標志［15］。有關(guān)大巖墻鉑族金屬資源開發(fā)現(xiàn)狀［16］、鎳礦床地質(zhì)特征及成因［17］國內(nèi)也有過報道。

然而，從近幾年我國在大巖墻開展實地礦產(chǎn)勘查和綜合研究的文獻資料可以看出，對于大巖墻的形態(tài)、長度和寬度的描述多是引用50多 a前Worst［3］的測量結(jié)果，其可靠性有待驗證。同時，有關(guān)大巖墻總面積、鎂鐵質(zhì)和超鎂鐵質(zhì)雜巖面積、次級巖漿房劃分方案及其幾何特征等基礎(chǔ)地質(zhì)問題均少有報道，在一定程度上影響了相關(guān)礦產(chǎn)勘查和預(yù)測工作的開展。本文充分發(fā)揮遙感技術(shù)優(yōu)勢，利用不同分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對大巖墻進行了詳細的地質(zhì)解譯，分析了大巖墻的空間結(jié)構(gòu)特征和地質(zhì)特征，為在大巖墻地區(qū)開展基礎(chǔ)地質(zhì)研究和礦產(chǎn)地質(zhì)勘查提供了不同尺度的地質(zhì)解譯信息，較好地回答了上述問題;在此基礎(chǔ)上，探討了遙感技術(shù)在境外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的應(yīng)用方法和效果。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

1.1 大巖墻構(gòu)造背景

大巖墻主體位于津巴布韋中部的克拉通內(nèi)，其邊部為構(gòu)造活動帶?？死ㄖ黧w為一套太古宙花崗巖－綠巖地體，由前寒武紀結(jié)晶巖和變質(zhì)巖組成，主要為被稱作“塞巴奎系—布拉瓦約系—沙姆瓦系”的太古宙巖系［4］，自下而上依次為:①塞巴奎系(Sebakwian System)。為標準的綠巖系，主要由碧玉鐵質(zhì)巖、富鎂質(zhì)火山巖質(zhì)片巖、麻粒巖等組成。②布拉瓦約系(Bulawayan System)。由枕狀巖流形成的綠巖系組成。③沙姆瓦系(Shamvaian System)。由砂巖與選擇性不好的砂質(zhì)巖石組成，屬磨拉石型沉積，方鉛礦同位素年齡值為2 500～2 940 Ma。構(gòu)造活動帶為發(fā)育在津巴布韋北部的贊比西壓扭性活動帶和曼岡迪褶皺帶、南部的林波波剪切活動帶及東部的莫桑比克推覆構(gòu)造帶(圖1)。沉積巖地層僅在南北兩端和西北角分布，巖漿巖包括花崗巖類、鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)巖類、鎂鐵質(zhì)火山巖和金伯利巖等［2］。

圖1 津巴布韋地質(zhì)構(gòu)造簡圖［1］Fig.1 Simplified tectonicmap of Zimbabwe［1］

1.2 大巖墻地質(zhì)特征

大巖墻是世界著名的由鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)雜巖構(gòu)成的層狀線性侵入體，呈NNE向橫穿津巴布韋克拉通的太古宙巖石，長約 550 km，寬 4～11 km［3］。大巖墻在縱向上可劃分為南北2個主要巖漿房［4］。根據(jù)構(gòu)造和巖層特征及連續(xù)性可將這2個巖漿房進一步細分為5個次級巖漿房。北部巖漿房由穆森蓋濟(Musengezi)、達溫代爾(Darwendale)和賽巴奎(Sebakwe)3個次巖漿房組成;南部巖漿房則由塞盧奎(Selukwe)和韋扎(Wedza)2個次巖漿房組成。在大巖墻主體的東西兩側(cè)，發(fā)育有2條與其平行、長度相當且形成于相同構(gòu)造熱事件的輝長巖和石英輝長巖的“衛(wèi)星巖墻”，分別是西側(cè)的烏姆維米拉(Umvimeela)衛(wèi)星巖墻和東側(cè)的東部(East)衛(wèi)星巖墻［18］。大巖墻最新的鋯石U－Pb年齡為2 574±7 Ma［19］。

大巖墻下部為超鎂鐵質(zhì)巖層，上部為鎂鐵質(zhì)巖層。超鎂鐵質(zhì)巖層由一系列互層的巖層組成，下部主要為夾鉻鐵礦層的純橄欖巖序列，厚度約1 000 m;上部為夾斜方輝巖層的古銅輝巖序列，厚度大于1 000 m。鎂鐵質(zhì)巖層由輝長巖和蘇長巖組成，作為巖漿分離的殘余物在大巖墻中心部位出現(xiàn)，厚度大于 1 000 m［19］。

2 遙感數(shù)據(jù)源

為了研究大巖墻的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，選用Landsat7衛(wèi)星的ETM+數(shù)據(jù)開展整個大巖墻地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的遙感解譯;采用資源一號02C衛(wèi)星(簡稱ZY－1 02C)遙感數(shù)據(jù)，對大巖墻的塞盧奎次巖漿房開展地質(zhì)特征遙感解譯和礦業(yè)活動情況遙感調(diào)查，并利用其解譯結(jié)果驗證ETM+解譯結(jié)果的可靠性。經(jīng)投影校正處理后，圖像的投影坐標系統(tǒng)如下:坐標系類型為投影平面直角;橢球參數(shù)為克拉索夫斯基(1940年)橢球;投影類型為蘭伯特等角圓錐投影坐標系;第一標準緯度S21°，第二標準緯度S17°，中央子午線經(jīng)度E29°，投影原點緯度S19°。

ETM+圖像覆蓋了可見光、近紅外、短波紅外和熱紅外波段等多個波譜區(qū)，其單景面積大，空間分辨率適中，B5(R)B4(G)B3(B)，B7(R)B4(G)B2(B)和B7(R)B4(G)B3(B)等波段組合的假彩色合成圖像可很好地反映地質(zhì)信息，是目前開展1∶25萬以下比例尺地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的基礎(chǔ)遙感數(shù)據(jù)之一。ZY－1 02C數(shù)據(jù)的空間分辨率較高，目前在大比例尺礦產(chǎn)資源勘查中有廣泛應(yīng)用。ETM+和ZY－1 02C數(shù)據(jù)的詳細特征見表1。

表1 ETM+和ZY－1 02C數(shù)據(jù)特征Tab.1 Data features of ETM+and ZY－1 02C

3 遙感地質(zhì)解譯

3.1 大巖墻解譯

大巖墻呈縱向延伸幾乎貫穿了整個津巴布韋，因而選用ETM+數(shù)據(jù)對大巖墻進行宏觀的遙感地質(zhì)解譯，以掌握其形態(tài)、走向、長度、寬度及面積等情況。通過建立遙感解譯標志，結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料，獲取了大巖墻的巖石類型、空間分布和構(gòu)造特征等地質(zhì)信息(圖2)。

圖2 津巴布韋大巖墻ETM+圖像及地質(zhì)解譯簡圖Fig.2 ETM+image and sim p lified m ap of geological interpretation for Zimbabwe Great Dyke

3.1.1 影像特征

選擇2000年前后獲取的 ETM+數(shù)據(jù)，利用B7(R)B4(G)B2(B)波段組合進行假彩色合成，制作了大巖墻的ETM+遙感影像圖(圖2(b))。

大巖墻與區(qū)內(nèi)地質(zhì)體的遙感影像特征差異顯著，呈細長條狀貫穿津巴布韋中部，沿NNE向展布，總體上與四周地質(zhì)體的分界線清楚;北部主要呈粉紅色、綠色，為正地形，邊界平直，具有明顯的斷裂錯動現(xiàn)象;中部經(jīng)歷了后期強烈風(fēng)化作用的改造，地勢較為平坦，寬度最寬，與周圍地質(zhì)體界線較模糊，因被大量植被覆蓋主要呈綠色;南部主要呈棕褐色、部分地段為綠色，總體形態(tài)平直，定向延伸，發(fā)育多處斷裂錯動。大巖墻主體兩側(cè)的衛(wèi)星巖墻也清晰可見，呈線狀影像特征，斷斷續(xù)續(xù)，與大巖墻主體呈近平行狀展布(圖2(a))。

由于大巖墻上部鎂鐵質(zhì)巖層和下部超鎂鐵質(zhì)巖層在埋藏深度和巖性上存在差異，經(jīng)地質(zhì)作用改造后，出露層位在遙感圖像中具有明顯區(qū)別，鎂鐵質(zhì)巖層較超鎂鐵質(zhì)巖層地勢高，后期風(fēng)化作用強烈，風(fēng)化殘余物只在巖墻的中心部位出現(xiàn)，分布面積較小，表面較平滑，植被發(fā)育，多呈綠色，存在同心環(huán)帶狀影紋(圖3(a)(b)(d));而超鎂鐵質(zhì)巖地勢相對較低，是大巖墻的主體巖層，表面粗糙呈碎斑狀，邊界較為平直，植被不發(fā)育，南部呈棕褐色，北部呈粉紅色(圖3(a)－(d))。大巖墻兩側(cè)的衛(wèi)星巖墻與大巖墻主體展布方向一致，為平行線狀展布的細脈狀侵入體，呈棕褐色，植被發(fā)育部位呈綠色;其中烏姆維米拉衛(wèi)星巖墻距離大巖墻主體較近，且很連續(xù)(圖3(e));東部衛(wèi)星巖墻離大巖墻主體較遠，呈斷續(xù)狀(圖3(f))。大巖墻上的斷裂構(gòu)造非常發(fā)育，錯動現(xiàn)象明顯(圖3(c)(d)(f))，尤其在最北端構(gòu)造運動最為強烈，斷開和扭曲現(xiàn)象非常顯著(圖3(a))。

圖3 津巴布韋大巖墻遙感解譯標志(ETM+B7(R)B4(G)B2(B)假彩色合成圖像)Fig.3 Remote sensing interpretation key for Zimbabwe Great Dyke

3.1.2 遙感解譯

根據(jù)上述遙感解譯標志對大巖墻進行解譯的結(jié)果表明，大巖墻長544 km，寬 1.3～11 km，總體呈NNE(16°)走向;總面積約 3 001 km2，其中超鎂鐵質(zhì)巖層面積約 1 817 km2，鎂鐵質(zhì)巖層面積約1 184 km2(表2)。

表2 津巴布韋大巖墻的劃分與特征Tab.2 Division and features of Zimbabwe Great Dyke

次巖漿房是指在一個較大的巖漿結(jié)晶分異體系中，因受不同物理、化學(xué)及地質(zhì)條件變化的控制，使巖漿房形成多個分別占有一定時間和空間、與相關(guān)礦產(chǎn)在成因上有密切聯(lián)系、在巖石化學(xué)和礦物成分上具有共性的侵入體［13］。大巖墻上的次巖漿房被斷裂構(gòu)造分開，能保證巖漿房物理、化學(xué)及地質(zhì)條件的差異性;巖層序列由下部的超鎂鐵質(zhì)和上部的鎂鐵質(zhì)巖層組成，能保證巖漿房結(jié)晶分異作用的完整性。根據(jù)這2個原則，通過遙感解譯確定了3條次級巖漿房分界斷裂和3個完整的巖漿結(jié)晶序列;準確定位了南北2個巖漿房的分界斷裂，并劃分出韋扎次巖漿房、塞盧奎次巖漿房和穆森蓋濟次巖漿房(圖2(a))。但達溫代爾次巖漿房和賽巴奎次巖漿房之間不存在明顯的分界斷裂，且共用大巖墻最大的鎂鐵質(zhì)巖層，故很難將二者區(qū)分開來，因而有學(xué)者將二者統(tǒng)稱為哈特利(Hartley)次巖漿房［16］。根據(jù)鎂鐵質(zhì)巖層的遙感解譯標志，在達溫代爾次巖漿房的中部解譯出新的鎂鐵質(zhì)巖層，這在已發(fā)表的文獻中未被提到過，有待實地驗證。

大巖墻西側(cè)的烏姆維米拉衛(wèi)星巖墻比較連續(xù)，長約500 km，與大巖墻主體的間距為3～15 km;東側(cè)的東部衛(wèi)星巖墻呈斷斷續(xù)續(xù)狀，長約320 km，與大巖墻主體的間距為17～40 km(圖2(a))。由于衛(wèi)星巖墻受到與大巖墻主體同樣的后期構(gòu)造運動影響，斷裂錯動情況與大巖墻主體相似(圖3(d)(f))。穿切大巖墻的斷裂構(gòu)造主要有17條，北部斷裂呈NEE－NE向，南部斷裂主體呈NWW向，將大巖墻明顯分割為10段;在最北端構(gòu)造活動最為強烈，大巖墻不但被錯開了5個部分，而且呈“S”形扭曲(圖3(a)，是大巖墻因受到贊比西活動帶改造而發(fā)生反轉(zhuǎn)和變形的結(jié)果［5］。

3.2 塞盧奎次巖漿房解譯

因篇幅所限，本文僅對5個次巖漿房中的塞盧奎次巖漿房的遙感解譯情況做重點介紹。

大巖墻南部的塞盧奎次巖漿房是唯一與綠巖帶廣泛接觸(接觸帶長約25 km)的次巖漿房。不同圍巖環(huán)境對次巖漿房的邊緣帶和巖層體系造成的影響是地質(zhì)學(xué)家十分關(guān)心的重要問題。利用更高空間分辨率的衛(wèi)星圖像，可更精細地識別次巖漿房的形態(tài)、巖層、構(gòu)造、圍巖類別與接觸關(guān)系及礦業(yè)活動等信息，對修改完善ETM+解譯結(jié)果、提高對塞盧奎次巖漿房的地質(zhì)認識和指導(dǎo)相關(guān)礦產(chǎn)勘查具有重要作用。

選用2012年8月獲取的ZY－1 02C衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，利用其B3(R)B4(G)B2(B)波段組合進行假彩色合成，并與全色波段B1進行數(shù)據(jù)融合，得到分辨率為5 m的假彩色合成圖像(圖4左)，植被呈綠色。

圖4 塞盧奎次巖漿房ZY－1 02C圖像(左)及其地質(zhì)解譯圖(右)(ZY－1 02C B3(R)B4(G)B2(B)假彩色合成)Fig.4 ZY－ 1 02C image(left)and its geological interpretation map(right)of Selukwe Subchamber

從圖4可以看出，圖像整體呈綠色，表明植被較發(fā)育，幾乎完全覆蓋塞盧奎次巖漿房及其兩側(cè)圍巖。塞盧奎次巖漿房長77 km，寬2.5～7.2 km，呈 NNE(20°)走向，面積392 km2;中部的鎂鐵質(zhì)巖層呈深綠色，地勢較高，表面斷裂破碎嚴重，主體由2個呈“蠕蟲”狀塊體組成，面積約121 km2，主要巖性為輝長巖和蘇長巖;超鎂鐵質(zhì)巖層呈長條狀包裹著鎂鐵質(zhì)巖層，影像呈紫紅色，植被不發(fā)育，地勢平坦，面積約271 km2，由輝石巖、橄欖輝石巖、純橄欖巖和方輝橄欖巖組成。圍巖包括花崗質(zhì)片麻狀雜巖體和綠巖帶，前者主要呈灰白和淺綠雜色斑狀，地勢平坦，主要出露在東部和南部;后者呈草綠色，正突起地形，主要在西北部出現(xiàn)，由變質(zhì)沉積巖地層和蛇綠巖組成。該次巖漿房東部邊界較為平整，西部邊界的中部彎曲內(nèi)凹、變形強烈，是該次巖漿房的最窄部位，可能是在其侵位形成過程中因圍巖不同而對其造成差異性影響的體現(xiàn)。斷裂多為橫切鎂鐵質(zhì)巖層的小斷裂，很少貫穿超鎂鐵質(zhì)巖層(僅有1條NW向斷裂貫穿整個圖像)，表明其后期未受到過大的構(gòu)造改動(圖4(右))。

塞盧奎次巖漿房上的道路四通八達，選礦廠清晰可見(圖5(左))，礦業(yè)開采活動非?；钴S，主要在超鎂鐵質(zhì)巖層中呈條帶狀進行開采，在影像上可看到深紫紅色條帶狀采礦遺跡(圖5(右));其原因是鉻鐵礦呈層狀在超鎂鐵質(zhì)巖層中斷續(xù)出露，厚度多在15～150 cm，以20～30 cm 厚者居多［20］，可見利用更高空間分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)直接識別鉻鐵礦層是可行的。

圖5 塞盧奎次巖漿房上的選礦廠(左)與采礦遺跡(右)Fig.5 Locations of concentratingm ill(left)and m ining sites(right)on Selukwe Subchamber

4 境外“五尺度”遙感地質(zhì)解譯方法

遙感技術(shù)的發(fā)展極大地拓寬了人類的視野和對地觀測能力，已成為人類研究地球表層系統(tǒng)的有力工具和從事地質(zhì)研究與勘查不可或缺的技術(shù)手段［21］。遙感信息作為一種獨立而特殊的地質(zhì)參數(shù)，已日益被越來越多的地質(zhì)工作者所認同。人們利用遙感視域?qū)挕⑿畔⒇S富、具定位性等特點，研究地球表層地質(zhì)體，識別其物性及運動狀態(tài)，從而為地質(zhì)構(gòu)造研究、礦產(chǎn)資源勘查及區(qū)域地質(zhì)填圖等提供幫助［22］。在境外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，地質(zhì)礦產(chǎn)資料收集困難且準確度不高;傳統(tǒng)的野外工作深入開展的難度較大;這些情況都制約了境外找礦勘查工作。而遙感技術(shù)以其自身不受地域和時間限制且所需經(jīng)費較少等優(yōu)勢，通過結(jié)合已有地質(zhì)資料先在室內(nèi)進行地質(zhì)礦產(chǎn)遙感解譯研究，再配合少量地面查證工作，便能快速掌握有關(guān)地質(zhì)礦產(chǎn)特征信息，為境外找礦勘查部署及投資決策提供可靠的地質(zhì)礦產(chǎn)依據(jù)，可極大地提高境外礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)的效率。目前，在我國啟動的境外礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)項目中，遙感技術(shù)已作為重要技術(shù)手段應(yīng)用于項目工作的各個階段，并已為10多個“走出去”企事業(yè)單位的找礦勘探部署及投資決策提供了有價值的信息，取得了顯著效果［23－28］。

津巴布韋大巖墻是在津巴布韋1∶100萬全國遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯基礎(chǔ)上圈定的重要成礦巖體，利用ETM+衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對其進行1∶25萬的遙感地質(zhì)解譯與研究，快速準確地確定了巖體的展布、長度、寬度、斷裂構(gòu)造及不同巖層的分布面積等信息，并從遙感角度很好地解釋了津巴布韋大巖墻次巖漿房的劃分，對大巖墻地質(zhì)構(gòu)造的總體特征有了直觀認識。對塞盧奎次巖漿房這一地質(zhì)現(xiàn)象特殊、礦產(chǎn)開采活躍的地段，采用ZY－1 02C衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)開展了1∶5萬以上比例尺的詳細解譯研究，準確識別出其形態(tài)展布、巖性分布及礦業(yè)活動情況。上述不同尺度的地質(zhì)信息，是其他地學(xué)方法所不能輕易獲取的，充分體現(xiàn)了遙感技術(shù)的優(yōu)勢。

在近幾年境外遙感地質(zhì)工作基礎(chǔ)上，根據(jù)我國境外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的現(xiàn)狀和實際要求，充分發(fā)揮遙感技術(shù)宏觀性和多尺度的特點，采用多源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，結(jié)合國內(nèi)遙感地質(zhì)工作的最新成果［29］，本文總結(jié)出了境外“五尺度”工作方法，即通過前期制定相應(yīng)的遙感地質(zhì)解譯標準，根據(jù)不同工作區(qū)范圍和目的要求，合理地選擇適宜的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，開展相應(yīng)比例尺的遙感地質(zhì)解譯研究?！拔宄叨取钡谋壤邚男〉酱笠来螢?①1∶500萬大洲遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯。主要利用經(jīng)過抽樣的ETM+衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，快速了解各大洲地質(zhì)構(gòu)造特征和礦產(chǎn)資源分布規(guī)律，提取出礦產(chǎn)資源豐富、成礦潛力巨大的重要資源型國家，為我國境外礦產(chǎn)勘查開發(fā)工作的宏觀部署提供依據(jù)。②1∶100萬重要資源型國家遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯。主要利用ETM+，ZY－1 02C等衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，識別資源型國家的地層、巖體及構(gòu)造等地質(zhì)特征，查明礦床的分布狀態(tài)，研究礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律，圈定重要成礦帶。③1∶25萬重要成礦帶遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯。主要用空間分辨率優(yōu)于15 m的ZY－1 02C，ETM+等衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，提取區(qū)域地層、巖體和構(gòu)造信息，并利用ETM+衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)提取鐵染及羥基等遙感蝕變異常信息，重點查明賦礦巖系、成礦巖體、蝕變帶和成/控礦構(gòu)造等找礦線索，圈定找礦遠景區(qū)。④1∶5萬找礦遠景區(qū)遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯。主要利用空間分辨率優(yōu)于5 m的ZY－1 02C，SPOT5等衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，開展含礦巖性、成/控礦構(gòu)造的詳細解譯，利用ASTER多光譜數(shù)據(jù)提取蝕變礦物的礦化蝕變信息，初步查明遠景區(qū)成/控礦地質(zhì)條件和礦化蝕變類型，圈定找礦靶區(qū)。⑤1∶1萬找礦靶區(qū)遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯。主要利用空間分辨率優(yōu)于1 m的WorldView2，QuickBird，GF－1和GF－2等衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，建立典型礦床的遙感找礦模型，圈定礦化蝕變帶、礦化帶及礦體，直接用于找礦勘探?！拔宄叨取狈椒ǘ嗖捎么蟊壤叩慕庾g成果對小比例尺的解譯成果進行初步驗證，以提高遙感地質(zhì)解譯成果的質(zhì)量。

5 結(jié)論

1)經(jīng)衛(wèi)星圖像遙感地質(zhì)解譯查明，津巴布韋大巖墻長544 km，寬1.3～11 km，總體呈 NNE(16°)走向;總面積約3 001 km2，其中超鎂鐵質(zhì)巖層面積約1 817 km2，鎂鐵質(zhì)巖層面積約1 184 km2;在縱向上可劃分為北部和南部2個主要巖漿房，北部巖漿房由穆森蓋濟、達溫代爾和賽巴奎3個次巖漿房組成，南部巖漿房則由塞盧奎和韋扎2個次巖漿房組成。大巖墻西側(cè)的烏姆維米拉衛(wèi)星巖墻比較連續(xù)，長約500 km，與大巖墻主體的間距為3～15 km;大巖墻東側(cè)的東部衛(wèi)星巖墻呈斷斷續(xù)續(xù)狀，長約320 km，與大巖墻主體的間距為17～40 km。

2)塞盧奎次巖漿房長77 km，寬2.5～7.2km，呈NNE(20°)走向，面積392 km2;上部的鎂鐵質(zhì)輝長巖和蘇長巖呈“蠕蟲”狀塊體，面積約121 km2;下部的超鎂鐵質(zhì)輝石巖、橄欖輝石巖、純橄欖巖和方輝橄欖巖呈長條狀包裹著鎂鐵質(zhì)巖層，面積約271 km2。該次巖漿房東西兩側(cè)不同的變形強度應(yīng)是其侵位形成過程中差異性圍巖造成的，后期十分穩(wěn)定未受到大的構(gòu)造運動影響，超鎂鐵質(zhì)巖層是尋找鉻鐵礦的重要部位。

3)津巴布韋大巖墻上鉻鐵礦和鉑族元素礦床儲量巨大，其形成與鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)巖層密切相關(guān)。ZY－1 02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)雖然受空間分辨率的限制，但通過對礦業(yè)開采遺跡進行解譯，仍可證實鉻鐵礦成層出露的事實。建議采用高空間分辨的衛(wèi)星遙感圖像開展1∶1萬及以上的大比例尺地質(zhì)解譯研究，這將對直接尋找鉻鐵礦層會有很大幫助。對于尋找鉑族元素礦床，可利用多光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)直接提取與銅染色相關(guān)的礦物蝕變信息，獲得直接找礦標志。

4)針對境外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查特點，以遙感技術(shù)自身優(yōu)勢提出的“五尺度”工作方法，能很好地滿足我國礦資源勘查開發(fā)“走出去”戰(zhàn)略不同尺度的要求。多年的工作實踐及本文研究實例表明，“五尺度”工作方法能快速獲取不同尺度的地質(zhì)信息，大到識別區(qū)域成礦地層、巖體及成/控礦構(gòu)造乃至洲際斷裂和巨型成礦帶，小到建立具體的找礦標志直至圈定找礦有利地段，都有很好的應(yīng)用效果，已成為國家境外地質(zhì)工作宏觀部署及“走出去”礦業(yè)企業(yè)勘查的重要技術(shù)支撐。

［1］ 肖成東，段煥春，王道忠，等.津巴布韋Rutala鉻鐵礦地質(zhì)特征及成礦預(yù)測［G］//陳江.非洲地質(zhì)經(jīng)濟:紀念天津華北地質(zhì)勘查局“走出去”10周年論文集.北京:地質(zhì)出版社，2009:106－110.Xiao CD，Duan H C，Wang D Z，etal.The Rutala chromite deposit and the prospecting forecast in Zimbabwe［G］//Chen J.The Africa Geological Economy:Proceedings in the Memory of the10th Anniversary of"Going out"Project which Set Up by the North China Geological Survey of Tianjin.Beijing:Geological Publishing House，2009:106－110.

［2］ 中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心.全球礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)之三.非洲卷:馬達加斯加、津巴布韋［M］.北京:地質(zhì)出版社，2006:109－156.Development and Research Center of China Geological Survey.The No.3 Database Establishment of the Global Mineral Resources Information System.Africa:Madagascar，Zimbabwe［M］.Beijing:Geological Publishing House，2006:109－156.

［3］ Worst B G.The differentiation and structure of the Great Dyke of Southern Rhodesia［J］.Transactions on Geological Society South Africa，1958，61:283－354.

［4］ Wilson A H，Prendergast M D.The Great Dyke of Zimbabwe I:Tectonic setting，stratigraphy，petrology，structure，emplacement and crystallization［G］//Prendergast M D，Jones M J，(Eds.).Magmatic Sulphides－the Zimbabwe Volume.London:Institute of Mining and Metallurgy，1989:l－20.

［5］ Wilson A H，Murahwi C Z，Coghill B.Stratigraphy，geochemistry and platinum group elementmineralisation of the central zone of the Selukwe Subchamber of the Great Dyke，Zimbabwe［J］.Journal of African Earth Sciences，2000，30(4):833－853.

［6］ Wilson A H.The great dyke of zimbabwe［G］//Cawthorn R G，(Ed.).Layered Intrusions.Amsterdam:Elsevier Science BV，1996:365－402.

［7］ Hamilton J.Sr isotope and trace element studies of the Great Dyke and Bushveld mafic phase and their relation to early Proterozoic magma genesis in southern Africa［J］.Journal of Petrology，1977，18(1):24－52.

［8］ Mukasa SB，Wilson A H，Carlson RW.Amultielementgeochronologic study of the Great Dyke，Zimbabwe:Significance of the robust and reset ages［J］.Earth and Planetary Science Letters，1998，164(1/2):353－369.

［9］ Nebel O，Mezger K.Timing of thermal stabilization of the Zimbabwe Craton deduced from high－precision Rb－Sr chronology，Great Dyke［J］.Precambrian Research，2008，164(3/4):227－232.

［10］ Stubbs H M，Hall R P，Hughes D J，et al.Evidence for a high Mg andesitic parentalmagma to the East and West satellite dykes of the Great Dyke，Zimbabwe:A comparison with the continental tholeiitic Mashonaland sills［J］.Journal of African Earth Sciences，1999，28(2):325－336.

［11］ Naldrett A J，Wilson A H.Horizontal and vertical variations in noble－metal distribution in the Great Dyke of Zimbabwe:A model for the origin of the PGEmineralization by fractional segregation of sulfide［J］.Chemical Geology，1990，88(3/4):279－300.

［12］ 曲紅軍，竇 偉，李 科，等.津巴布韋地質(zhì)背景與優(yōu)勢礦產(chǎn)資源簡介［J］.四川地質(zhì)學(xué)報，2012，32(s1):231－237.Qu H J，Du W，Li K，et al.The introduction of geological background and regnantmineral resources in Zimbabwe［J］.Acta Geologica Sichuan，2012，32(s1):231－237.

［13］ 張明云，蘇俊亮，孫國峰.津巴布韋大巖墻Darwendale次巖漿房鉑族元素成礦分布和成礦機制探討［J］.資源調(diào)查與環(huán)境，2007，28(4):263－268.Zhang M Y，Su JL，Sun G F.Metallogenic distribution and mechanism of platinum group elements in the Darwendale subchamber of the Great Dyke，Zimbabwe［J］.Resources Survey and Environment，2007，28(4):263－268.

［14］ Zhao G X，He FQ，Dai X F，et al.Ultra－low density geochemical mapping in Zimbabwe［J］.Journal of Geochemical Exploration，2014，144:552－571.

［15］ 王慶文.津巴布韋大巖墻紅土型鉻鐵礦地質(zhì)特征與找礦標志［J］.工程實錄:建筑與發(fā)展，2012(9):73－74.Wang QW.Geological features and prospecting criteria of lateritic chromite of the Great Dyke，Zimbabwe［J］.Gong Cheng Shi Lu:Jiang Zhu Yu Fa Zhan，2012(9):73－74.

［16］ 趙聲貴，陳元初.津巴布韋大巖墻鉑族金屬資源開發(fā)現(xiàn)狀［J］.貴金屬，2011，32(1):72－75.Zhao SG，Chen Y C.Development statusof PGM resources in Zimbabwe＇s Great Dyke［J］.Precious Metals，2011，32(1):72－75.

［17］ 王慶文.津巴布韋古魯韋地區(qū)鎳礦床地質(zhì)特征及成因探討［J］.吉林地質(zhì)，2013，32(1):46－50.Wang QW.Geological features and genesis of Guluwei nickel deposit，Zimbabwe［J］.Jilin Geology，2013，32(1):46－50.

［18］ 楚旭春，范本賢.非洲地質(zhì)概況［M］.北京:地圖出版社，1982.Chu X C，F(xiàn)an B X.Africa Geological Introduction［M］.Beijing:Map Publishing House，1982.

［19］ Armstrong R，Wilson A H.A SHRIMPU－Pb study of zircons from the layered sequence of the Great Dyke，Zimbabwe，and a granitoid anatectic dyke［J］.Earth and Planetary Science Letters，2000，180(1/2):1－12.

［20］ 王道忠，邵長亮.津巴布韋區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)特征［G］//陳江.非洲地質(zhì)經(jīng)濟:紀念天津華北地質(zhì)勘查局"走出去"10周年論文集.北京:地質(zhì)出版社，2009:100－105.Wang D Z，Shao C L.Geological character ofmineral area in Zimbabwe［G］//Chen J.The Africa geological economy:Proceedings in thememory of the 10th anniversary of"Going out"projectwhich set up by the North China geological survey of Tianjin.Beijing:Geological Publishing House，2009:100－105.

［21］ 王潤生，熊盛青，聶洪峰，等.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究［J］.地質(zhì)學(xué)報，2011，85(11):1699－1743.Wang R S，Xiong SQ，Nie H F，et al.Remote sensing technology and its application in geological exploration［J］.Acta Geologica Sinica，2011，85(11):1699－1743.

［22］ 楊建民，張玉君，姚佛軍.利用ETM+遙感技術(shù)進行尾亞雜巖體的巖性識別［J］.巖石學(xué)報，2007，23(10):2397－2402.Yang JM，Zhang Y J，Yao F J.Lithology identification of theWeiya complex bymeans of ETM+remote sensing［J］.Acta Petrologica Sinica，2007，23(10):2397－2402.

［23］ 楊日紅，陳秀法，趙宏軍，等.遙感技術(shù)在格陵蘭島西南部費斯肯納色特一帶找礦中的應(yīng)用［J］.地質(zhì)與勘探，2013，49(4):751－759.Yang R H，Chen X F，Zhao H J，etal.Application of remote sensing technique to the prospecting in the Fiskenasset region of southwest Greenland［J］.Geology and Exploration，2013，49(4):751－759.

［24］ 楊日紅，陳秀法，李志忠.基于遙感示礦信息的秘魯阿雷基帕省南部斑巖銅礦遙感綜合評價［J］.遙感信息，2013(2):35－41，46.Yang R H，Chen X F，Li ZZ.RS comprehensive evaluation for porphyry copper in south of Arequipa province of Peru based on RS mine－indicating information［J］.Remote Sensing Information，2013(2):35－41，46.

［25］ 楊日紅，李志忠，陳秀法.ASTER數(shù)據(jù)的斑巖銅礦典型蝕變礦物組合信息提取方法——以秘魯南部阿雷基帕省斑巖銅礦區(qū)為例［J］.地球信息科學(xué)學(xué)報，2012，14(3):411－418.Yang R H，Li Z Z，Chen X F.Information Extraction of typical alterationmineral assemblage in Porphyry Copper using ASTER satellite data:Arequipa Province of South Peru［J］.Journal of Geo－Information Science，2012，14(3):411－418.

［26］ 楊清華，姜琦剛，付長亮.全球地質(zhì)礦產(chǎn)與資源環(huán)境衛(wèi)星遙感“一張圖”工程成果報告［R］.北京:中國國土資源航空物探遙感中心，2014.Yang Q H，Jiang Q G，F(xiàn)u C L.The Report of"One Map"Project of Satellite Remote Sensing of the Global Geological Mineral and Resource Environment［R］.Beijing:China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources，2014.

［27］ 楊清華，姜琦剛，付長亮.非洲與拉丁美洲重要成礦帶遙感地質(zhì)解譯與戰(zhàn)略選區(qū)研究成果報告［R］.北京:中國國土資源航空物探遙感中心，2010.Yang Q H，Jiang Q G，F(xiàn)u C L.The Research Report of Remote Sensing Geological Interpretation and Strategy Selection of the Important Metallogenic Belt in Africa and Latin America［R］.Beijing:China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources，2010.

［28］ 楊日紅，付長亮.阿根廷西北部地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)遙感解譯研究成果報告［R］.北京:中國國土資源航空物探遙感中心，2010.Yang R H，F(xiàn)u C L.The Research Report of Remote Sensing Interpretation of Geology and Mineral in the Northwest，Argentina［R］.Beijing:China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources，2010.

［29］ 楊金中，孫延貴，秦緒文，等.高分辨率遙感地質(zhì)調(diào)查［M］.北京:測繪出版社，2013.Yang JZ，Sun Y G，Qin XW，etal.High Resolution Remote Sensing Technology on Geological Survey［M］.Beijing:Surveying and Mapping Press，2013.