遙感技術(shù)在阿爾金貝殼灘地區(qū)礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查中的應(yīng)用

易　歡， 李健強(qiáng)， 韓海輝， 高　婷， 楊　敏， 任廣利

(中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,西安　710054)

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遙感技術(shù)在阿爾金貝殼灘地區(qū)礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查中的應(yīng)用

易歡， 李健強(qiáng)， 韓海輝， 高婷， 楊敏， 任廣利

(中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,西安710054)

阿爾金貝殼灘； 構(gòu)造蝕變巖型金礦； 遙感綜合調(diào)查

0　引言

阿爾金成礦帶地處青藏高原北緣，橫跨塔里木地塊、柴達(dá)木地塊和昆侖褶皺系[1]，大地構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)演化歷史漫長，是重要的金、銅、鉛、鋅多金屬成礦帶[2-3]。然而，由于該地區(qū)的自然環(huán)境惡劣，大比例尺地質(zhì)調(diào)查工作程度相對(duì)較低，目前僅覆蓋1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，尚未全面開展1∶5萬區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)調(diào)查工作。1994―2005年間，中國科學(xué)院新疆地理研究所、中國國土資源航空物探遙感中心和中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心等單位先后在該地區(qū)開展了遙感找礦、1∶25萬遙感地質(zhì)填圖和遙感找礦異常信息提取等研究工作，但上述工作多采用中低分辨率遙感數(shù)據(jù)，對(duì)地形切割強(qiáng)烈地區(qū)的重點(diǎn)地質(zhì)體展布及斷裂延伸情況控制程度較低。隨著遙感數(shù)據(jù)空間分辨率和光譜分辨率的不斷提高，利用不同遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)解譯，可以提供不同尺度的地質(zhì)信息，精確解譯地質(zhì)體形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)特征，易于識(shí)別各類巖性、小型構(gòu)造及蝕變異常信息，能有效指導(dǎo)找礦工作[4-11]。

2013年起，中國地質(zhì)調(diào)查局部署開展了阿爾金成礦帶礦產(chǎn)資源遙感綜合調(diào)查工作，旨在運(yùn)用遙感技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)該區(qū)礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查。通過制作高分辨率遙感影像圖、提取并篩選礦化蝕變異常信息、進(jìn)行成/控礦地質(zhì)要素地質(zhì)解譯、實(shí)現(xiàn)遙感找礦預(yù)測及優(yōu)選找礦靶區(qū)，為下一步詳細(xì)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查奠定工作基礎(chǔ)。本文基于上述工作，總結(jié)概括了該項(xiàng)目的主要進(jìn)展與成果，為進(jìn)一步找礦工作提供參考。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

阿爾金貝殼灘地區(qū)區(qū)域構(gòu)造單元隸屬于阿爾金造山帶的紅柳溝—拉配泉(蛇綠)構(gòu)造混雜巖帶，從成礦帶劃分，該地區(qū)屬于阿爾金鐵、銅、鎳、金成礦帶的紅柳溝—喀臘大灣鐵、鉛鋅、金銅鎳成礦亞帶。貝殼灘一帶已知礦點(diǎn)主要為構(gòu)造蝕變巖脈型金礦、石英脈型金礦、中低溫巖漿熱液型鉛鋅礦、沉積變質(zhì)型鐵礦以及結(jié)晶分異型鉻礦[13]，其中金礦主要產(chǎn)于淺海-半深海相的碎屑巖-碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖建造中，礦體賦存于破碎蝕變糜棱巖帶中。

2　主要技術(shù)方法

2.1遙感影像圖制作

經(jīng)遙感數(shù)據(jù)收集和圖像預(yù)處理，制作了1∶10萬ETM遙感影像圖、1∶5萬WorldView-2遙感影像圖及重點(diǎn)區(qū)1∶1萬WorldView-2遙感影像圖。選擇信息量最豐富的WorldView-2 B8(R)B4(G)B3(B)波段組合為高分辨率遙感影像底圖。

2.2成/控礦地層-構(gòu)造地質(zhì)解譯

運(yùn)用ETM、WorldView-2等多源多尺度衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對(duì)阿爾金貝殼灘地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)解譯(圖1)。

1.晚更新世洪積層； 2.新近系彩虹溝組； 3.侏羅系大煤溝組； 4.泥盆系統(tǒng)恰什坎薩依組； 5.志留系闊什布拉克組； 6.寒武―奧陶系拉配泉組； 7.紅柳溝蛇綠混雜巖帶； 8.薊縣系金雁山組； 9.薊縣系木孜薩伊組； 10.長城系貝殼灘組； 11.長城系紅柳溝組； 12.石英閃長巖； 13.花崗閃長巖； 14.英云閃長巖； 15.二長花崗斑巖； 16.正長花崗斑巖； 17.輝長巖； 18.超基性巖； 19.遙感解譯一級(jí)斷裂； 20.遙感解譯三級(jí)斷裂； 21.地層界線； 22.飛來峰圖1　阿爾金貝殼灘地區(qū)遙感地質(zhì)解譯圖Fig.1　Remote sensing interpretation map of Beketan in Altyn area

從圖1可以看出，區(qū)內(nèi)主要地層為寒武―奧陶系拉配泉組、薊縣系塔昔大坂群金雁山組、志留系闊什布拉克組和長城系巴什庫爾干巖群紅柳溝組、貝殼灘組等。其中，寒武―奧陶系拉配泉組基性火山巖、石英質(zhì)碎屑巖為區(qū)內(nèi)的主要賦礦地層。該區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，紅柳溝—拉配泉構(gòu)造混雜巖帶近EW向北緣斷裂及近NWW向南緣斷裂將該區(qū)劃分為阿北—敦煌地塊、紅柳溝—拉配泉構(gòu)造混雜巖帶及阿中地塊3個(gè)構(gòu)造單元。受區(qū)域構(gòu)造控制，區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為NW向，其次為NE向、NNW向。

2.3礦化蝕變異常信息提取

1.鐵染異常； 2.鋁羥基異常； 3.鎂羥基異常； 4.碳酸鹽巖異常； 5.驗(yàn)證點(diǎn)號(hào)； 6.驗(yàn)證點(diǎn)圖2　 阿爾金貝殼灘地區(qū)遙感蝕變異常圖Fig.2　Remote sensing anomaly map of Beketan in Altyn area

從圖2可以看出，鐵染異常呈散點(diǎn)狀分布于該區(qū)中部，與拉配泉組第一巖性段地層分布大體一致，局部與已知金礦點(diǎn)位置吻合； 鋁羥基異常呈條帶狀分布于斷裂構(gòu)造邊緣； 鎂羥基異常、碳酸鹽巖異常呈面狀、條帶狀分布于該區(qū)北部，其中碳酸鹽巖異常分布與解譯的灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖地層分布相對(duì)吻合，與野外驗(yàn)證結(jié)果也基本相符。

3　遙感找礦預(yù)測

綜合已有地質(zhì)資料、上述遙感地質(zhì)解譯以及遙感蝕變異常信息提取結(jié)果，對(duì)野外找礦工作進(jìn)行了部署。通過野外路線驗(yàn)證，基本控制了區(qū)內(nèi)主要地層展布特征，將區(qū)內(nèi)11個(gè)地層共劃分了57個(gè)不同的巖性及巖性組合。其中，寒武―奧陶系拉配泉組一段玄武巖、凝灰?guī)r和二段巖屑砂巖、薊縣系塔昔大坂群金燕山組灰?guī)r和大理巖為區(qū)內(nèi)最主要的巖性，且均與成礦關(guān)系密切。在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)恰什坎·薩依河中游及下游存在2處構(gòu)造蝕變巖型金礦化線索。經(jīng)野外查證，該線索多與斷裂破碎帶有關(guān)，特別是發(fā)育于主干構(gòu)造(近EW向和NWW向斷裂)附近的次級(jí)構(gòu)造(NW向或NE向斷裂)。其中一些次級(jí)構(gòu)造具有明顯的熱液蝕變特征，是有利的構(gòu)造蝕變成礦條件。

通過采樣分析(圖2中的驗(yàn)證點(diǎn)即為采樣點(diǎn))。分析測試結(jié)果如表1所示。

表1　阿爾金貝殼灘地區(qū)樣品化學(xué)分析結(jié)果

由表1可知，該區(qū)含金品位一般，但顯示出較高的金元素富集，具有一定的金礦化找礦潛力。

3.1恰什坎·薩依河中游金礦化蝕變帶特征

該蝕變帶位于若羌縣巴什庫爾干鄉(xiāng)東北部的恰什坎·薩依河中游東側(cè)(驗(yàn)證點(diǎn)4-20向東約100 m),處于阿中地塊拉配泉組第一、二巖性段結(jié)合部，產(chǎn)于拉配泉組第一巖性段灰綠色糜棱巖化凝灰?guī)r與糜棱巖化灰?guī)r的層間破碎帶內(nèi)(圖3)。

圖3　恰什坎·薩依中游金礦化破碎蝕變帶解譯圖Fig.3　Interpretation map of gold mineralized fractured altered zone in middle Qiashikansayi

該蝕變帶呈NW向展布，該礦化體也沿NW向(310°)延伸，初步控制延伸200 m，礦脈總體寬度為3～5 m，樣品分析Au品位為0.09～0.11 g/t。

在ASTER遙感蝕變異常信息提取結(jié)果中，鎂羥基異常和鐵染異常比較發(fā)育； 在高光譜遙感蝕變信息提取結(jié)果中，低鋁絹云母化和褐鐵礦化較發(fā)育。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，區(qū)內(nèi)黃鉀鐵礬化、硅化與金礦化關(guān)系最為緊密，圍巖蝕變主要為褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化和硅化等(圖4)，與提取結(jié)果吻合較好。

圖4　恰什坎·薩依河中游金礦化破碎蝕變帶野外照片F(xiàn)ig.4　Field photo of gold mineralized fractured altered zone in middle Qiashikansayi

3.2構(gòu)造蝕變巖型金礦成礦機(jī)理及其找礦標(biāo)志

經(jīng)初步分析認(rèn)為，恰什坎·薩依河中游金礦化蝕變帶為構(gòu)造蝕變巖型金礦化。通過韌性剪切構(gòu)造作用，含金礦質(zhì)在熱液作用下析出、運(yùn)移并在剪切帶中發(fā)生作用，其后經(jīng)歷了后期構(gòu)造的疊加改造，進(jìn)一步富集。礦物質(zhì)沿破碎帶等薄弱部位產(chǎn)出于層間破碎帶中，出露于地表，形成金礦化。

該類型金礦化的找礦標(biāo)志包括以下4個(gè)方面：

(2) 構(gòu)造標(biāo)志。地層發(fā)生韌性剪切變形形成的NW向構(gòu)造破碎帶為含金礦質(zhì)熱液的運(yùn)移提供了通道，為金元素的富集提供了空間。

(3) 遙感影像標(biāo)志。高分辨率遙感影像圖(WorldView-2 B8(R)B4(G)B3(B)假彩色合成)中金礦化蝕變帶存在明顯色調(diào)差異，表現(xiàn)為黃褐色NW向穩(wěn)定延伸的異常條帶，是尋找金礦化的直接遙感標(biāo)志之一。

(4) 蝕變異常標(biāo)志。由于熱液及動(dòng)力變質(zhì)作用，破碎帶及其兩側(cè)發(fā)生明顯的褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化和硅化等蝕變異常。ASTER遙感蝕變異常信息提取結(jié)果中表現(xiàn)為鐵染和鎂羥基異常顯著發(fā)育，呈條帶狀展布，與斷裂存在一定相關(guān)性。

上述成礦機(jī)理及其找礦標(biāo)志不僅有助于在具有一定金礦化找礦潛力的阿爾金貝殼灘地區(qū)明確找礦方向，而且為在類似自然條件惡劣的地區(qū)運(yùn)用遙感手段進(jìn)行地質(zhì)找礦工作奠定基礎(chǔ)。

4　結(jié)論

(1) 在對(duì)阿爾金貝殼灘地區(qū)典型金礦床特征分析的基礎(chǔ)上，通過遙感地質(zhì)解譯、遙感蝕變異常信息提取與篩選，經(jīng)野外調(diào)查驗(yàn)證，在阿爾金貝殼灘地區(qū)恰什坎·薩依河中游及下游發(fā)現(xiàn)2處構(gòu)造蝕變巖型金礦化線索。

(2) 結(jié)合已知資料和調(diào)查結(jié)果，總結(jié)了構(gòu)造蝕變巖型金礦的成礦機(jī)理。研究表明，在調(diào)查區(qū)內(nèi)寒武―奧陶系拉配泉組糜棱巖化凝灰?guī)r地層為主要賦礦地層； NW和NNW向構(gòu)造破碎帶為重要的成礦構(gòu)造； WorldView-2 B8(R)B4(G)B3(B)假彩色合成圖像中的黃褐色條帶為金礦化直接遙感標(biāo)志； ASTER遙感影像中條帶狀鐵染異常和鎂羥基異常發(fā)育區(qū)為有利找礦部位。

(3) 阿爾金貝殼灘地區(qū)具有一定的金礦化找礦潛力，限于時(shí)間原因，未能對(duì)新發(fā)現(xiàn)礦化線索的礦體、礦化(蝕變)帶規(guī)模進(jìn)行詳細(xì)的追索和圈閉，后續(xù)可針對(duì)該地區(qū)金礦化線索進(jìn)一步開展詳細(xì)的研究。

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(責(zé)任編輯： 刁淑娟)

Application of remote sensing in integrated survey on mineral exploration in Beketan, Altyn

YI Huan, LI Jianqiang, HAN Haihui, GAO Ting, YANG Min, REN Guangli

(Xi’anCenterofGeologicalSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Xi’an710054,China)

Beketan in Altyn； structural altered gold deposit； remote sensing integrated survey

2016-03-18；

2016-05-05。

中國地質(zhì)調(diào)查局“阿爾金成礦帶礦產(chǎn)資源遙感綜合調(diào)查(編號(hào)： 12120113044900)”項(xiàng)目資助。

易歡(1985—)，女，工程師，主要從事遙感地質(zhì)研究。Email： joy200299@163.com。

TP79

A

2095-8706(2016)04-0001-05

引用格式： 易歡,李健強(qiáng),韓海輝，等.遙感技術(shù)在阿爾金貝殼灘地區(qū)礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(4): 1-5.