新疆紅山銅金礦床基于地面高光譜遙感找礦模型構(gòu)建

王瑞軍，李名松，汪　冰，牛海威，孫永彬，李存金

(核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊　050002)

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新疆紅山銅金礦床基于地面高光譜遙感找礦模型構(gòu)建

王瑞軍，李名松，汪冰，牛海威，孫永彬，李存金

(核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊050002)

選擇新疆紅山銅金礦床，使用美國(guó)ASD公司的FieldSpec Pro FR地面波譜儀，在銅金礦區(qū)及外圍地段分別對(duì)各地質(zhì)體的英安巖、蝕變英安巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、流紋斑巖、片理化帶、礦體等開展地面波譜測(cè)試，獲取各地質(zhì)體的波譜曲線，綜合剖析各吸收峰的波譜特征和蝕變礦物的反映特征，同時(shí)結(jié)合鏡下鑒定和X射線衍射分析結(jié)果，研究和總結(jié)紅山銅金礦區(qū)從礦體、礦化體、近礦圍巖、外圍蝕變圍巖至外圍正常圍巖的地面高光譜蝕變礦物和蝕變礦物組合分布特征，結(jié)合礦床的地質(zhì)礦產(chǎn)特征和地面圍巖蝕變特征，形成地面高光譜蝕變礦物組合分布圖，構(gòu)建紅山銅金礦床基于地面高光譜遙感找礦模型，為后期開展航空高光譜遙感調(diào)查、高光譜蝕變礦物信息提取和找礦預(yù)測(cè)提供地面高光譜波譜數(shù)據(jù)支持和典型礦床模型基礎(chǔ)。

地面波譜測(cè)試；蝕變礦物；波譜特征；高光譜遙感找礦模型；紅山銅金礦床

0　引　言

紅山銅金礦床處在新疆哈密市南西側(cè)的五堡鄉(xiāng)境內(nèi)，位處東天山銅、鎳、金、鎢、錫、鉬、鐵等多金屬成礦帶。該成礦帶已發(fā)現(xiàn)土屋銅礦床、延?xùn)|銅礦床、土墩銅鎳礦床、黃山銅鎳礦床、紅石銅金礦床等一系列銅及多金屬礦床，成礦潛力較大，紅山銅金礦床即處在東天山成礦帶。

前人針對(duì)紅山銅金礦床開展了一系列的地質(zhì)、物化探、遙感、礦物、巖石、礦床、地球化學(xué)和地質(zhì)年代等多學(xué)科方面的研究工作，在成礦地質(zhì)背景、含礦火山巖建造及礦床成因、控礦因素、成礦規(guī)律、成礦年代以及地表硫化物次生氧化富集帶的硫酸鹽礦物成因[1-15]等方面進(jìn)行了討論，取得了較高的研究成果。但是針對(duì)高光譜遙感方面的工作還未開展，特別是礦床蝕變礦物分布特征的研究工作開展較少。紅山銅金礦區(qū)地表蝕變強(qiáng)烈發(fā)育，基巖出露較好，有利于發(fā)揮地面高光譜遙感的優(yōu)勢(shì)。

本次在紅山銅金礦床，利用美國(guó)FieldSpec Pro FR地面波譜儀，結(jié)合X射線衍射分析和礦區(qū)圍巖蝕變特征，開展了紅山銅金礦床蝕變礦物和蝕變礦物組合特征的分析研究，進(jìn)而總結(jié)銅金礦床的近礦蝕變礦物組合和外圍蝕變礦物組合特征，結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)特征，構(gòu)建基于地面高光譜遙感找礦模型，進(jìn)一步形成了地面高光譜蝕變礦物組合分布圖。

1　礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)特征

紅山銅金礦床出露的地層為中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組(O2Hd)(圖1)，巖性為一套巨厚的海相火山巖建造，以噴溢相為主，火山活動(dòng)連續(xù)且強(qiáng)烈。火山巖為鈣堿性系列巖石，巖石組合為玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖，中酸性火山巖發(fā)育。

紅山銅金礦床南部為石英閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖-黑云母花崗巖，北部為卡拉塔格組志留系—泥盆系島弧構(gòu)造環(huán)境下的中基性火山巖，中部為與銅金礦化直接相關(guān)的中生代中酸性火山機(jī)構(gòu)，主要由石英斑巖、鈉長(zhǎng)斑巖、英安巖、英安斑巖、安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖和火山角礫集塊巖等構(gòu)成[9]。

紅山銅金礦床產(chǎn)于陸相蝕變酸性火山彎窿及其通道中，該次火山機(jī)構(gòu)受近東西向與北西向兩組斷裂控制，且主要控巖控礦構(gòu)造為北西向斷裂。銅礦體受北西向斷裂及其次級(jí)構(gòu)造破碎帶控制，與次火山巖、火山熱液角礫巖有關(guān)，為浸染狀輝銅礦化和黃銅礦化，是紅山礦區(qū)的主要銅礦體。金礦化主要與酸性次火山巖中的細(xì)粒黃鐵礦有關(guān)[10]。

紅山銅金礦區(qū)地表明顯發(fā)育黃鉀鐵釩化，并發(fā)育不同程度的硅化-絹云母化、硅化、絹云母化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、青磐巖化。近礦蝕變以火山巖酸淋濾帶蝕變體的黃鉀鐵釩化-明礬石化-高嶺土化-石膏和中性斑巖體的絹云母化-硅化為顯著特征，遠(yuǎn)礦蝕變?yōu)榍嗯蛶r化[9]。礦區(qū)中心為泥化、硫酸鹽帶，向北為硅化-伊利石化-絹云母化-褐鐵礦化帶，再向北為大面積的青磐巖化安山玢巖和英安巖。具有找礦標(biāo)志的礦化蝕變?yōu)楣杌?絹云母化、伊利石化、褐鐵礦化、硅化、高嶺土化-明礬石化等[10]。

圖1　紅山銅金礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心和參考文獻(xiàn)[1])Fig.1　Geological map of Hongshan Cu-Au deposit(After China Non-ferrous Metals Resource Geology Survey and reference [1])1.第四系殘坡積物、風(fēng)積物；2.玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖；3.蝕變英安巖；4.火山角礫巖；5.石英斑巖、鈉長(zhǎng)斑巖、英安巖、英安斑巖、安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖；6.花崗巖；7.鈉長(zhǎng)斑巖脈；8.閃長(zhǎng)玢巖脈；9.花崗閃長(zhǎng)巖脈；10.氧化帶礦體；11.實(shí)測(cè)及推測(cè)斷層；12.片理化帶；13.金礦體；14.銅礦體；15.地質(zhì)和地面光譜綜合測(cè)試剖面及編號(hào)；16.地面波譜測(cè)試點(diǎn)

紅山銅金礦床礦化以銅、金礦為主，賦礦巖性主要為流紋巖、石英斑巖、英安巖、英安斑巖、安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、火山角礫巖等。原生礦石類型以浸染狀為主，次為細(xì)脈狀。礦石礦物主要為黃銅礦、藍(lán)銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、黃鉀鐵釩等，黃鐵礦呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，細(xì)脈狀-浸染狀構(gòu)造；黃銅礦呈不規(guī)則脈狀、它形-半自形粒狀充填于半自形—自形黃鐵礦之間，有時(shí)以鑲邊結(jié)構(gòu)產(chǎn)于黃鐵礦邊緣。脈石礦物為石英、斜長(zhǎng)石、絹云母、伊利石、綠泥石等。礦石呈稠密浸染狀、細(xì)脈狀、角礫狀構(gòu)造[11]。

紅山銅金礦床是高硫型淺成低溫?zé)嵋盒偷V床[12]。

2　地面波譜測(cè)試與數(shù)據(jù)處理

2.1測(cè)試儀器及測(cè)試方法

本次地面波譜測(cè)試使用的儀器為美國(guó)ASD公司的FieldSpec Pro FR地面波譜儀。該波譜儀具有光譜分辨率高、光譜采樣間隔小、采樣時(shí)間短、波長(zhǎng)精度較高、重復(fù)性好、雜散光較低、噪聲水平低、多個(gè)視場(chǎng)角可供選擇等特點(diǎn)。地面波譜測(cè)試采用手臂-波譜儀探頭-測(cè)試地物三者垂直的測(cè)試方式。結(jié)合野外實(shí)地環(huán)境、波譜儀性能和測(cè)試人員情況，波譜儀探頭和測(cè)試地物的距離設(shè)為135 cm，采用5°視場(chǎng)角探頭進(jìn)行地面波譜測(cè)試。

2.2地面各巖性波譜測(cè)試

本次研究在紅山銅金礦區(qū)實(shí)施了4條地質(zhì)和地面高光譜綜合測(cè)試路線，根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)特征，結(jié)合野外測(cè)試路線部署，分別測(cè)試了礦體、礦化體、近礦圍巖、外圍蝕變圍巖、外圍正常圍巖的地面高光譜特征。測(cè)試巖性包括英安巖、蝕變英安巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、流紋斑巖、片理化帶、礦體，共計(jì)完成74個(gè)地面波譜測(cè)試點(diǎn)(圖1)，其中英安巖測(cè)試光譜點(diǎn)5個(gè)，蝕變英安巖測(cè)試光譜點(diǎn)7個(gè)，花崗巖測(cè)試光譜點(diǎn)4個(gè)，花崗閃長(zhǎng)巖測(cè)試光譜點(diǎn)3個(gè)，流紋斑巖測(cè)試光譜點(diǎn)6個(gè)，片理化帶(礦化體)測(cè)試光譜點(diǎn)44個(gè)，礦體測(cè)試光譜點(diǎn)5個(gè)。

2.3數(shù)據(jù)處理

紅山銅金礦區(qū)各地質(zhì)體內(nèi)波譜測(cè)試采樣點(diǎn)均勻分布，且重點(diǎn)突出礦化蝕變信息集中分布地段，每個(gè)地面波譜測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)包括10條波譜曲線，最終取10條波譜測(cè)試數(shù)據(jù)的平均值作為各成礦有利地段各巖性的地面波譜數(shù)據(jù)。

地面波譜儀測(cè)試獲取的是不同成礦有利地質(zhì)單元的波譜曲線，對(duì)波譜曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和解釋是在FieldSpec Pro FR光譜分析儀自帶的ViewSpec Pro Version5.6軟件上進(jìn)行的。

3　地面高光譜蝕變礦物分析

根據(jù)礦區(qū)圍巖蝕變特征、野外波譜測(cè)試及數(shù)據(jù)處理、巖礦鑒定結(jié)果等，對(duì)蝕變礦物及其組合特征進(jìn)行了分析。

3.1地面圍巖蝕變特征分析

紅山銅金礦區(qū)地表蝕變發(fā)育，以種類復(fù)雜、強(qiáng)烈發(fā)育的硫酸鹽礦物為特征，各地質(zhì)體圍巖蝕變分布如下。

英安巖多發(fā)育褐鐵礦化，局部地段發(fā)育絹云母化、黃鉀鐵釩化(圖2)等，蝕變多呈浸染狀分布。

蝕變英安巖蝕變發(fā)育，可見綠泥石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化、硅化等，局部地段發(fā)育黃鉀鐵釩化、黃鐵礦化等，綠泥石化、褐鐵礦化主要呈浸染狀、團(tuán)塊狀分布，局部地段褐鐵礦化呈薄膜狀分布在巖石裂隙面，碳酸鹽化多呈片狀、團(tuán)狀分布，絹云母化多呈薄片狀、浸染狀分布。

花崗巖多發(fā)育褐鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、弱硅化等，局部地段發(fā)育黃鉀鐵釩化、黃鐵礦化等，褐鐵礦化多呈浸染狀、蜂窩狀分布，絹云母化多呈片狀、薄片狀分布。

圖2　紅山銅金礦區(qū)地面圍巖蝕變照片F(xiàn)ig.2　Ground wall rock alteration photos of Hongshan Cu-Au deposit(a)黃鉀鐵釩化、絹云母化等蝕變；(b)孔雀石化、赤鐵礦化、碳酸鹽化等蝕變；(c)高嶺土化、碳酸鹽化等蝕變；(d)褐鐵礦化、赤鐵礦化、硅化等蝕變

花崗閃長(zhǎng)巖中綠泥石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化較發(fā)育，主要呈浸染狀、斑塊狀、薄片狀分布。

流紋斑巖多發(fā)育褐鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、弱硅化等，局部地段發(fā)育黃鉀鐵釩化、黃鐵礦化，褐鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化多呈浸染狀、團(tuán)塊狀分布，黃鉀鐵釩化與褐鐵礦化伴生在一起，呈團(tuán)塊狀分布，黃鐵礦化多呈星點(diǎn)狀、星散狀分布。

片理化帶多發(fā)育褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鉀鐵釩化、碳酸鹽化、硅化(圖2)、絹云母化等，局部地段發(fā)育孔雀石化(圖2)、黃銅礦化和石膏等，褐鐵礦化、赤鐵礦化、碳酸鹽化多呈浸染狀、團(tuán)塊狀、蜂窩狀分布，黃鉀鐵釩化與褐鐵礦化伴生在一起，呈團(tuán)塊狀分布，石膏多呈團(tuán)塊狀、斑塊狀分布，孔雀石化多呈斑點(diǎn)狀、斑塊狀分布，黃銅礦化多呈斑塊狀、團(tuán)塊狀分布。

礦體多發(fā)育褐鐵礦化、高嶺石化(圖2)、碳酸鹽化、黃鉀鐵釩化、赤鐵礦化等蝕變，局部地段多發(fā)育弱硅化、孔雀石化、黃鐵礦化等，蝕變多呈蜂窩狀、浸染狀、團(tuán)塊狀分布。

表1　X射線衍射分析結(jié)果

注：X射線衍射分析測(cè)試單位為國(guó)土資源部西北礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心。

表2　紅山銅金礦床各地質(zhì)體地面波譜特征綜合信息表

3.2X射線衍射特征分析

綜合地面高光譜特征和野外實(shí)地觀測(cè)情況，對(duì)蝕變強(qiáng)烈發(fā)育、且蝕變疊加分布復(fù)雜地段的礦化體和礦體開展了X射線衍射物相分析，由表1可知，礦化體中所含礦物成分為石英、黃鉀鐵釩、明礬石、滑石、伊利石、斜長(zhǎng)石、高嶺石、鉀長(zhǎng)石、蛭石、水氯銅礦、六水瀉鹽、非晶相等；礦體中所包含的礦物成分為斜長(zhǎng)石、皂石、氯銅礦、磁鐵礦、銳鈦礦等。

3.3蝕變礦物波譜特征分析

紅山銅金礦床各地質(zhì)體波譜特征及測(cè)試曲線如表2及圖3—圖5所示。

英安巖在480 nm、500 nm處可見弱吸收峰，860 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，是Fe3+的特征吸收峰，可能為巖石表面或裂隙面發(fā)育褐鐵礦化所致；2 210 nm處可見較弱吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育絹云母化所致；2 350 nm處可見強(qiáng)的主吸收峰，左肩2 250 nm處可見較強(qiáng)的次級(jí)吸收峰(表2、圖3)，是Mg-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育綠泥石化所致。

圖3　地層各巖性地面波譜測(cè)試曲線圖Fig.3　The ground spectrum test curve of the different lithology of the strataA.英安巖地面波譜測(cè)試曲線圖；B.蝕變英安巖地面波譜測(cè)試曲線圖(圖中紅色矩形框?yàn)椴ㄗV曲線吸收峰位置，下同)

蝕變英安巖在480 nm處可見弱吸收峰，880 nm處可見較弱吸收峰，可能為巖石中發(fā)育弱褐鐵礦化所致；2 210 nm處可見較弱吸收峰，推測(cè)是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育絹云母化所致；2 350 nm處可見強(qiáng)的主吸收峰，左肩2 250 nm處可見較強(qiáng)的次級(jí)吸收峰，是Mg-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育綠泥石化所致；2 330 nm處可見較強(qiáng)的主吸收峰，1 880 nm、2 060 nm、2 170 nm處可見較弱的次級(jí)吸收峰，是CO32-的特征吸收峰，為巖石發(fā)育碳酸鹽化所致，為方解石化的特征反映；1 444 nm、1 485 nm、1 748 nm、1 836 nm、1 935 nm、2 213 nm、2 270 nm處可見多處較強(qiáng)吸收峰(表2、圖3)，為巖石發(fā)育硫酸鹽化(石膏)所致。

花崗巖在500 nm處可見弱吸收峰，910 nm處可見較強(qiáng)、較深、較寬的對(duì)稱吸收峰，是Fe3+的特征吸收峰，為巖石發(fā)育褐鐵礦化所致；2 210 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育絹云母化所致，此外，右肩2 250 nm處可見較弱吸收峰，可能為巖石疊加發(fā)育明礬石化所致；2 265 nm處可見較弱吸收峰，可能為巖石疊加發(fā)育黃鉀鐵釩化所致(表2、圖4)；2 330 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，是CO32-的特征吸收峰，為巖石發(fā)育碳酸鹽化所致。

圖4　侵入體各巖性地面波譜測(cè)試曲線圖Fig.4　The ground spectrum test curves of the lithology of the intrusionA.花崗巖地面波譜測(cè)試曲線圖；B.花崗閃長(zhǎng)巖地面波譜測(cè)試曲線圖；C.流紋斑巖地面波譜測(cè)試曲線圖

圖5　礦化蝕變帶地面波譜測(cè)試曲線圖Fig.5　The ground spectrum test curve of mineralization alteration zoneA.片理化帶地面波譜測(cè)試曲線圖；B.礦體地面波譜測(cè)試曲線圖

花崗閃長(zhǎng)巖在480 nm、510 nm處可見弱吸收峰，880 nm處可見較強(qiáng)的對(duì)稱吸收峰，為巖石發(fā)育褐鐵礦化所致；2 210 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，右肩2 250 nm處可見較弱次級(jí)吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育明礬石化所致；2 350 nm處可見強(qiáng)的主吸收峰，左肩2 250 nm處可見較強(qiáng)的次級(jí)吸收峰(表2、圖4)，是Mg-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育綠泥石化所致。

流紋斑巖在500 nm處可見弱吸收峰，880 nm處可見較強(qiáng)、較深吸收峰，為巖石發(fā)育褐鐵礦化所致；2 210 nm處可見強(qiáng)吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育絹云母化所致；2 265 nm處可見較弱吸收峰(表2、圖4)，是Fe-OH的特征吸收峰，可能為巖石發(fā)育黃鉀鐵釩化所致。

片理化帶在460 nm、500 nm處可見較弱吸收峰，880 nm處可見較強(qiáng)、較深、較寬的對(duì)稱吸收峰，為巖石發(fā)育褐鐵礦化所致；2 265 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，左肩2 225 nm處可見較弱吸收峰，是Fe-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育黃鉀鐵釩化所致；2 330 nm處可見弱的吸收峰，是CO32-的特征吸收峰，為巖石發(fā)育弱碳酸鹽化所致；1 405 nm、1 495 nm、1 750 nm、1 835 nm、1 910 nm、2 212 nm處可見多處較強(qiáng)的吸收峰(表2、圖5)，為巖石發(fā)育硫酸鹽化(石膏)所致；2 210 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，左肩2 165 nm處可見弱的次級(jí)吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育高嶺石化所致；2 210 nm處可見較弱吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育絹云母化所致；2 185 nm處可見較強(qiáng)吸收峰，右肩2 235 nm處可見較弱次級(jí)吸收峰(圖5)，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育明礬石化所致；2 350 nm處可見較強(qiáng)的主吸收峰，2 250 nm處可見較弱次級(jí)吸收峰，是Mg-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育綠泥石化所致。

礦體在480 nm處可見弱吸收峰，880 nm處可見較強(qiáng)、較深、較寬的吸收峰，是Fe3+的特征吸收峰，為巖石發(fā)育褐鐵礦化所致；2 210 nm處可見較弱的吸收峰，是Al-OH的特征吸收峰，為巖石發(fā)育絹云母化所致；2 265 nm處可見弱吸收峰，是Fe-OH的特征吸收峰(表2、圖5)，為巖石發(fā)育黃鉀鐵釩化所致；1 475 nm、1 540 nm、1 835 nm、1 920 nm、2 000 nm、2 165 nm、2 208 nm、2 250 nm、2 329 nm、2 374 nm、2 385 nm、2 467 nm處可見多處較強(qiáng)的吸收峰(圖5)，可能為巖石發(fā)育黝簾石化所致。

3.4蝕變礦物組合特征分析

據(jù)紅山銅金礦區(qū)各地質(zhì)體地面高光譜蝕變礦物特征顯示：中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組(O2Hd)英安巖分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+石膏等；蝕變英安巖分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+綠泥石+方解石+石膏等。志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+綠泥石+明礬石等；花崗巖分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+黃鉀鐵釩+明礬石等。流紋斑巖分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+綠泥石+石膏+黃鉀鐵釩等。片理化帶分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+黃鉀鐵釩+絹云母+明礬石+方解石+高嶺石+石膏+孔雀石等。礦體分布的地面高光譜蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+黃鉀鐵釩+黝簾石等。

綜合紅山銅金礦床各地質(zhì)體蝕變礦物組合特征、地面圍巖蝕變特征和X射線物相特征等，形成了地面高光譜蝕變礦物分布圖(圖6)，礦區(qū)的蝕變礦物分帶特征為：礦體分布的蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+黃鉀鐵釩+黝簾石+皂石+孔雀石等；礦化體分布的蝕變礦物組合為褐鐵礦+黃鉀鐵釩+絹云母+高嶺石+石膏等；近礦圍巖分布的蝕變礦物組合為褐鐵礦+石膏+黃鉀鐵釩+絹云母+明礬石+方解石+高嶺石+伊利石+蛭石等；外圍蝕變圍巖分布的蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+綠泥石+明礬石+方解石+石膏等；外圍正常圍巖分布的蝕變礦物組合為褐鐵礦+絹云母+明礬石+方解石+石膏等。

4　基于地面光譜遙感找礦模型構(gòu)建

由紅山銅金礦床地面高光譜蝕變礦物和蝕變礦物組合分布特征可以看出：(1)褐鐵礦+絹云母等蝕變礦物組合在礦體、礦化體、近礦圍巖、外圍蝕變圍巖和外圍正常圍巖中均有分布；(2)黃鉀鐵釩等蝕變礦物在礦體、礦化體、近礦圍巖中均有分布；(3) 黝簾石+皂石+孔雀石等蝕變礦物組合僅分布在礦體區(qū)；(4) 石膏等蝕變礦物在礦化體、近礦圍巖、外圍蝕變圍巖和外圍正常圍巖中均有分布；(5)高嶺石等蝕變礦物在礦化體和近礦圍巖分布區(qū)均有分布；(6)伊利石+蛭石等蝕變礦物組合僅分布在近礦圍巖區(qū)；(7)明礬石+方解石等蝕變礦物組合在近礦圍巖、外圍蝕變圍巖、外圍正常圍巖中均有分布；(8)綠泥石等蝕變礦物僅分布在外圍蝕變圍巖區(qū)。

圖6　地面高光譜蝕變礦物分布圖Fig.6　The ground hyperspectral alteration mineral distribution maps1.流紋斑巖；2.英安巖；3.花崗巖；4.花崗閃長(zhǎng)巖；5.片理化帶；6.氧化帶礦體；7.斷裂； 8.褐鐵礦；9.黃鉀鐵釩；10.綠泥石；11.絹云母；12.石膏；13.黝簾石；14.孔雀石；15.方解石；16.皂石；17.地面光譜樣采樣點(diǎn)；18.地面光譜測(cè)試點(diǎn)位置

依據(jù)紅山銅金礦床地面高光譜蝕變礦物和蝕變礦物組合分布特征，結(jié)合礦床地質(zhì)礦產(chǎn)特征和礦區(qū)地表圍巖蝕變特征，并綜合區(qū)域成礦規(guī)律、成礦地質(zhì)條件等，構(gòu)建了紅山銅金礦床基于地面高光譜遙感找礦模型(表3、圖7)。

圖7　紅山銅金礦床地面高光譜蝕變礦物組合分布圖Fig.7　Ground hyperspectral altered minerals distribution of Hongshan Cu-Au deposit1.礦體；2.礦化體；3.近礦圍巖；4.外圍蝕變圍巖；5.外圍正常圍巖；6.褐鐵礦+絹云母；7.黃鉀鐵釩；8.黝簾石+皂石+孔雀石；9.石膏；10.高嶺石；11.伊利石+蛭石；12.明礬石+方解石；13.綠泥石；14.礦床地質(zhì)體；①礦體；②礦化體；③近礦圍巖；④外圍蝕變圍巖；⑤外圍正常圍巖

礦床特征 成礦類型高硫型淺成低溫?zé)嵋盒唾x礦層位中奧陶統(tǒng)荒草坡群大柳溝組(O2Hd)賦礦巖性流紋巖、石英斑巖、英安巖、英安斑巖、安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、火山角礫巖等礦體形態(tài)氧化礦地表形態(tài)似等邊弧面三角形,深部呈漏斗狀礦石類型礦床礦化以銅、金礦為主,原生礦石類型以浸染狀為主,次為細(xì)脈狀、角礫狀礦石礦物黃銅礦、藍(lán)銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、黃鉀鐵釩等脈石礦物石英、斜長(zhǎng)石、絹云母、伊利石、綠泥石等構(gòu)造背景 控礦構(gòu)造礦床產(chǎn)于陸相蝕變酸性火山彎窿及其通道,次火山機(jī)構(gòu)受近東西與北西向兩組斷裂控制,主要控巖控礦構(gòu)造為北西向斷裂成礦部位銅礦體受北西向斷裂及次級(jí)構(gòu)造破碎帶控制,與次火山巖、火山熱液角礫巖有關(guān);金礦化與酸性次火山巖中細(xì)粒黃鐵礦有關(guān)含礦巖體 含礦巖體由石英斑巖、鈉長(zhǎng)斑巖、英安巖、英安斑巖、安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖和火山角礫集塊巖等中酸性巖石構(gòu)成地面圍巖蝕變分布特征 黃鉀鐵釩化、硅化-絹云母化、硅化、絹云母化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、青磐巖化地面圍巖蝕變分帶特征 近礦蝕變遠(yuǎn)礦蝕變火山巖酸淋濾帶黃鉀鐵釩化-明礬石化-高嶺土化-石膏中性斑巖體絹云母化-硅化青磐巖化等找礦標(biāo)志礦化蝕變特征 硅化-絹云母化、伊利石化、褐鐵礦化、硅化、高嶺土化-明礬石化等各地質(zhì)體地面高光譜蝕變礦物分布特征 英安巖褐鐵礦、絹云母、石膏等蝕變英安巖褐鐵礦、絹云母、綠泥石、方解石、石膏等志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖褐鐵礦、綠泥石、明礬石等志留紀(jì)花崗巖褐鐵礦、絹云母、黃鉀鐵釩、明礬石等流紋斑巖褐鐵礦、絹云母、綠泥石、石膏、黃鉀鐵釩等片理化帶褐鐵礦、黃鉀鐵釩、絹云母、明礬石、方解石、高嶺石、石膏、孔雀石等各地質(zhì)體地面高光譜蝕變礦物組合分布特征 英安巖褐鐵礦+絹云母+石膏蝕變英安巖褐鐵礦+絹云母+綠泥石+方解石+石膏志留紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖褐鐵礦+綠泥石+明礬石志留紀(jì)花崗巖褐鐵礦+絹云母+黃鉀鐵釩+明礬石流紋斑巖褐鐵礦+絹云母+綠泥石+石膏+黃鉀鐵釩片理化帶褐鐵礦+黃鉀鐵釩+絹云母+明礬石+方解石+高嶺石+石膏+孔雀石礦體褐鐵礦+絹云母+黃鉀鐵釩+黝簾石礦區(qū)地面高光譜蝕變 礦物分帶特征 礦體褐鐵礦+絹云母+黃鉀鐵釩+黝簾石+皂石+孔雀石礦化體褐鐵礦+黃鉀鐵釩+絹云母+高嶺石+石膏近礦圍巖褐鐵礦+石膏+黃鉀鐵釩+絹云母+明礬石+方解石+高嶺石+伊利石+蛭石外圍蝕變圍巖褐鐵礦+絹云母+綠泥石+明礬石+方解石+石膏外圍正常圍巖褐鐵礦+絹云母+明礬石+方解石+石膏

5　結(jié)　語

利用紅山銅金礦區(qū)的地面高光譜蝕變礦物和蝕變礦物組合特征、地面圍巖蝕變特征，結(jié)合礦床的地質(zhì)礦產(chǎn)特征，構(gòu)建了紅山銅金礦床基于地面高光譜遙感找礦模型，進(jìn)而形成了地面高光譜蝕變礦物組合分布圖。該找礦模型為后期開展航空高光譜遙感調(diào)查以及高光譜蝕變礦物信息提取和找礦預(yù)測(cè)，提供了較好的地面高光譜波譜數(shù)據(jù)支持和典型礦床模型基礎(chǔ)。

地面高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用越來越廣泛，使用FieldSpec Pro FR地面波譜儀，能夠在野外識(shí)別出一定量的蝕變礦物，且光譜分辨率比較高。結(jié)合鏡下鑒定和X射線衍射分析結(jié)果，進(jìn)一步肯定和完善地面高光譜蝕變礦物和蝕變礦物組合，滿足野外對(duì)蝕變判別的需求，能夠較準(zhǔn)確地反映礦化蝕變，為下一階段地質(zhì)找礦和礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

致謝：在航空高光譜遙感調(diào)查項(xiàng)目實(shí)施、資料收集、波譜曲線解釋和文章編寫過程中，得到有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心朱谷昌教授、楊自安教授、張普斌教授，以及中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心閆柏琨教授的幫助和指導(dǎo)，在此表示衷心感謝！

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Prospecting Model Based on Ground Hyperspectral Remote Sensing Data of Hongshan Cu-Au Ore Deposit in Xinjiang

WANG Ruijun， LI Mingsong，WANG Bing，NIU Haiwei，SUN Yongbin，LI Cunjin

(AerialSurveyandRemoteSensingCenterofNuclearIndustry,Shijiazhuang,Hebei050002,China)

Using FieldSpec Pro FR ground spectroscopy of American ASD Company, the authors carried out ground spectrum measurement for different geological bodies such as dacite,altered dacite,granite,granodiorite,rhyolite porphyry,schistosity belt and ore body respectively in the Hongshan Cu-Au deposit.The spectrum curves of geological bodies were achieved; and then the characteristics of absorption peak of spectrum and altered minerals were generally analyzed. According to the analysis results of microscopic identification and X-ray diffraction, this paper summarized the hyperspectral distribution characteristics of altered minerals and the mineral assemblage which are distributed in ore body, mineralized body, wall rock near ore body, altered wall rock and non-altered wall rock in the Hongshan Cu ore deposit. Based on the characteristics of mineral geology and ground wall rock alteration, the hyperspectral map of altered mineral assemblage formed and the prospecting model based on ground hyperspectral remote sensing data were constructed. The research provides hyperspectral data and typical deposit model for the further aerial survey, information extraction of altered minerals, and prediction for ore deposits.

ground spectrum measurement；altered mineral；spectrum characteristic；prospecting model based on hyperspectral remote sensing data; Hongshan Cu-Au ore deposit

2015-08-15；改回日期：2016-04-11；責(zé)任編輯：戚開靜。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“新疆重點(diǎn)地區(qū)航空高光譜調(diào)查與找礦預(yù)測(cè)技術(shù)研究”(12120114036501)。

王瑞軍，男，工程師，1985年出生，地球化學(xué)專業(yè)，主要從事高光譜熱紅外等新技術(shù)方法研究及綜合應(yīng)用等研究。Email：ruijun123wang@126.com。

P588

A

1000-8527(2016)03-0577-10