西昆侖成礦帶高分辨率遙感調(diào)查主要進展與成果

楊金中，王海慶，陳 微

（中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083）

西昆侖成礦帶高分辨率遙感調(diào)查主要進展與成果

楊金中，王海慶，陳 微

（中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083）

遙感技術(shù)是地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作不可或缺的手段之一。以高空間分辨率（WorldView-2、QuickBird、IKONOS）和中等空間分辨率（ASTER、ETM+）衛(wèi)星數(shù)據(jù)為遙感數(shù)據(jù)源，利用多元、多層次遙感技術(shù)，完成了西昆侖成礦帶高分辨率遙感地質(zhì)調(diào)查工作。制作了調(diào)查區(qū)1∶5萬正射影像圖，為遙感地質(zhì)調(diào)查工作提供了既具有精確地理坐標(biāo)，又能直觀反映區(qū)域交通和地質(zhì)災(zāi)害分布狀況等信息的基礎(chǔ)影像地圖；通過遙感地質(zhì)解譯和遙感蝕變異常信息提取，結(jié)合野外驗證，基本查明了調(diào)查區(qū)區(qū)域（含礦/成礦）地質(zhì)體、（含礦/成礦）地質(zhì)構(gòu)造的展布特征和遙感礦化蝕變異常信息的分布情況；在典型礦床找礦模型、區(qū)域成礦分區(qū)、區(qū)域成礦/控礦要素分布特征等研究工作的基礎(chǔ)上，開展了遙感找礦預(yù)測，并對部分遙感找礦預(yù)測區(qū)進行了野外驗證和簡易工程查證。本次調(diào)查共為調(diào)查區(qū)推薦3 349處遙感蝕變異常區(qū)，圈定146個找礦預(yù)測區(qū)，推薦16個區(qū)調(diào)/礦調(diào)工作優(yōu)先部署區(qū)和30個一般部署區(qū)，充分發(fā)揮了遙感技術(shù)在區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中的先行作用。

遙感調(diào)查；高空間分辨率；西昆侖成礦帶

0 引言

以遙感數(shù)據(jù)為信息源，利用地質(zhì)體、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)現(xiàn)象等對電磁波譜的響應(yīng)特征，通過數(shù)字圖像處理和遙感地質(zhì)解譯，測量或獲取肉眼難以發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)參數(shù)，填繪地質(zhì)圖件，研究地質(zhì)問題，開展找礦預(yù)測，間接或直接發(fā)現(xiàn)礦體，已經(jīng)成為地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作的重要技術(shù)方法［1-4］。為發(fā)揮遙感技術(shù)的先行作用，中國地質(zhì)調(diào)查局先后組織中國國土資源航空物探遙感中心（簡稱航遙中心）、中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心、中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心、四川省地質(zhì)調(diào)查院和青海省地質(zhì)調(diào)查院等23家單位，在西昆侖、班公湖—怒江、青海東昆侖、阿爾金等成礦帶開展了大量的遙感綜合調(diào)查工作［5］，綜合利用高空間分辨率［6-7］、多光譜［8］和微波雷達［9］等遙感數(shù)據(jù)，完成了多尺度、多層次遙感地質(zhì)解譯［10］、礦化蝕變信息提取與篩選［11］和遙感找礦預(yù)測工作［12］，圈定了一批區(qū)域礦致異常和找礦有利地段。

本文主要歸納總結(jié)了航遙中心2010—2012年間在西昆侖成礦帶取得的主要成果。首次利用空間分辨率優(yōu)于1 m的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在西昆侖成礦帶、班公湖—怒江成礦帶開展了大面積、多尺度遙感綜合調(diào)查工作，完成調(diào)查面積10.35萬km2，涉及269幅1∶5萬標(biāo)準圖幅；基本查明了區(qū)域成礦/控礦地質(zhì)要素在地表的展布特征和區(qū)域遙感礦化蝕變異常信息分布狀況；結(jié)合區(qū)域典型礦床研究，開展了調(diào)查區(qū)遙感找礦預(yù)測工作，為后續(xù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)資源勘查等提供了基礎(chǔ)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

西昆侖成礦帶位于青藏高原西北緣，大地構(gòu)造位于印度板塊和歐亞板塊的結(jié)合部，中生代以來處于特提斯構(gòu)造與歐亞板塊構(gòu)造南緣的結(jié)合部，是橫亙于中國中部近EW向巨型構(gòu)造帶（昆侖—秦嶺構(gòu)造帶，也稱之為中央造山帶）的重要組成部分。西昆侖成礦帶地層發(fā)育較齊全，在太古宙和元古宙的眾多層位中存在綠巖系、花崗綠巖系及硅鐵巖系；在古生代的活動陸緣及裂谷帶中有基性火山巖分布；在大陸深斷裂帶有高原玄武巖、超鎂鐵質(zhì)及超堿性巖展布；晚古生代到早中生代在塔里木盆地邊緣有陸源碎屑巖和碳酸鹽巖的穩(wěn)定沉積；在昆侖山北緣及山間盆地有中、新生代紅色巖系；在西昆侖的斷隆區(qū)、褶皺帶的中間地塊及巨型斷裂帶中，巖石普遍受到較強烈的變質(zhì)作用，形成了廣泛的變質(zhì)巖系，引發(fā)了混合巖化及諸多變質(zhì)分異的脈巖。區(qū)域巖漿活動頻繁，時限長，起始于晉寧期，直至喜山期。巖性復(fù)雜，由超基性至超堿性巖均有出露，但以中酸性的花崗巖和花崗閃長巖為主。在燕山期和喜山期有不少深源巖體，其中一部分為淺成斑巖體，一部分為次火山巖和噴發(fā)巖。

金屬礦產(chǎn)礦種主要有鐵、金、銅、鉛、鋅、鈷、鎢、錫、鉬、鎳、鉻、銻、汞、銀、鋰和鈹，分布較廣。其中，鐵、銅、鉛和鋅主要分布在昆北帶和昆中帶；鎢、錫、汞和銀主要分布在昆北帶。成礦類型主要有巖漿型、接觸交代型、熱液型、斑巖型、蝕變巖型、沉積型和沉積變質(zhì)型等，均受大地構(gòu)造的控制。不同沉積建造、變質(zhì)帶、斷裂及巖漿-火山巖帶具有不同類型的礦產(chǎn)，如超基性巖蝕變形成的石棉礦，花崗偉晶巖脈形成的水晶和白云母礦，沉積作用形成的銅、煤、巖鹽、石膏和砂金礦，與構(gòu)造破碎剪切帶相關(guān)的巖金、銅、鐵及多金屬礦，沉積作用形成的鐵礦等。

西昆侖成礦帶工作部署示意圖如圖1所示。

圖1 西昆侖成礦帶工作部署示意圖Fig.1 W ork arragement diagram in west Kunlun metallogenic belt

2 技術(shù)方法

2.1 遙感影像圖制作

基于調(diào)查區(qū)高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)源（WorldView-2、QuickBird和IKONOS等），制作調(diào)查區(qū)最優(yōu)分辨率的遙感影像圖、1∶1萬遙感解譯底圖和1∶5萬正射影像圖，為后續(xù)地質(zhì)工作準備了既具有精確地理坐標(biāo)、又能直觀反映區(qū)域交通和地質(zhì)災(zāi)害分布狀況等信息的基礎(chǔ)影像地圖。

2.2 遙感蝕變異常信息提取

基于調(diào)查區(qū)ASTER和ETM+等多光譜遙感數(shù)據(jù)，采用比值運算、主成分分析等方法，提取了269幅1∶5萬遙感蝕變異常圖，可以直觀反映調(diào)查區(qū)鐵染、羥基遙感蝕變異常信息的分布特征，完成了區(qū)域（礦化）遙感蝕變異常信息的篩選和推薦，為地質(zhì)找礦工作提供了基礎(chǔ)信息。

2.3 遙感地質(zhì)解譯

在區(qū)域地層清理及影像地質(zhì)單元劃分等工作基礎(chǔ)上，基于1∶1萬遙感解譯底圖和多光譜遙感數(shù)據(jù)處理結(jié)果，采用目視解譯和人機交互解譯等方法，開展了區(qū)域巖性-構(gòu)造遙感解譯工作。結(jié)合野外驗證，編制了1∶5萬巖性-構(gòu)造遙感解譯圖269幅，初步查明了區(qū)域（含礦/成礦）地質(zhì)體和（含礦/成礦）地質(zhì)構(gòu)造的展布特征。

2.4 遙感找礦預(yù)測

在典型礦床找礦模型、區(qū)域成礦分區(qū)研究和區(qū)域成礦/控礦要素分布特征等研究的基礎(chǔ)上，開展了區(qū)域遙感找礦預(yù)測工作，對部分預(yù)測區(qū)開展了野外驗證和簡易工程查證。編制了211幅1∶5萬遙感找礦預(yù)測圖，基本查明了已知礦化帶在調(diào)查區(qū)（地表）的延展或分布情況、變形特征和蝕變帶分布特征。

3 主要成果

3.1 遙感地質(zhì)調(diào)查成果

（1）新地質(zhì)單元或地質(zhì)體的圈定。利用調(diào)查區(qū)ASTER和ETM+等多光譜遙感數(shù)據(jù)，開展了區(qū)域巖性/巖性段/巖性組合的差異識別與分類提取；利用WorldView-2、QuickBird和IKONOS等高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)確定巖性邊界，完成了工作區(qū)1∶10萬、1∶5萬和1∶1萬等多尺度遙感調(diào)查工作。部分沉積巖區(qū)及巖漿巖體遙感解譯結(jié)果如圖2和圖3所示。

圖2 沉積巖區(qū)高空間分辨遙感解譯結(jié)果Fig.2 Results of high spacial resolution remote sensing interpretation of sedimentary rock area

圖3 巖漿巖體高空間分辨率遙感解譯圖（WorldView-2 B8（R）B5（G）B3（B）假彩色合成）Fig.3 Results of high spacial resolution remote sensing interpretation ofmagmatic rocks

通過遙感影像對比解譯和野外查證，對部分地層、巖體的分布范圍及年代重新進行了厘定，圈定了74處新的地層分布區(qū)（如康西瓦構(gòu)造結(jié)合帶內(nèi)的新近系地層、俘虜溝西側(cè)的康西瓦群地層、麻扎—康西瓦構(gòu)造結(jié)合帶內(nèi)的下—中侏羅統(tǒng)地層（原定為三疊系）、新生界泉水溝組火山巖等）和137處巖體（或巖株），編制了112幅重點地區(qū)1∶1萬巖性-構(gòu)造遙感解譯圖，為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作積累了豐富的資料。

（2）區(qū)域構(gòu)造變形特征的初步解析。利用中等與高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)，初步查明并分析了調(diào)查區(qū)內(nèi)各地層的變形特征，為區(qū)域地層對比及構(gòu)造層次分析提供了基礎(chǔ)信息。以巴顏喀拉山群為例，在泉水溝沖褶構(gòu)造帶中，巴顏喀拉山群巖石產(chǎn)狀均近于直立，褶皺多為傾豎褶皺，在基巖裸露好的區(qū)域可見復(fù)式緊閉傾豎褶皺（圖4）。

圖4 巴顏喀拉山群復(fù)式緊閉傾豎褶皺（WorldView-2 B7（R）B5（G）B3（B）假彩色合成）Fig.4 Closed vertical fold in Bayan Har M ountain Group

褶皺走向與區(qū)域構(gòu)造線方向大致相同，均為NW向，地層傾角大，近于直立，發(fā)育扇形板劈理，圖4中A和B這2點為同一層位。從該區(qū)三疊系巴顏喀拉山群褶皺變形及構(gòu)造面理的發(fā)育特征、變質(zhì)程度來看，反映了在SN向擠壓機制下產(chǎn)生的中上部構(gòu)造層次彈塑性縱彎曲變形。這種變形在許多地方表現(xiàn)為復(fù)式緊閉傾豎褶皺，形成大量平行軸線和軸面，在山體垂坡面幾乎見不到褶皺現(xiàn)象；不借助遙感影像的俯視觀察，很難在地面調(diào)查中掌握其地層真實厚度，反而會使地層剖面測量厚度呈幾何級尺度放大。根據(jù)本次調(diào)查，將巴顏喀拉山群厚度由前人厘定的大于6 160 m［13］，建議調(diào)整為760 m左右。

（3）找礦線索的新發(fā)現(xiàn)。通過地面查證、簡易工程和巖礦分析，發(fā)現(xiàn)172處新的礦體、礦化地質(zhì)體等，圈定130處遙感找礦預(yù)測區(qū)或找礦有利地段，推薦3 349處遙感蝕變異常區(qū)，對34處找礦有利地段開展了1∶10 000～1∶5 000比例尺的遙感地質(zhì)調(diào)查工作，對后續(xù)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作部署提出了建議。西昆侖成礦帶走克本溝局部地區(qū)的鐵礦礦化帶如圖5所示。

圖5 西昆侖成礦帶走克本溝局部的鐵礦礦化帶Fig.5 Iron orem ineralization of Paul ditch in west Kunlun m etallogenic belt（partial area）

調(diào)查區(qū)共圈定146個成礦預(yù)測區(qū)，其中A級成礦預(yù)測區(qū)28個，B級成礦預(yù)測區(qū)35個，C級成礦預(yù)測區(qū)83個（圖6）。推薦了16個區(qū)調(diào)/礦調(diào)工作優(yōu)先部署區(qū)和30個一般部署區(qū)，充分發(fā)揮了遙感技術(shù)在區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中的先行作用。

3.2 遙感技術(shù)應(yīng)用成果

（1）多元、多層次遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用［7，12］。利用多光譜遙感數(shù)據(jù)（ASTER和ETM+等）開展區(qū)域構(gòu)造格架、成礦背景等宏觀性調(diào)查，及地層、巖體和區(qū)域構(gòu)造等常規(guī)地質(zhì)調(diào)查，利用高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)（空間分辨率優(yōu)于1 m）開展巖性、巖體分帶和（礦化）蝕變體等精細遙感調(diào)查，形成了基于多源遙感數(shù)據(jù)的多尺度遙感綜合調(diào)查技術(shù)流程，充分挖掘了多源遙感數(shù)據(jù)中的有用地質(zhì)信息，從多層次、多尺度對相關(guān)信息進行了反復(fù)對比和綜合研究，真正實現(xiàn)了多源遙感數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。

（2）地質(zhì)礦產(chǎn)遙感調(diào)查技術(shù)方法體系的形成［5］。通過波段組合、影像融合、波譜反演、異常提取與篩選及（礦化）蝕變體影像識別等技術(shù)方法，開展了一系列服務(wù)于地質(zhì)礦產(chǎn)遙感調(diào)查的高分遙感數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用研究，逐步形成了集高分遙感數(shù)據(jù)處理、分層次遙感解譯、礦化蝕變信息提取、遙感找礦模型建立、成礦信息綜合分析等一體化地質(zhì)礦產(chǎn)遙感調(diào)查技術(shù)方法體系，為后續(xù)的遙感地質(zhì)調(diào)查工作進行了技術(shù)積累。

圖6 西昆侖成礦帶成礦預(yù)測區(qū)分布Fig.6 Distribution map ofmetallogenic prognosis area in west Kunlun metallogenic belt

（3）《礦產(chǎn)資源遙感調(diào)查技術(shù)要求（1∶5萬）》［14］的編制。詳細界定了地層、巖體、礦化地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造等遙感解譯內(nèi)容和精度要求，規(guī)范了成果圖件的表達方式和成圖精度，為調(diào)查成果的規(guī)范化、標(biāo)準化奠定了基礎(chǔ)。建立了我國西部重要成礦帶典型巖礦波譜數(shù)據(jù)庫，并在線運行，為高光譜礦物填圖工作積累了重要的實物資料。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

利用多元、多層次遙感技術(shù)，在西昆侖成礦帶開展的高空間分辨率遙感地質(zhì)調(diào)查工作中取得豐碩成果，為后續(xù)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)資源勘查等提供了基礎(chǔ)信息。主要結(jié)論如下：

（1）為后續(xù)工作提供了既具有精確地理坐標(biāo)，又能直觀反映區(qū)域交通、地質(zhì)災(zāi)害分布情況等信息的基礎(chǔ)影像地圖。

（2）基本查明了調(diào)查區(qū)區(qū)域（含礦/成礦）地質(zhì)體、（含礦/成礦）地質(zhì)構(gòu)造的展布特征和礦化蝕變帶的分布情況，結(jié)合區(qū)域典型礦床研究，推薦遙感蝕變異常區(qū)3 349處。

（3）圈定146個找礦預(yù)測區(qū)，推薦16個區(qū)調(diào)/礦調(diào)工作優(yōu)先部署區(qū)和30個一般部署區(qū)，充分發(fā)揮了遙感技術(shù)在區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中的先行作用。

4.2 建議

（1）調(diào)查成果的綜合研究有待加強。由于項目參加單位較多，調(diào)查工作量大，目前剛初步完成各項成果的驗收工作，按成礦帶進行的綜合研究工作尚未開展。建議以西安地調(diào)中心和航遙中心為依托，開展成果集成與綜合研究，總結(jié)規(guī)律性認識。

（2）加強高空間分辨率遙感地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)研發(fā)、總結(jié)和推廣工作。以現(xiàn)有研究為基礎(chǔ)，邊深化研究，邊推廣應(yīng)用，提升遙感技術(shù)的應(yīng)用能力。

（3）進一步部署開展西部重要成礦帶的遙感綜合調(diào)查，尤其是艱險地區(qū)。2016年，西部重要成礦帶的遙感綜合調(diào)查無論經(jīng)費還是人才隊伍投入均已收縮，調(diào)查面積偏小，難以發(fā)揮遙感技術(shù)優(yōu)勢。建議統(tǒng)籌規(guī)劃，合理部署后續(xù)的高空間分辨率遙感綜合調(diào)查工作。

致謝：本文是在中國地質(zhì)調(diào)查局“重要成礦帶遙感地質(zhì)調(diào)查綜合研究”和“西部重要成礦區(qū)帶高分遙感地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”項目成果基礎(chǔ)上撰寫的。在項目進行過程中，得到了徐學(xué)義、李榮社、方洪賓、張海啟、賀顥、秦緒文、聶洪峰、楊清華、孫延貴、朱谷昌、劉德長、尹顯科等多位專家的指導(dǎo)和幫助，謹此一并表示感謝。

［1］ 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.

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［3］ 楊金中，趙玉靈.遙感技術(shù)的特點及其在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的作用［J］.礦產(chǎn)勘查，2015，6（5）：529-534.

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（責(zé)任編輯：劉永權(quán)）

M ain progress and achievements of high spacial resolution remote sensing survey on west Kunlun metallorgenic belt

YANG Jinzhong，WANG Haiqing，CHENWei
（China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources，Beijing 100083，China）

Remote sensing technology is one of the indispensablemeans in the geology and mineral resources survey.The high spacial resolution satellite data，such asWorldView-2，QuickBird，IKONOS，and moderate resolution satellite data，such as ASTER，ETM+，aremainly considered as remote sensing data in this paper.High resolution remote sensing geological survey on west Kunlunmetallogenic belt has been completed usingmultivariate and multilevel remote sensing technology.The orthogonal projection images at 1∶50 000 scale in this region have been made，to provide accurate geographic coordinates and directly reflect the status of regional transportation and distribution of geological disasters information.Combining remote sensing geology interpretation and anomaly extraction with field survey，the regional distribution of themetallogenic geological bodies，geological structure andmineralized alteration zones have been delineated.On the basis of the study of regional typical deposits，regionalmetallogenic zoning，and distribution characteristics of regionalmetallogenic/controlling factors，the remote sensing prospecting prediction is carried out，and the field verification and simple engineering verification in the partial remote sensing prospecting prediction area are done.3 349 remote sensing anomaly areas have been recommend，and 146 forecasting areas have been delineated.Besides 16 priority deploymentareasand 30 general deploymentareashave been recommended.The remote sensing technology has played the leading role in the work of regional geology investigation and mineral exploration.

remote sensing survey；high spacial resolution；west Kunlun metallogenic belt

楊金中，王海慶，陳微.西昆侖成礦帶高分辨率遙感調(diào)查主要進展與成果［J］.中國地質(zhì)調(diào)查，2016，3（5）：7-12.

TP79

A

2095-8706（2016）05-0007-06

2016-04-08；

2016-06-01。

中國地質(zhì)調(diào)查局“重要成礦帶遙感地質(zhì)調(diào)查綜合研究（編號：1212011087106）”和“西部重要成礦區(qū)帶高分遙感地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范（編號：12120113100100）”項目聯(lián)合資助。

楊金中（1970—），男，博士，研究員，主要從事礦山遙感監(jiān)測、礦產(chǎn)資源遙感調(diào)查等工作。Email：67786808@qq.com。