新疆和田上其汗東區(qū)遙感泥化異常找礦指示作用

何廣宇 劉華 于文明 劉洪超 魏學(xué)華

（華北地勘局綜合普查隊 三河 065201）

0 引言

遙感在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域中的發(fā)展方向主要是數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)應(yīng)用方法：

⑴高光譜遙感技術(shù)是遙感找礦重要研究方向,特別是高空間分辨率與高光譜遙感數(shù)據(jù)融合能夠充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢；

⑵后遙感應(yīng)用技術(shù)：遙感技術(shù)與地球物理、化學(xué)、鉆探技術(shù)融合，各學(xué)科數(shù)據(jù)、多種信息源數(shù)據(jù)綜合研究分析。

核工業(yè)北京地質(zhì)研究院利用航空高光譜遙感在柳園以外一個大型金礦床進行精細(xì)礦物填圖和礦床地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境的分析，建立大型礦床找礦模型。2007年美國USGS獲取了阿富汗全境覆蓋的Hymap高光譜數(shù)據(jù)，在金、銅和鐵礦礦產(chǎn)資源評估中取得較好應(yīng)用效果。楊自安等根據(jù)遙感和化探數(shù)據(jù)的耦合關(guān)系，對青海烏蘭-都蘭地區(qū)采用遙感化探信息融合處理技術(shù)，提出了HIS彩色空間變換、關(guān)聯(lián)系數(shù)變換和二維相關(guān)編碼系列技術(shù)方法，圈出有地質(zhì)意義的綜合異常。

目前針對特定礦床類型的遙感成礦特征的研究相對較少，單純的遙感蝕變信息難以解釋成礦過程中的現(xiàn)象，遙感信息必須結(jié)合成礦地質(zhì)理論才能有效地指導(dǎo)找礦實踐。本文利用短波紅外光譜分辨率較高的ASTER數(shù)據(jù)，提取上其汗東區(qū)的遙感泥化異常信息（鋁羥基、鎂羥基、碳酸鹽化），結(jié)合塊狀硫化物礦床的成礦過程及蝕變特征，分析礦化蝕變與地層、構(gòu)造、巖體、化探異常、航磁異常的關(guān)系及致異常因素，研究多種礦化蝕變空間分布特征以及塊狀硫化物型礦床成礦過程中可能表現(xiàn)出的遙感異常，篩選出找礦條件較好的地段。

1 研究區(qū)區(qū)域概況

1.1 研究區(qū)地理概況

研究區(qū)位于新疆塔里木盆地南緣，行政區(qū)劃屬新疆維吾爾自治區(qū)和田市民豐縣管轄。

1.2 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于塔里木地臺之南，西昆侖與東昆侖交接區(qū)的北東向庫牙克斷裂附近。區(qū)內(nèi)出露有中元古界、下古生界、上古生界泥盆系、石炭系、二疊系、中生界三疊系、侏羅系、白堊系、新生界地層，此發(fā)育有震旦-奧陶蛇綠巖和奧陶-泥盆蛇綠巖。庫牙克斷裂、昆侖山前斷裂控制巖體分布。

2 遙感數(shù)據(jù)分析及異常信息提取

2.1 遙感數(shù)據(jù)選取

ASTER由可見光近紅外（VNIR）、短波紅外（SWIR）和熱紅外（TIR）三個光學(xué)子系統(tǒng)組成。本次研究工作就使用了ASTER數(shù)據(jù)作為遙感數(shù)據(jù)源。

ASTER各波段都能提供豐富的地物光譜信息。其中VNTR1、3波段對鐵氧化物Fe3+具有強吸收性能；VNTR2波段對鐵氧化物具有相對高的反射性狀；VNTR3對植物的反射較強,對含三價鐵礦物比較敏感；SWIR5、6、7、8、9對Al-OH、Mg-OH礦物和碳酸鹽礦物有著強吸收性能，粘土礦物（高嶺石、絹云母、黑云母、綠泥石等）、碳酸鹽礦物（白云石）在短波紅外能夠被檢測。

2.2 遙感異常信息提取

異常信息提取之前對影像數(shù)據(jù)進行大氣輻射校正、幾何精校正。本次信息提取采用Crosta法對波段1、3、4、6做主成分分析提取Al-OH異常信息，對波段1、3、4、8做主成分分析提取Mg-OH異常信息，用二維彩色相關(guān)編碼提取碳酸鹽化信息。

3 遙感異常與區(qū)域地質(zhì)綜合分析

3.1 上其汗銅鋅型塊狀硫化物礦床成礦特征

上其汗銅鋅礦床呈似層狀產(chǎn)于上其汗群上部，受酸性火山巖控制，容礦巖石為石英角斑巖、石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r。礦床近礦圍巖石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r和石英角斑巖均發(fā)生了明顯蝕變，主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化和綠簾石化等，并主要發(fā)育在下盤，上盤圍巖蝕變相對較弱。

3.2 異常信息評述

鋁羥基蝕變的代表性礦物主要有絹云母、白云母、水云母、高嶺石，代表長英質(zhì)、硅鋁質(zhì)中酸性巖經(jīng)過熱液活動后產(chǎn)生的蝕變，絹云母化、云英巖化、黃鐵絹英巖化在遙感異常中表現(xiàn)為鋁羥基異常。鎂羥基蝕變的代表性礦物主要有綠泥石、蛇紋石、黑云母、角閃石、輝石，為鎂鐵質(zhì)基性-超基性巖的蝕變產(chǎn)物，綠泥石化、綠簾石化、蛇紋石化、滑石化在遙感異常中表現(xiàn)為鎂羥基異常。石灰?guī)r、白云巖經(jīng)過低溫?zé)嵋夯顒咏?jīng)常發(fā)生碳酸巖化，也是遙感泥化異常中重要的一種。因此由遙感異常信息可以推斷蝕變區(qū)域的原巖巖性，鋁羥基蝕變區(qū)域原巖為長英質(zhì)、硅鋁質(zhì)中酸性巖石，鎂羥基蝕變區(qū)原巖為鎂鐵質(zhì)含量較高的基性-超基性巖石。

遙感異常區(qū)域內(nèi)產(chǎn)出鏡鐵礦礦化點、黃鐵礦礦點和硬石膏礦點。本區(qū)硬石膏成礦作用系熱液蝕變火山巖成礦，或者矽卡巖型熱液交代成礦，硬石膏礦點指示該區(qū)熱液活動頻繁。鏡鐵礦作為熱液蝕變的產(chǎn)物常見于火山口周圍及火山裂隙、淺成巖體氣孔的孔洞中，并且常常與青盤巖化、黃鐵絹英巖化、硅化、矽卡巖化相共生。鏡鐵礦是在熱液由封閉系統(tǒng)轉(zhuǎn)為開放系統(tǒng)時,壓力與溫度急劇降低的條件下形成的。此外鏡鐵礦具有較強的磁性，航磁異常資料顯示巖體區(qū)域磁化率呈高磁異常特征。

因此本次提取的遙感異常揭示了巖體及其邊部構(gòu)造裂隙發(fā)育、熱液活動強烈的地質(zhì)特征，常具有相當(dāng)?shù)目尚哦?。根?jù)上其汗銅鋅型塊狀硫化物礦床的賦礦區(qū)位、圍巖蝕變特征、遙感異常特征、礦點指示作用，推斷庫牙克斷裂附近巖體及邊部成礦條件較好。

4 遙感找礦靶區(qū)優(yōu)選

4.1 遙感找礦靶區(qū)優(yōu)選

將遙感異常、航磁異常、地質(zhì)信息疊加分析。本次遙感異常主要分布在庫牙克斷裂中段北側(cè)變質(zhì)閃長巖和看爾曬蝕變花崗巖附近。庫牙克斷裂中段北側(cè)變質(zhì)閃長巖巖體侵入于石炭系哈拉米蘭河群中，巖體處于構(gòu)造發(fā)育地段，巖石普遍具韌性變形?？礌枙窕◢弾r產(chǎn)出于庫牙克斷裂中段看爾曬一帶，巖體北側(cè)與泥盆系奇自拉夫組呈侵入接觸關(guān)系，南側(cè)、東側(cè)與下古生界呈斷層接觸。巖體主體巖性為黑云母花崗巖，根據(jù)微量元素構(gòu)造判別圖投點顯示該巖體為俯沖造山過程中火山弧構(gòu)造環(huán)境下的產(chǎn)物。

庫牙克斷裂中段北側(cè)變質(zhì)閃長巖體及其西部鋁羥基和鎂羥基異常都很發(fā)育且相伴生，地質(zhì)上表現(xiàn)為多期次的熱液活動，推斷閃長巖中角閃石蝕變?yōu)榫G泥石黑云母等，長石發(fā)生絹云母化；看爾曬花崗巖及其與上其汗組結(jié)合部鎂羥基異常發(fā)育，鋁羥基異常主要發(fā)育在巖體西部，鋁羥基異常分布在鎂羥基異常外圍邊部，二者呈半環(huán)狀分布?？礌枙窕◢弾r東部與基性巖成斷層接觸，基性巖中鎂羥基異常發(fā)育。碳酸鹽化主要發(fā)育在看爾曬花崗巖南部的上其汗組、哈拉米蘭河群中的小塊區(qū)域。羥基異?？赡苁羌?xì)碧巖-角斑巖巖石組合經(jīng)過熱液蝕變后在遙感影像上的異常表現(xiàn)。

4.2 結(jié)論

本區(qū)塊狀硫化物礦床的上部或邊部出露特征性的沉積物和噴氣巖。有利的巖石主要為含鐵硅質(zhì)巖或碧玉巖、含鐵碳酸鹽、黑色千枚巖或碳質(zhì)千枚巖。一般呈透鏡狀產(chǎn)出或作為夾層位于礦體邊部頂部。這些巖石可作為尋找塊狀硫化物礦床的標(biāo)志巖層。鏡鐵礦產(chǎn)出部位熱液蝕變強烈，蝕變組合豐富，是找礦的有利地段。

通過對塊狀硫化物礦床礦體產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境、圍巖蝕變特征分析，對本區(qū)地質(zhì)找礦工作提出以下建議：

⑴結(jié)合遙感手段加強區(qū)域構(gòu)造、控礦構(gòu)造研究，優(yōu)選成礦有利區(qū)；

⑵通過大比例尺小范圍的物探工作快速定位礦體下部的圍巖蝕變；

⑶尋找礦床標(biāo)志巖層：噴氣巖；

⑷加強斷裂結(jié)合部、鏡鐵礦產(chǎn)出構(gòu)造裂隙發(fā)育部位地質(zhì)工作。

遙感獲取的主要是地表地質(zhì)體的光譜信息，對探測地下地質(zhì)體也是無能為力。塊狀硫化物礦床的蝕變主要發(fā)生在礦體的下盤，難以被遙感技術(shù)檢測。只有當(dāng)?shù)V體形成之后經(jīng)過構(gòu)造活動改造或者巖體侵位產(chǎn)狀有利，下盤出露地表時，蝕變異常才能在遙感影像上顯示。因此通過多種手段加強斷裂構(gòu)造方面研究，提取的遙感異常才具有更好的解釋性。另外針對成礦有利地區(qū)通過大比例尺小范圍的物探工作可以快速定位礦體下部的圍巖蝕變。

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