劉山巖銅鋅礦遙感地質(zhì)特征初探

李志龍，陳鵬飛

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 信陽 464000）

河南省桐柏縣劉山巖銅鋅礦床，區(qū)域上大體位于秦嶺構(gòu)造帶東段南支，區(qū)內(nèi)構(gòu)造多呈北西西向形態(tài)。礦區(qū)內(nèi)主要出露上元古界劉山巖組中上部火山-沉積巖系。該組為一傾向北北東的單斜構(gòu)造[1]。

1 礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地層巖石、侵入巖及構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)劉山巖組的巖石類型主要有熔巖、火山碎屑巖、沉積變質(zhì)巖三種，該區(qū)熔巖主要分布在礦區(qū)北中部和中部。該地區(qū)巖性為基性的變質(zhì)細(xì)碧巖以及酸性的變質(zhì)石英角斑巖還有中性的變質(zhì)角斑巖。主要含礦巖石主要為變質(zhì)石英角斑巖。

火山碎屑巖在該區(qū)內(nèi)出露廣泛，且東部較西部更為發(fā)育[1，2]。沉積變質(zhì)巖礦區(qū)內(nèi)分布也較為廣泛。沉積變質(zhì)巖多為凝灰質(zhì)大理巖和凝灰質(zhì)硅質(zhì)板巖。礦區(qū)內(nèi)侵入巖整體規(guī)模較小，常見有變質(zhì)輝綠巖、石英鈉長斑巖等，其中經(jīng)觀測云煌巖多切穿礦體。區(qū)內(nèi)構(gòu)造為一陡傾斜的單斜層，整體呈北東向，局部倒轉(zhuǎn)傾向南西向?？刂频V體分布的為北西西向壓扭性斷裂。

1.2 礦床地質(zhì)特征

礦體特征。劉山巖銅鋅礦床有四個(gè)主要工業(yè)礦體L9和L10、L8、L12，受北西西向三個(gè)大致平行的擠壓破碎帶控制，由北向南、從上而下呈雁行排列。L9和L10出露地表已被剝蝕，L8、L12為盲礦體。礦體呈較規(guī)則的脈狀和豆莢狀，沿走向或傾向連續(xù)性較好，具有明顯的分枝復(fù)合尖滅再現(xiàn)特點(diǎn)。礦體沿走向延伸多600米以上，傾向延深數(shù)十米至200余米，礦體厚度變化較大，小于1米～20余米。礦石的化學(xué)成分：礦石中主要有益元素為Cu、Zn、Pb、S四種；伴生有益元素有Cd、Ag、Ga、Ge、Au、Se、Te、In、Tl九種，其中Cd、Ag、Ga、Ge可綜合利用，Au在精礦中可綜合回收。

①圍巖蝕變。該地區(qū)圍巖蝕變類型主要為硅化、重晶石化、絹云母化及黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化等。遙感影像顯示該區(qū)域含礦地層蝕變最為強(qiáng)烈，在空間上表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。②礦床成因類型。劉山巖銅鋅礦床的礦體主要受北西西向圧扭性斷裂控制。其次受巖性控制和制約，石英角斑巖及酸性凝灰?guī)r多為賦礦圍巖。礦石和圍巖中的硫同位素特征表明，礦石中硫和成礦元素主要來自海底火山噴發(fā)形成的細(xì)碧角斑巖系地層。開采坑道中，未發(fā)現(xiàn)礦體有受擠壓破碎和發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象；礦體與圍巖的界線比較明顯，沿礦體走向和傾向呈線狀或帶狀延伸，具有一般熱液礦床的特點(diǎn)。成礦溫度，鋅精礦（閃鋅礦）和鉛精礦（方鉛礦）中Zn/Cd比值分別為271、277，成礦熱液的溫度為中溫（大于500為高溫，250左右為中溫，小于100為低溫）；共生礦物對(duì)中求得硫同位素平衡溫度為96℃，低溫特征；礦石的礦物共生組合為中低溫礦物組合。劉山巖銅鋅礦床成因類型為“火山沉積-變質(zhì)中低溫?zé)嵋盒汀薄?/p>

2 礦床遙感影像特征

2.1 遙感影像線性構(gòu)造特征

線性構(gòu)造是遙感地質(zhì)解譯中的重要解譯目標(biāo)。概括起來，線要素主要包括斷裂構(gòu)造、脆-韌性變形構(gòu)造、逆沖推覆構(gòu)造、褶皺軸、線性構(gòu)造蝕變帶等基本構(gòu)造類型。

①線性構(gòu)造的規(guī)模。遙感地質(zhì)解譯中將跟地質(zhì)有關(guān)的線性要素分為斷裂構(gòu)造、脆-韌性變形構(gòu)造、逆沖推覆構(gòu)造三種類型。斷裂構(gòu)造以板塊縫合帶、深大斷裂帶、地質(zhì)構(gòu)造上的分區(qū)斷裂和大區(qū)域范圍內(nèi)的知名斷裂為主，但在該區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注與礦化相關(guān)性良好的二級(jí)導(dǎo)礦控礦斷裂。②線性構(gòu)造的解譯。以獲取的Landsat 7衛(wèi)星遙感影像資料(5、4、3，RGB假彩色合成圖)作為本次遙感解譯的基礎(chǔ)用圖。解譯以目視解譯為主，輔助計(jì)算機(jī)監(jiān)督分類的交互式解譯方法。通過解譯發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)線性構(gòu)造較為發(fā)育。按線性構(gòu)造的方位整體正北東-南西向，整體與區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造規(guī)模一致，其中規(guī)模型構(gòu)造主要分布在區(qū)域中南部。區(qū)內(nèi)環(huán)形構(gòu)造多呈圓形、半圓形和弧形等形態(tài)，經(jīng)后期驗(yàn)證主要為花崗巖侵入體所致。

2.2 遙感蝕變信息特征

遙感異常提取方法，一般性提取采用“面向特征主分量選擇法”（克羅斯塔技術(shù)），當(dāng)需要從所提取的異常中檢出與某種類型礦床相關(guān)的遙感異常時(shí)（分類提?。?，可采用光譜角法進(jìn)行監(jiān)督分類。為了提取與含羥基(OH)一的熱液蝕變礦物相關(guān)的蝕變遙感信息，本次工作采用TM1、TM4、TM5、TM7四個(gè)波段進(jìn)行PCA。并在掩模后進(jìn)行主分量分析，以不超過±4σ（標(biāo)準(zhǔn)離差）作為主分量輸出的動(dòng)態(tài)范圍，獲得蝕變遙感異常主分量結(jié)果。異常主分量的本征向量結(jié)果如下（表1）。

表1 TM1、4、5、7主成分分析特征矩陣

提取鐵質(zhì)成分蝕變信息，用TM1、TM3、TM4、TM5四個(gè)波段進(jìn)行PCA，目的是提取與含F(xiàn)e3+的礦物相關(guān)的鐵染遙感異常主分量。用TM1、TM3、TM4、TM5波段經(jīng)掩模后做主分量分析，同樣以不高于±4σ范圍做主分量結(jié)果輸出的動(dòng)態(tài)范圍。異常主分量的本征向量應(yīng)具特點(diǎn)是，TM1和TM4的貢獻(xiàn)系數(shù)與TM3的貢獻(xiàn)系數(shù)符號(hào)相反，通常也是PC4符合這一條件（表2）。

表2 TM1、3、4、5主成分分析特征矩陣

3 結(jié)語

在當(dāng)前開展深部找礦的形勢下，總結(jié)研究河南省桐柏縣劉山巖銅鋅礦床的遙感地質(zhì)特征，建立其找礦評(píng)價(jià)的遙感標(biāo)志或指標(biāo)，為指導(dǎo)礦山深部及外圍地質(zhì)找礦將起到重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]韓存強(qiáng)，張學(xué)智，李石鎖，應(yīng)用巖石測量對(duì)《河南省羅山縣皇城山銀礦》評(píng)價(jià)及預(yù)測研究報(bào)告[M].河南省地礦局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，1985年.

[2]河南省地質(zhì)局地質(zhì)八隊(duì)四分隊(duì)，河南省桐柏縣劉山巖銅鋅礦床（西段）地質(zhì)勘探報(bào)告[M].河南省地礦局地質(zhì)八隊(duì)，1975年.