青海那西郭勒地區(qū)沉積—變質(zhì)型鐵礦遙感綜合找礦模式構(gòu)建

魏本贊 ，汪冰，范芳，全旭東，付麗華，張策，揭文輝

1.核工業(yè)航測遙感中心，石家莊050002

2.東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，南昌330013

0 前言

隨著遙感地質(zhì)找礦技術(shù)的發(fā)展，遙感與地質(zhì)、物探、化探勘查手段相結(jié)合的綜合找礦方法成為現(xiàn)代地質(zhì)找礦的方向。

以研究區(qū)的成礦地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，對地物化異常信息和遙感異常信息與成礦的相關(guān)性作綜合分析，進(jìn)而圈定找礦靶區(qū)，為進(jìn)一步地質(zhì)勘查提供找礦依據(jù)和方向已成為現(xiàn)代地質(zhì)找礦的有力手段之一。鞠崎等[1]構(gòu)建了柴達(dá)木盆地北緣灘澗山金礦遙感綜合找礦模式，并在遙感找礦預(yù)測方面取得了良好的效果；陳玲[2]等采用高分辨率遙感影像在新疆塔什庫爾干地區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦勘查中進(jìn)行研究，結(jié)果表明在布倫闊勒巖群南部的塔薩拉地區(qū)具有較好的尋找沉積變質(zhì)型鐵礦的前景；王娜等[3]采用采用多源信息結(jié)合的方法對莫阿特銅礦區(qū)進(jìn)行成礦預(yù)測分析，并為找尋銅等多金屬礦床指示了方向；何書躍[4]等通過對祁漫塔格地區(qū)的成礦規(guī)律和控礦因素進(jìn)行了總結(jié)，并指出將地質(zhì)、物探、化探和遙感等方法技術(shù)進(jìn)行高度綜合利用能夠取得良好的找礦效果。因此，通過多元地學(xué)信息綜合分析，可獲取多種地質(zhì)異常和綜合信息，提供新的找礦線索。

那西郭勒地區(qū)沉積—變質(zhì)型鐵礦床的發(fā)現(xiàn)，拓展了祁漫塔格地區(qū)乃至青海省鐵礦勘查的找礦空間，并引發(fā)眾多學(xué)者對那西郭勒及周邊地區(qū)研究的高潮[5-10]。由于該地區(qū)平均海拔較高，自然條件較為惡劣，利用常規(guī)地質(zhì)手段圈定找礦靶區(qū)耗費(fèi)人力、財力較大；筆者在分析那西郭勒地區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景和成礦條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合遙感地質(zhì)解譯分析，運(yùn)用高分辨率遙感技術(shù)快速追索賦礦地層的空間展布，將遙感地層信息、構(gòu)造信息以及磁異常信息作為評價因子，構(gòu)建沉積—變質(zhì)型鐵礦遙感綜合找礦模式，預(yù)測遙感找礦有利地段，以指導(dǎo)后續(xù)的基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查工作，并為判斷關(guān)鍵地段的含礦性或找礦潛力提供參考依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景及成因

那西郭勒鐵礦床處于秦祁昆晚加里東造山系，東昆侖造山系祁漫塔格—都蘭造山亞帶，北接柴達(dá)木地塊；成礦帶隸屬于祁漫塔格—都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石（銻、鉍）成礦帶。近年來，隨著基礎(chǔ)地質(zhì)研究與礦產(chǎn)資源勘查工作的進(jìn)行，該帶已發(fā)展成為青海省探明鐵、鉛、鋅、銅、鈷等礦產(chǎn)的主要礦集區(qū)。尤其是一批重要的地質(zhì)勘查、科研項(xiàng)目的完成和一批拜興鐵多金屬礦床、四角羊鐵多金屬礦床、尕林格鐵多金屬礦床等近30 重要的礦產(chǎn)地（如野馬泉鐵多金屬礦床、肯德可克鐵鈷（鉍）礦床、虎頭崖鉛鋅礦床、烏蘭處）的發(fā)現(xiàn)，揭示了該成礦帶具有巨大的鐵多金屬礦產(chǎn)資源勘查潛力。

該礦床受層位和巖性控制作用明顯，賦礦地層為金水口巖群，含礦巖性主要為角閃片巖（次為斜長角閃巖）。其區(qū)域上出露地層主要早元古代金水口巖群白沙河組（Pt1b）和第四系（Q）。區(qū)內(nèi)侵入巖分布廣泛，各類侵入巖分屬海西期、印支期和燕山期，其中以海西期最為強(qiáng)烈。各期侵入巖受NW 向和NWW向兩組斷裂構(gòu)造控制作用明顯。巖體邊部或斷層附近，巖石普遍具碎裂或壓碎結(jié)構(gòu)，個別巖體受動力變質(zhì)作用，巖石具有片理或片麻狀構(gòu)造。圍巖蝕變普遍有硅化、綠簾石化、黃鐵礦化和角巖化等。

古元古代原始海洋海底火山噴發(fā)，攜帶大量Fe、Cu、Pb、Zn 等成礦物質(zhì)，噴出海底地表與冷水混合，并在火山噴口附近沉積；再加上火山間歇期或?qū)庫o期以硅質(zhì)、鐵質(zhì)為主的化學(xué)沉積物，夾雜一些次要的膠體物質(zhì)和少量同沉積黏土礦物，沉積形成了區(qū)內(nèi)原始的鐵硅質(zhì)建造地層。原始地層經(jīng)綠片巖相—角閃巖相的區(qū)域變質(zhì)作用，原巖礦物顆粒間所含的水分和礦物質(zhì)間脫水反應(yīng)所析出的水分、以及CO2、S、O、F等易揮發(fā)分形成粒間溶液和流動熱液，沿著巖石的空隙、裂隙活動，吸收周圍巖石中的成礦物質(zhì)，促進(jìn)巖石中的各種組分進(jìn)行重新分配組合，使元素重新聚散并搬“運(yùn)到”到適宜的地點(diǎn)形成了沉積變質(zhì)型鐵礦床[11]。

2 遙感綜合找礦信息

2.1 地層、巖性信息

那西郭勒沉積—變質(zhì)型鐵礦賦礦地層是金水口巖群（圖1），含礦巖性為斜長角閃片巖，礦體空間延伸具有一定的層位，并受一定的巖性控制。礦體與圍巖界線較清晰，產(chǎn)狀一致。由此說明：地層在本區(qū)成礦過程中起著主要作用，并提供了成礦物質(zhì)。根據(jù)對該地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)資料及遙感影像特征綜合分析，推斷那西郭勒磁鐵礦床與查可勒圖磁鐵礦床為同一條成礦區(qū)帶，賦礦地層、賦礦巖石及構(gòu)造等控礦因素完全相同；該成礦區(qū)帶總體呈北西西向展布，東西向延伸規(guī)模達(dá)40～60km。

2.2 遙感蝕變異常信息

鐵染礦物異常信息是反應(yīng)研究區(qū)地層（巖石）中富集赤鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等富含F(xiàn)e3+的巖石或礦物；而羥基礦物異常是反應(yīng)區(qū)域地層中富含絹云母、綠泥石、綠簾石、高嶺石等含羥基的巖石或礦物[12]?；贓TM 數(shù)據(jù)在那西郭勒地區(qū)進(jìn)行鐵染和羥基異常信息提取（圖2），將異常信息套合在礦區(qū)地質(zhì)圖、遙感影像圖上進(jìn)行對比分析。通過分析，發(fā)現(xiàn)那西郭勒鐵礦區(qū)及周邊鐵染異常集中分布。Ⅰ-1 號異常類型為鐵染異常，呈NW 向分布于金水口巖群斜長角閃巖段與大理巖段接觸部位，根據(jù)遙感構(gòu)造解譯特征，結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)該異常與Ⅱ、Ⅲ號礦體相對應(yīng)，由磁鐵礦化引起，且該異常展布方向且與磁鐵礦化帶空間展布方向一致，呈北西向展布；Ⅰ-2號鐵染異常與Ⅰ號異常相對應(yīng)，同樣由磁鐵礦化引起；遙感技術(shù)提取的鐵染異常對于尋找鐵多金屬礦具有重要的指導(dǎo)意義。

Ⅱ-2 號異常類型為羥基異常，呈團(tuán)塊狀展布，范圍較大，主要分布在黑云母斜長片麻巖中，野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)該異常由巖石表面絹云母化、綠簾石化等蝕變發(fā)育有關(guān)。

2.3 地層、巖性與礦帶影像信息

在WorldView-2 影像上（圖2），賦礦層層理較清晰，產(chǎn)狀較陡，斜長角閃片巖與大理巖互層特征明顯；礦體主要蘊(yùn)藏在斜長角閃片巖中，賦礦巖層顏色略深于大理巖，淺于片麻巖，總體呈北西西向帶狀展布。

斜長角閃巖段是那西郭勒地區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦的含礦巖段，該巖段中主要的巖性為斜長角閃巖和斜長角閃片巖，二者在WorldView-2 影像上特征突出，色調(diào)呈灰至灰黑色，明顯淺于片麻巖，呈不明顯條帶狀影紋特征，在那西郭勒地區(qū)與大理巖多呈互層出現(xiàn)，且局部地區(qū)呈透鏡狀（圖3），地貌上多表現(xiàn)為中高山。

那西郭勒地區(qū)Ⅰ號鐵礦帶夾持于斜長角閃（片）巖與大理巖之間（圖4），在WorldView-2 影像上特征明顯，色調(diào)深于周邊地層，影紋較粗糙，且呈北西向帶狀展布。

2.4 構(gòu)造信息

構(gòu)造是那西郭勒地區(qū)沉積—變質(zhì)型重要的成控礦因素之一，它既是成礦物質(zhì)運(yùn)移的原因和動力，也是形成成礦物質(zhì)運(yùn)移通道、儲礦空間的重要條件，還是造成成礦作用多期性、礦體形態(tài)千變?nèi)f化、礦化強(qiáng)度不均與性的直接原因。

那西郭勒地區(qū)斷裂構(gòu)造主要發(fā)育兩組，按展布方向劃分為北西向斷裂和北東向斷裂。北西向斷裂是區(qū)內(nèi)的主干構(gòu)造，由一系列相互平行，近等間距的北西西向斷裂組成，具有多期活動的特點(diǎn)，因此，該組斷裂是區(qū)內(nèi)的主要控礦、容礦構(gòu)造。

褶皺構(gòu)造對礦體的影響主要表現(xiàn)在礦體賦存位置、礦體空間形態(tài)等方面，特別是背斜構(gòu)造的兩翼，如Ⅰ號、Ⅱ號礦體（圖5）；同時，礦體受層間接觸構(gòu)造的影響較大，空間形態(tài)呈波狀、鋸齒狀，走向延伸較穩(wěn)定，但礦體厚度變化較大，如Ⅲ號、Ⅳ號礦體。區(qū)內(nèi)背斜構(gòu)造軸面基本直立，軸向近東西向，屬后期淺部直立等厚褶皺，這些褶皺構(gòu)造形成于成礦期后，初步推斷褶皺在那西郭勒地區(qū)主要對礦體起改造作用，局部地段具容礦特點(diǎn)。

2.5 磁異常信息

根據(jù)磁異常分布特征，那西郭勒地區(qū)異常具有明顯的分帶性，總體顯示南、北兩條異常帶（圖6）。北磁異常帶呈北西西向串珠狀分布，連續(xù)性較差，總體呈西部強(qiáng)、東部逐漸變?nèi)醯内厔荩荒洗女惓３时蔽魑飨驇罘植?，帶連續(xù)性好，且在中部顯示膨大趨勢，異常強(qiáng)度大、梯度陡、正負(fù)伴生。那西郭勒地區(qū)磁鐵礦帶與磁異常帶非常吻合。因此，磁異常對尋找及圈定磁鐵礦體，尤其對隱伏磁鐵礦來說，是區(qū)內(nèi)非常重要找礦標(biāo)志。

3 遙感綜合找礦模式

本次研究是在基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)及成礦學(xué)理論指導(dǎo)下，結(jié)合那西郭勒地區(qū)地質(zhì)、礦產(chǎn)、遙感、物探等資料，通過對該地區(qū)成控礦條件的深入分析，建立了集賦礦地層、含礦巖性、控礦構(gòu)造、遙感蝕變、磁異常等多信息于一體的，適宜于該地區(qū)的沉積—變質(zhì)型鐵礦遙感找礦模式（表1）。

表1 那西郭勒地區(qū)沉積—變質(zhì)型鐵礦遙感綜合找礦模式Table 1 The remote sensing metallogenic model of the sediment metamorphic-type iron deposists in Naxiguole mining area

4 找礦預(yù)測

通過對那西郭勒地區(qū)地質(zhì)、遙感特征進(jìn)行剖析顯示，磁鐵礦主體賦存于古元古界金水口巖群斜長角閃（片）巖中，賦礦地層受區(qū)域大斷裂的影響整體呈北西西向展布。根據(jù)遙感對賦礦地層解譯成果，由此可以結(jié)論：賦礦地層是該地區(qū)一條重要的找礦區(qū)帶，那西郭勒、查可勒圖等鐵礦床均賦存于該層位中，且礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致。

在基于WorldView-2 影像對該地區(qū)賦礦層位的詳細(xì)解譯的基礎(chǔ)上（圖7），對賦礦地層控礦構(gòu)造、遙感蝕變信息、磁異常信息等多元信息進(jìn)行綜合分析，根據(jù)沉積—變質(zhì)型鐵礦遙感找礦模式，在那西郭勒地區(qū)預(yù)測了1處遙感找礦地段。

該找礦有利地段位于那西郭勒磁鐵礦床東南部，呈北西西向展布，面積約12.90km2，找礦類型沉積變質(zhì)型鐵礦。圈定找礦有利地段依據(jù)：①賦礦地層：斜長角閃巖段；②鐵染異常非常發(fā)育；③與那西郭勒處于同一條成礦區(qū)帶；④磁異常較顯著；⑤構(gòu)造較為發(fā)育。

5 結(jié)論

（1）構(gòu)建了成礦沉積—變質(zhì)型鐵礦遙感綜合找礦模式，實(shí)現(xiàn)了遙感技術(shù)與地質(zhì)、物探勘查手段有機(jī)結(jié)合，并可作為一種綜合找礦方法在該地區(qū)進(jìn)行推廣；

（2）通過找礦模式，預(yù)測了1 處找礦有利地段，為該地區(qū)后續(xù)的基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查工作指明了方向。