趙福生,邢青春
(河北省煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊,河北 邯鄲 056200)
基性、超基性巖多沿深大斷裂分布,受其斷裂帶特征的控制,常常形成透鏡狀、脈狀、等不規(guī)則狀礦體分布。斷裂帶出露該類型基性、超基性的脈巖正是鉻、鎳、鈷、鉑族金屬和金剛石等礦產(chǎn)的重要找礦標(biāo)志[1,2]。
在1:25萬康西瓦幅(J44C004001)地質(zhì)圖東部托滿一帶、北昆侖晚古生代巖漿弧帶下石炭統(tǒng)他龍群及寒武系-奧陶系西合休巖組中分布有數(shù)條純橄巖、輝巖巖脈(本文統(tǒng)稱基性、超基性巖脈),并且在該圖幅外圍西部庫地一帶已發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的庫地蛇綠巖鉻鐵礦床(韓芳林等,2002;李軍等,2012)。
由于北昆侖晚古生代巖漿弧帶于位于西昆侖山腹地,海拔在4000m~6000m左右,自然環(huán)境極其惡劣等原因,致使該區(qū)野外地質(zhì)研究程度相對較低[3]。本文利用ASTER遙感數(shù)據(jù)增強基性、超基性巖遙感圖像,為進(jìn)一步了解該區(qū)基性、超基性巖分布特征,從而更好的來指導(dǎo)尋找與基性、超基性巖有關(guān)的鉻、鎳、鈷、鉑族金屬、金剛石等礦產(chǎn)提供了有利依據(jù)。
大多數(shù)基性、超基性巖多為超鎂、鐵質(zhì)巖。富含鐵、鎂質(zhì)的礦物在熱液交代作用下可以形成各種蛇紋石、綠泥石等富含鎂羥基基團(tuán)的蝕變礦物,這些蝕變礦物在2000nm~2500nm波長區(qū)間具有診斷性波譜特征[4]。ASTER數(shù)據(jù)在2000nm~2500nm波長區(qū)間波譜有5個波段,能夠區(qū)分含有鋁羥基、鎂羥基、碳酸根基團(tuán)的蝕變礦物,孫中慶等(1994)、黃照強等(2010)利用遙感技術(shù)增強工作區(qū)的超基性巖和硅酸鹽。
同時,現(xiàn)有蝕變遙感異常提取研究成果表明(耿新霞等,2008呂鳳軍等,2009;Cudahy等,2000,李淼等,2011),利用ASTER遙感數(shù)據(jù)不僅可以提取硅酸鹽巖、鐵氧化物、黃鉀鐵礬中的鐵離子信息,而且也能夠提取綠泥石等富含鎂羥基基團(tuán)信息[5]。
以1:25萬康西瓦幅(J44E004001)地質(zhì)圖中基性、超基性巖脈分布為指引,在ASTER遙感影像中提取影像特征相對明顯的基性、超基性巖脈處ASTER遙感數(shù)據(jù)波譜曲線。
在基性、超基性巖的ASTER遙感數(shù)據(jù)波譜曲線中,7波段的反射率略高于6波段和8波段的反射率,2波段的反射率大于1波段的反射率,3波段的反射率大于4波段的反射率(圖1)。
圖1 基性、超基性巖ASTER遙感影像波譜曲線圖
基性、超基性巖的ASTER遙感數(shù)據(jù)波譜曲線的上述特征為利用比值方法增強基性、超基性巖提供了理論依據(jù)。
由于基性、超基性巖脈中鐵、鎂質(zhì)礦物含量較高,可能形成綠泥石等含鎂羥基的蝕變礦物。根據(jù)基性、超基性中鐵、鎂質(zhì)礦物含量高及可能形成含鎂羥基基團(tuán)和三價鐵離子蝕變礦物的特點[6,7],并結(jié)合ASTER遙感數(shù)據(jù)的鐵染、鎂羥基基團(tuán)蝕變遙感異常提方法,參考基性、超基性巖的ASTER遙感數(shù)據(jù)波譜曲線特征,應(yīng)用比值方法增強基性、超基性巖中鐵離子、鎂羥基基團(tuán)信息,進(jìn)而增強基性、超基性巖信息。具體過程如下:
(1)對編號為AST00176PRDAT0111的ASTER數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣正、相對正射校正;
(2)根據(jù)基性、超基性ASTER遙感數(shù)據(jù)波譜曲線特征,設(shè)計b3/b4、b2/b1增強基性、超基性巖中的鐵離子信息,(b6+b8)/b7增強基性、超基性巖中的鎂羥基基團(tuán)信息;
(3)把增強處理的b3/b4、b2/b1、(b6+b8)/b7三個分量分別賦予R、G、B三個顏色分量,經(jīng)2%線性拉伸后,得到基性、超基性增強遙感影像圖。
結(jié)合該區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)資料,基性、超基性巖脈在ASTER遙感數(shù)據(jù)波段2、波段3、波段1(RGB)彩色成合影像中呈灰白色色調(diào),空間上表現(xiàn)為長軸方向為北西西向的透鏡體狀展布,與背景色調(diào)反差較小,可識別程度差。除1條基性、超基性巖脈能夠較模糊的識別出來外,其余基性、超基性巖脈無法識別(圖2)。
利用比值方法增強后,基性、超基性巖在增強后的影像中呈深藍(lán)色色調(diào),空間呈長軸方向為北西西向的透鏡體狀展布,與背景色調(diào)反差大、邊界清晰,可解譯程度極高(圖3)。根據(jù)增強后的ASTER遙感影像,并結(jié)合工作區(qū)其他資料,該區(qū)共解譯出基性、超基性巖脈6條。
圖2 新疆西昆侖山地區(qū)ASTER遙感數(shù)據(jù)321(RGB)彩色合成影像圖
圖3 新疆西昆侖山地區(qū)ASTER遙感數(shù)據(jù)比值增強影像圖
由于工區(qū)惡劣的自然環(huán)境條件所限制,目前在圖幅區(qū)域內(nèi)已確定2條基性、超基性巖脈。本文依據(jù)基性、超基性巖遙感影像波譜曲線特征,增強該區(qū)基性、超基性巖脈,除1條脈與現(xiàn)有地質(zhì)資料吻合較好外,其余基性、超基性巖脈均無法確定。
但是根據(jù)基性、超基性巖脈遙感影像增強結(jié)果,在該區(qū)共解譯出基性、超基性巖脈6條。今后在該區(qū)開展野外地質(zhì)工作時,應(yīng)主要勘探已解譯的6條巖脈,來驗證該遙感增強解譯方法的可靠性。
[1]Cudahy T J,Wilson J,Hewson R,et al.Mapping porphyry-skarn alteration at Yerington,Nevada,using airborne hyperspectral VNIR-SWIR-TIR imaging data[M].2001.
[2]耿新霞,楊建民,張玉君,等.ASTER數(shù)據(jù)在淺覆蓋區(qū)蝕變遙感異常信息提取中的應(yīng)用—以新疆西準(zhǔn)噶爾包古圖斑巖銅礦巖體為例[J].地質(zhì)論評,2008,54(2):184-191.
[3]韓芳林,崔建堂,計文化,等.西昆侖其曼于特蛇綠混雜巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)通報,2002,21(z2):573-578.
[4]黃照強,趙珍梅,閆東川,等.基于熱紅外遙感數(shù)據(jù)的西藏岡底斯東段巖性識別[J].地質(zhì)與勘探,2010,46(6):1092-1098.
[5]李軍,陳強,等.庫地鉻鐵礦地質(zhì)特征及西昆侖北蛇綠巖帶鉻鐵礦成礦遠(yuǎn)景探討[J].新疆地質(zhì),2012,30(3):304-306.
[6]李淼淼,邢立新,潘軍,等.組合分析蝕變信息提取方法研究[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,2011,26(3):303-308.
[7]呂鳳軍,郝躍生,石靜,等.ASTER遙感數(shù)據(jù)蝕變遙感異常提取研究[J].地球?qū)W報,2009,30(2):271-276.