遙感技術(shù)在東昆侖拉陵高里地區(qū)找礦預(yù)測中的應(yīng)用

劉 歡

遙感技術(shù)是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，并通過對這些信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸和處理，從而對地表各類地物和現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控測和識別的現(xiàn)代綜合技術(shù)。遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用，目前已成為礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查的重要技術(shù)手段，特別是自然條件惡劣、人員難以到達(dá)的西部地區(qū)，可以發(fā)揮遙感技術(shù)的獨特優(yōu)勢。本文以東昆侖拉陵高里地區(qū)為研究區(qū)，開展遙感技術(shù)找礦預(yù)測的應(yīng)用探討。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)北起祁漫塔格山脈南緣，橫跨東昆侖山脈北段，大地構(gòu)造位置屬于東昆侖弧盆系，以昆北斷裂為界，研究區(qū)橫跨祁漫塔格早古生代弧后裂陷盆地和北昆侖巖漿弧2個三級構(gòu)造單元。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史，從古元古界至古生界發(fā)育較為齊全，主要出露地層為古元古界金水口巖群（Pt1J）、奧陶系祁漫塔格群（OQ）、志留系上統(tǒng)-泥盆系契蓋蘇組（S4D1q）、石炭系大干溝組（C1dg）。巖漿侵入活動強烈，主要有中泥盆紀(jì)石英閃長巖-花崗閃長巖組合、三疊紀(jì)花崗閃長巖-二長花崗巖組合。斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北西向斷裂為主，北東向斷裂一般為次生斷裂。

研究區(qū)橫跨祁漫塔格-都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石成礦帶的野馬泉-開木棋里河華力西期鐵、銅、鉛、鋅、鈷成礦亞帶與伯喀里克-香日德印支期金、鉛、鋅、鐵、石墨成礦帶的伯喀里克-香日德印支期金、鉛、鋅成礦亞帶。前者礦床類型以矽卡巖型為主，另有斑巖型、噴流沉積型；后者以矽卡型礦床、熱液型礦床為主，另外與受變質(zhì)作用有關(guān)的沉積變質(zhì)型鐵礦也較為常見。

2 典型礦產(chǎn)特征

通過對肯德可克鐵鈷多金屬礦床和野馬泉鐵鋅礦床礦產(chǎn)特征的研究，對研究區(qū)與成礦有關(guān)的地層、構(gòu)造、巖體等地質(zhì)單元進(jìn)行初步了解，為下一步遙感解譯、異常篩選等工作重點提供方向。

2.1 肯德可克鐵鈷多金屬礦床

主要含礦地層為祁漫塔格群、契蓋蘇組、大干溝組。侵入巖主要為中酸性脈巖。區(qū)域構(gòu)造總體呈北西西向，常見的有近東西向和北東向兩組。

該礦床賦存于大干溝組和契蓋蘇組中，以鐵礦體和鉛鋅礦體為主，多分布于其底部的矽卡巖中。圍巖蝕變除矽卡巖化外，還見有綠泥石化、碳酸鹽化、綠簾石化、透閃石化等熱液蝕變。其中矽卡巖化與成礦關(guān)系最為密切。

2.2 野馬泉鐵鋅礦床

主要含礦地層為大干溝組和締敖蘇組。侵入巖為印支期含黑云母閃長巖和燕山期正長花崗巖，與圍巖接觸帶部位發(fā)育有矽卡巖和鐵鋅礦體。斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北西西向為主，北東向和北西向次之。

礦帶沿正長花崗巖、花崗閃長巖與石炭世大理巖接觸帶分布，呈馬蹄形，鐵礦體賦存于接觸帶矽卡巖中，以浸染狀礦石居多。本礦床絕大多數(shù)礦體直接賦存于矽卡巖中，屬接觸交代矽卡巖型礦床。

綜上，研究區(qū)以矽卡巖型鐵多金屬礦為重點礦種。

3 遙感解譯與遙感異常信息提取

3.1 地層信息提取

區(qū)域上礦產(chǎn)主要分布于祁漫塔格群、大干溝組、萬寶溝群和金水口巖群中。祁漫塔格群和大干溝組是區(qū)內(nèi)成礦元素豐度值最高的地質(zhì)體，地層中初始富集高含量的成礦元素，為后期成礦奠定了良好物質(zhì)基礎(chǔ)。

祁漫塔格群：區(qū)內(nèi)分布面積較大，呈北西向條帶狀出露于北部，大部分以昆北斷裂為界分布于斷裂以北，自西向東依次與二長花崗巖、金水口巖群、花崗閃長巖和大干溝組呈斷層接觸；在影像上色調(diào)呈灰黑、淺藍(lán)色，巖石組合以變砂巖、板巖為主，局部夾有少量硅質(zhì)巖、玄武巖及大理巖。祁漫塔格群是研究區(qū)矽卡巖型礦床主要賦礦層位。

大干溝組碳酸鹽巖段：區(qū)內(nèi)大干溝組出露面積很小，主要位于那陵郭勒河下游東側(cè)，大部分被第四系掩蓋，其南部被中三疊世英云閃長巖、中三疊世二長花崗巖和晚三疊世正長花崗巖侵吞。大干溝組巖性分為下部碎屑巖段和上部碳酸鹽巖段，主要為一套灰?guī)r夾砂巖的巖性組合，其碳酸鹽巖組成礦元素豐度較高，化學(xué)性質(zhì)活潑，易與后期熱液發(fā)生交代而成礦。

金水口巖群：系一套層狀無序的中高級變質(zhì)巖系。金水口巖群的大理巖條帶是本次找礦的重要標(biāo)志層，其高分影像特征明顯，影像色調(diào)呈白色，呈近東西向條帶狀展布，影紋光滑，侵蝕作用弱，水系不發(fā)育。主要為區(qū)域變質(zhì)結(jié)晶基底，受構(gòu)造作用而強烈變形的斜長角閃巖的次生構(gòu)造十分發(fā)育，有利于含礦熱液的儲集，其大理巖條帶與侵入巖的接觸部位，是尋找矽卡巖型礦化的有利地段。

3.2 構(gòu)造信息分析

研究區(qū)構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為北西西向、北西向為主，近南北向、北東向構(gòu)造形跡相對較弱。斷層性質(zhì)主要以斷面北傾的逆斷層為主，斷層傾角較陡，且部分?jǐn)鄬泳哂泻笃诨顒拥奶卣?。區(qū)內(nèi)鐵多金屬礦點產(chǎn)出部位多與北西-南東向這個主體方向的斷裂構(gòu)造有關(guān)，呈線狀分布，表明北西-南東向構(gòu)造是明顯的導(dǎo)礦構(gòu)造，而其次級裂隙和破碎帶是有利的儲礦空間。結(jié)合區(qū)域成礦規(guī)律認(rèn)識，礦化多產(chǎn)出于北西-南東向構(gòu)造與北東向構(gòu)造的交匯部位，野馬泉鐵多金屬礦床就產(chǎn)于這種環(huán)境。

3.3 巖漿活動分析

研究區(qū)整體處于東昆侖造山帶西段，跨祁漫塔格巖漿巖帶與北昆侖巖漿巖帶，構(gòu)造-巖漿作用活動頻繁，侵入巖及火山巖均有出露。從元古代到新生代巖漿活動此起彼伏，構(gòu)成區(qū)內(nèi)侵入巖主體，形態(tài)上以巖基為主，形成了巖石類型各異、時空不同、規(guī)模不等的各類侵入巖和噴出巖。早二疊世、晚三疊世巖漿侵入活動強烈，尤其是晚三疊世侵入巖與成礦關(guān)系密切，巖體呈小巖株狀產(chǎn)出礦化愈強，礦化成因機制多為熱液交代型，主要分布于圍巖內(nèi)外接觸帶附近。

祁漫塔格巖漿巖帶主要為一套以中-晚三疊世為主的中酸性侵入巖，呈巖株形態(tài)，圍巖為大干溝組、祁漫塔格群，圍巖接觸帶見矽卡巖化，外接觸帶巖石具硅化、重結(jié)晶及角巖化現(xiàn)象，巖體中見有圍巖捕擄體。將祁漫塔格巖漿巖帶可解譯為二長花崗巖、正長花崗巖、花崗閃長巖等，正長花崗巖在影像呈肉紅色，二長花崗巖呈白色，花崗閃長巖呈灰白色，之間的界線清晰，解譯標(biāo)志明顯。

北昆侖巖漿巖帶在區(qū)內(nèi)分布較為集中，主要分布于開木棋河中游，圍巖以金水口巖群為主。巖體主要以巖基形式產(chǎn)出，出露面積大，構(gòu)成北昆侖巖漿巖帶的主體，平面形態(tài)多呈長條狀、不規(guī)則狀呈北西西展布，與區(qū)域主構(gòu)造線方向一致。巖性主要為灰色中細(xì)?；◢忛W長巖、肉紅色中粗粒二長花崗巖。

3.4 遙感異常提取

礦產(chǎn)在成礦過程中往往伴隨著熱液活動，形成的蝕變巖石與其周圍的正常巖石在礦物種類、結(jié)構(gòu)、顏色等方面都有差異，這導(dǎo)致了蝕變巖石和正常巖石之間反射光譜的差異，為用遙感圖像進(jìn)行蝕變信息提取提供了理論依據(jù)。利用ASTER遙感數(shù)據(jù)采用主成份變換遙感異常信息提取，提取了與區(qū)內(nèi)已知礦點或礦化點有密切成礦聯(lián)系的以羥基蝕變礦物為主的基團(tuán)異常和Fe2+、Fe3+等信息，并在此基礎(chǔ)上對遙感蝕變異常進(jìn)行了分類和分級，包括高（一級異常）、中（二級異常）、低（三級異常）三級。

研究區(qū)異常主要分布于大干溝組碳酸鹽巖段、祁漫塔格群、金水口巖群、正長花崗巖以及花崗閃長巖巖體中。大干溝組碳酸鹽巖段、祁漫塔格群中的異常以鐵染與鋁羥基異常為主，具一定規(guī)模，普遍異常值較高，總體呈北西向、東西向分布，與區(qū)域構(gòu)造方向、矽卡巖帶走向以及中酸性巖體接觸帶走向基本一致，異常與大部分已知礦化較吻合。金水口巖群中的異常分布廣泛，但規(guī)律性不強，推測以巖性異常為主。正長花崗巖巖體中的異常以鐵染異常為主，異常值普遍較高，呈團(tuán)塊狀分布，反應(yīng)其具有高成礦背景值。其它巖體中鐵染與羥基異常均有分布，多呈斑點狀均勻分布，規(guī)律性較差，對成礦性指示作用不大。根據(jù)地質(zhì)背景、成礦條件、找礦意義等，將成礦地質(zhì)條件相近的遙感異常圈定在一起，進(jìn)行歸類，共圈出11個異常包23個異常推薦點。

4 野外調(diào)查驗證

在高分遙感解譯和礦化蝕變信息提取基礎(chǔ)上，通過野外調(diào)查驗證，查證具一定規(guī)模的矽卡巖帶2處，新發(fā)現(xiàn)銅礦化1處，磁鐵礦化1處，銅元素高異常值點1處。

4.1 新發(fā)現(xiàn)礦化

沿紅衛(wèi)山矽卡巖帶向北追索，發(fā)現(xiàn)銅礦化1處，位于正長花崗巖與大干溝組白云質(zhì)灰?guī)r的接觸帶上，見礦體1條，寬4m，長30m，礦石礦物以孔雀石、黃銅礦為主，未見磁鐵礦，脈石礦物為方解石等。礦化以星點狀、浸染狀為主，蝕變?yōu)槲◣r化、褐鐵礦化、孔雀石化等。礦化出露較好，對礦體按照槽探刻槽樣規(guī)格進(jìn)行連續(xù)采樣化驗，品位Cu：0.19%～2.24%，平均為1.2%，伴生Ag：2.39g/T～6.7g/T。在矽卡巖帶南部延伸發(fā)現(xiàn)磁鐵礦化1處，位于正長花崗巖與大干溝組白云質(zhì)灰?guī)r的接觸帶上，見礦化蝕變2條，規(guī)模為0.5m×10m、4m×50m，見磁鐵礦、褐鐵礦化等，取一個揀塊樣，品位TFe：49.6%、mFe：47.7%。

4.2 已有礦產(chǎn)遙感特征

紅衛(wèi)山磁鐵礦點其矽卡巖化、褐鐵礦化在影像上呈黃綠色色調(diào)，通過高分解譯發(fā)現(xiàn)礦點北側(cè)延伸5公里矽卡巖帶影像特征清晰而且穩(wěn)定，其在高分影像上呈現(xiàn)黃綠色色調(diào)，南北向帶狀延伸，在帶內(nèi)呈圖斑狀、串珠狀斷續(xù)延伸。

對遙感解譯的矽卡巖帶開展野外調(diào)查驗證，南部磁鐵礦點為已知礦點，礦體頂板為正長花崗巖，底板為灰?guī)r，呈北東向展布，寬5m，長150m，呈透鏡狀，兩邊尖滅；礦石礦物以磁鐵礦為主，脈石為方解石、石英等，蝕變?yōu)槲◣r化、褐鐵礦化等。

4.3 遙感找礦模型的建立

通過以上對矽卡巖型礦床特征的研究，對其進(jìn)行總結(jié)歸納，初步提出東昆侖成礦帶矽卡巖型鐵多金屬礦遙感找礦模型。初步建立矽卡巖型鐵多金屬礦遙感找礦模型分別如下。

地質(zhì)特征：

（1）大地構(gòu)造位置：古亞洲構(gòu)造域的北昆侖（祁漫塔格）早古生代巖漿弧帶和中昆侖微陸塊。

（2）地層：金水口巖群、祁漫塔格群、大干溝組碳酸鹽巖發(fā)育地段。

（3）巖漿巖：中酸性侵入巖，尤其是晚三疊世中酸性巖體。

（4）構(gòu)造：北西—南東向構(gòu)造是明顯的導(dǎo)礦構(gòu)造，而其發(fā)育的次級裂隙和破碎帶是有利的儲礦空間。

（5）礦石特征：以磁鐵礦為主，部分礦床伴生有銅鉛鋅。

遙感特征：

（1）波譜特征：Fe2+在1.0μ～1.1μm附近產(chǎn)生一個常見的強而寬的譜帶；Fe3+在0.6μ～0.9μm之間產(chǎn)生強的吸收譜段。

（2）高分影像特征：矽卡巖帶在高分影像上呈現(xiàn)黃綠色色調(diào)，南北向帶狀延伸，在帶內(nèi)呈圖斑狀、串珠狀斷續(xù)延伸。巖體多呈肉紅色，塊狀影紋特征，碳酸鹽巖多呈灰白色，帶狀特征。

（3）高分鐵染異常：采用主成分方法進(jìn)行礦化蝕變信息提取，鐵染異常明顯。

5 遙感找礦預(yù)測與找礦靶區(qū)圈定

以典型礦床的遙感找礦模型研究為基礎(chǔ)，通過遙感異常篩選和綜合研究，將研究區(qū)中與典型礦床具有相同成礦條件的地段圈定為遙感找礦靶區(qū)。圈定2處A級找礦靶區(qū)。

5.1 紅衛(wèi)山鐵多金屬礦A級找礦靶區(qū)

靶區(qū)主要出露大干溝組碎屑巖段和碳酸鹽巖段，碎屑巖段巖性主要為砂巖、粉砂巖，碳酸鹽巖段主要為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等。巖漿活動強烈，以三疊世中酸性侵入巖為主，包括二長花崗巖、花崗閃長巖、正長花崗巖，其中肉紅色正長花崗巖與大干溝組白云質(zhì)灰?guī)r接觸部位多形成矽卡巖，局部鐵銅富集成礦。該靶區(qū)矽卡巖型礦床成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，與已知典型礦床遙感找礦模型表達(dá)的預(yù)測準(zhǔn)則高度一致。

高分遙感異常沿矽卡巖帶呈串珠狀分布，異常高值地段與礦化較吻合，ASTER遙感異常以鐵染異常和鋁羥基異常為主，呈斑點狀，異常值高。因此，確定為鐵多金屬礦A級找礦靶區(qū)。

5.2 拉陵高里鐵多金屬礦A級找礦靶區(qū)

靶區(qū)主要出露地層為金水口巖群、祁漫塔格群、大干溝組。祁漫塔格群和大干溝組碳酸鹽巖段與晚三疊世二長花崗巖、正長花崗巖接觸交代形成矽卡巖是鐵礦體的主要賦礦層位。靶區(qū)內(nèi)地層呈單斜產(chǎn)出，普遍北傾。區(qū)內(nèi)侵入巖分布較廣，出露面積大，主要為晚三疊世二長花崗巖、正長花崗巖，侵入巖與碳酸鹽巖接觸形成矽卡巖，在深部表現(xiàn)的更為強烈，而矽卡巖本身就是賦礦圍巖。與已知典型礦床遙感找礦模型表達(dá)的預(yù)測準(zhǔn)則高度一致。

高分遙感異常與拉陵高里鐵多金屬礦床的礦化較吻合，ASTER遙感異常以鐵染異常和羥基異常為主，異常值高。因此，確定為鐵多金屬礦A級找礦靶區(qū)。

6 結(jié)論

本文以東昆侖地區(qū)拉陵高里一帶為例，利用典型礦床的遙感找礦模型研究為基礎(chǔ)，通過多源遙感數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用、多尺度的遙感異常篩選和綜合研究，將研究區(qū)中與典型礦床具有相同成礦條件的地段圈定為遙感找礦靶區(qū)。圈定紅衛(wèi)山鐵多金屬礦A級找礦靶區(qū)、拉陵高里鐵多金屬礦A級找礦靶區(qū)。

紅衛(wèi)山找礦靶區(qū)矽卡巖型礦床成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，與已知典型礦床遙感找礦模型表達(dá)的預(yù)測準(zhǔn)則高度一致，矽卡巖帶穩(wěn)定出露，發(fā)現(xiàn)多個鐵銅礦化，具有一定規(guī)模，遙感異常明顯，且與礦化較吻合，推薦優(yōu)先開展礦產(chǎn)勘查工作，重點查證矽卡巖帶向南部的延伸情況。

拉陵高里找礦靶區(qū)矽卡巖型礦床成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，與已知典型礦床遙感找礦模型表達(dá)的預(yù)測準(zhǔn)則高度一致，建議下一步找礦工作沿拉陵高里鐵多金屬礦床向東西兩側(cè)追索，重點查證巖體與碳酸鹽巖的接觸帶。