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《地質(zhì)與資源雜志》2015年第一期

1研究區(qū)遙感數(shù)據(jù)及預處理

（1）ETM+和ASTER數(shù)據(jù)源ETM+是NASA（美國國家航空和航天局）于1999年4月15日成功發(fā)射的美國陸地衛(wèi)星LandSat7攜帶的對地觀測傳感器，是一臺8波段的多光譜掃描輻射機，工作于可見光、近紅外、短波紅外和熱紅外波段.鑒于ETM+數(shù)據(jù)具有覆蓋面積廣，分辨率高等特點，本次研究用ETM+遙感影像鑲嵌圖來進行地質(zhì)構(gòu)造的解譯.美國Terra衛(wèi)星的ASTER多光譜傳感器，是美國NASA與日本METI（經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省）合作研制的，其單景覆蓋面積達60km×60km，可以獲取全球大部分地區(qū)分辨率15～30m的遙感影像數(shù)據(jù)，在可見光—熱紅外光譜段可獲取達14個波段的光譜數(shù)據(jù).本文所用ETM+遙感數(shù)據(jù)2景，ASTER遙感數(shù)據(jù)8景.（2）數(shù)據(jù)預處理預處理包括ETM+圖像輻射定標處理、目視解譯增強處理、ASTER數(shù)據(jù)的幾何校正、圖像去干擾和反射率轉(zhuǎn)換等.ETM+圖像通過增強處理后更加便于目視解譯，改進相鄰影像的色彩、對比度來確保拼圖的色調(diào)一致性.ASTER數(shù)據(jù)預處理最重要的一步為去干擾處理，鑒于本區(qū)影響該數(shù)據(jù)提取蝕變信息最主要的干擾因素為植被、陰影和云，針對這3種干擾因素，分別做了不同的去干擾處理，得到的影像作為下一步異常信息提取的基礎.

2遙感地質(zhì)異常信息提取結(jié)果

2.1地質(zhì)構(gòu)造解譯遙感圖像可以直觀地反映各種地質(zhì)構(gòu)造要素，特別是與成礦和控礦關系極為密切的斷裂構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造.基于原有地質(zhì)資料的基礎上，利用ETM+遙感圖像對區(qū)域內(nèi)的斷裂構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造進行了詳細的遙感地質(zhì)構(gòu)造解譯（圖2）.從研究區(qū)構(gòu)造解譯圖來看（圖2），北東向、北北東向斷裂為早期斷裂，貫穿整個研究區(qū)，斷裂延伸長，大都被后期北西向、北北西向斷裂所切割.在各地質(zhì)歷史時期，沿該方向斷裂有多期巖漿侵入過程，嚴格控制著本區(qū)的成礦.

2.2遙感蝕變信息提取1）光譜角填圖法光譜角填圖法又稱光譜角匹配法，是以實驗室測得的標準光譜或從圖像上提取的已知點的平均光譜為參考，求算圖像中每個像元矢量（將像元n個波段的光譜響應作為n維空間的矢量）與參考光譜矢量之間的廣義夾角，根據(jù)夾角的大小來確定光譜間的相似程度，以達到識別地物的目的［5］.光譜角識別方法（又稱光譜角度填圖技術(shù)）是在由光譜組成的多維光譜矢量空間，利用一個角度測度函數(shù)（θ）求解參考光譜端元矢量（r）與圖像像元光譜矢量（t）的相似程度。式中θ介于0和π/2之間，其值愈小二者的相似程度愈高，識別與提取的信息也就愈可靠.該方法基于整個譜形特征的相似概率的大小，能有效避免因巖石礦物光譜漂移或光譜變異而造成的單個光譜特征的不匹配，并能充分利用弱的波譜信息［6］.2）蝕變信息提取方法根據(jù)研究區(qū)礦化蝕變情況，重點提取鐵氧化物類（以褐鐵礦為主）、泥化（高嶺石、絹云母為代表）、青磐巖化類（綠泥石、碳酸鹽類礦物為代表）和硅化4類有代表性的蝕變礦物信息.提取鐵氧化物、泥化、青磐巖化類礦化蝕變信息，采用USGS波譜庫提供的礦物波譜信息作為端元波譜，對其在ASTER可見光—近紅外波段范圍內(nèi)進行重采樣，將重采樣后的礦物光譜曲線和ASTER圖像上的未知礦物光譜進行夾角計算，波譜角θ取值范圍為0.02～0.07，并對信息進行了合并分析，得到了鐵氧化物、泥化、青磐巖化類礦化蝕變信息分布結(jié)果（圖3）.提取硅化蝕變信息，利用ASTER的熱紅外波段，通過ENVI軟件包提供的α殘余（AlphaResiduals）生成發(fā)射率，采用JHU波譜庫中的石英波譜曲線作為端元波譜，對其在ASTER熱紅外波段范圍內(nèi)進行重采樣，將重采樣后的礦物光譜曲線和ASTER圖像上的未知礦物光譜進行夾角計算，波譜角θ取值范圍取為0.01～0.05，對硅化信息進行增強處理［7］，得到了硅化的蝕變信息分布結(jié)果（圖3）.3）蝕變信息提取結(jié)果利用SAM遙感技術(shù)分類提取了研究區(qū)4種主要的蝕變信息，如圖3所示.

2.3區(qū)域地球化學異常本區(qū)地質(zhì)背景復雜，成礦地球化學場一般可以簡化為區(qū)域地球化學背景場與地球化學異常場的綜合.通過對該區(qū)金屬元素地球化學分布與遙感提取的蝕變信息分布情況作綜合比較，分析它們之間的內(nèi)在關系，達到綜合預測成礦的目的.由于研究區(qū)已知礦床中以Ag、Cu含量為最高，本次研究選取了全區(qū)的Ag元素（圖4）、Cu元素（圖5）地球化學分布圖作為研究內(nèi)容.

3研究區(qū)成礦靶區(qū)圈定

3.1研究區(qū)成礦規(guī)律總結(jié)利用遙感解譯構(gòu)造、巖性及提取的蝕變信息，結(jié)合該區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)資料、化探資料和已知礦床的成礦特征分析，總結(jié)了本區(qū)主要礦床成礦規(guī)律，如表1所示.

3.2研究區(qū)成礦遠景區(qū)圈定基于上述礦床成礦規(guī)律，通過綜合研究遙感蝕變信息和地質(zhì)成礦要素，對比地球化學分布異常圖，最終圈定了研究區(qū)綜合成礦遠景區(qū)，如圖6所示.以研究區(qū)地質(zhì)條件為成礦背景，結(jié)合野外調(diào)查和前人地質(zhì)資料，以遙感技術(shù)提取的礦化蝕變信息分布特征、地球化學Ag、Cu異常分布及規(guī)律為重點，在循研究區(qū)成礦規(guī)律的基礎上（表1），采用地質(zhì)綜合信息法，對本區(qū)進行了成礦預測.從結(jié)果來看：圈定了6個成礦遠景區(qū).預測區(qū)相對較為集中，4個遠景區(qū)分布在研究區(qū)中部，1個分布在研究區(qū)西北角，另1個分布在研究區(qū)東北方向.本次成礦預測結(jié)果為進一步詳查指出了找礦方向.

4結(jié)論和認識

（1）利用ETM+合成圖像進行構(gòu)造解譯，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景，可以從宏觀角度來研究成礦構(gòu)造規(guī)律，采用ASTER數(shù)據(jù)來提取礦化蝕變信息，取得了良好的應用效果.（2）遙感、地質(zhì)、化探的結(jié)合找礦是本次論文研究的核心內(nèi)容.以地質(zhì)成礦和遙感找礦理論為指導，利用ETM+遙感影像解譯斷裂構(gòu)造信息，利用ASTER遙感影像提取礦化蝕變信息，綜合分析它們與地層、地球化學異常等地質(zhì)成礦因素的空間分布關系，選取蝕變信息和成礦地質(zhì)因素最為充分的地區(qū)作為重點成礦區(qū)域，方法確實可行.（3）運用此方法在研究區(qū)預測出成礦遠景區(qū)6處。

作者：楊佳佳 馮雨林 徐英奎 呂霖冰 高鐵 單位：沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所 中國地質(zhì)調(diào)查局 沈陽地質(zhì)調(diào)查中心 中國地質(zhì)大學