成礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定分析范文

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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(yù)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(jī)，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(diǎn)，本次研究用ETM+遙感影像鑲嵌圖來進(jìn)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(jì)產(chǎn)業(yè)省）合作研制的，其單景覆蓋面積達(dá)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(dá)14個(gè)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(yù)處理預(yù)處理包括ETM+圖像輻射定標(biāo)處理、目視解譯增強(qiáng)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(qiáng)處理后更加便于目視解譯，改進(jìn)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(yù)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(chǔ).

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(guān)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(chǔ)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(jìn)行了詳細(xì)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(gè)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(shí)期，沿該方向斷裂有多期巖漿侵入過程，嚴(yán)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(shí)驗(yàn)室測得的標(biāo)準(zhǔn)光譜或從圖像上提取的已知點(diǎn)的平均光譜為參考，求算圖像中每個(gè)像元矢量（將像元n個(gè)波段的光譜響應(yīng)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(dá)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(gè)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(gè)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(gè)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(diǎn)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(jìn)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(jìn)行夾角計(jì)算，波譜角θ取值范圍為0.02～0.07，并對信息進(jìn)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(jìn)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(jìn)行夾角計(jì)算，波譜角θ取值范圍取為0.01～0.05，對硅化信息進(jìn)行增強(qiáng)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(xué)異常本區(qū)地質(zhì)背景復(fù)雜，成礦地球化學(xué)場一般可以簡化為區(qū)域地球化學(xué)背景場與地球化學(xué)異常場的綜合.通過對該區(qū)金屬元素地球化學(xué)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(guān)系，達(dá)到綜合預(yù)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(xué)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(yuǎn)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(xué)分布異常圖，最終圈定了研究區(qū)綜合成礦遠(yuǎn)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(xué)Ag、Cu異常分布及規(guī)律為重點(diǎn)，在循研究區(qū)成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上（表1），采用地質(zhì)綜合信息法，對本區(qū)進(jìn)行了成礦預(yù)測.從結(jié)果來看：圈定了6個(gè)成礦遠(yuǎn)景區(qū).預(yù)測區(qū)相對較為集中，4個(gè)遠(yuǎn)景區(qū)分布在研究區(qū)中部，1個(gè)分布在研究區(qū)西北角，另1個(gè)分布在研究區(qū)東北方向.本次成礦預(yù)測結(jié)果為進(jìn)一步詳查指出了找礦方向.

4結(jié)論和認(rèn)識

（1）利用ETM+合成圖像進(jìn)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(yīng)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(dǎo)，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(xué)異常等地質(zhì)成礦因素的空間分布關(guān)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(diǎn)成礦區(qū)域，方法確實(shí)可行.（3）運(yùn)用此方法在研究區(qū)預(yù)測出成礦遠(yuǎn)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(xué)