黔西南地区遥感构造与金矿的关系及找矿预测

况 忠，龙胜清，曾禹人，黄欣欣，邬晓芳

黔西南地区遥感构造与金矿的关系及找矿预测

况 忠，龙胜清，曾禹人，黄欣欣，邬晓芳

(贵州省地质调查院，贵阳 550005)

遥感图像显示黔西南地区有两个地层区——台地相区和槽盆相区。复合内生微细浸染型金矿均产于短轴背斜、穹窿和与之伴生的断裂内，因此遥感解译的正向环形构造和环形影像对找矿有重要意义。另外，区内金矿与遥感解译推测的隐伏断裂也有一定关系。基于上述认识，以ETM+和GeoEye数据为数据源生成融合图像，进行遥感构造解译和分析，圈定了金矿找矿预测区，为进一步开展贵州省矿产资源潜力评价和找矿工作提供了参考依据。

黔西南地区;遥感构造;金矿;找矿预测

0 引言

黔西南盛产金矿，其中不乏有超大型、大型和中型金矿床，并共生或伴生多种其他矿产，属燕山期Au－Sb－Hg－Tl－U－Mo－As－萤石成矿系列区［1］。区内复合内生微细浸染型金矿几乎都产于穹窿和短轴背斜等正向构造及与之伴生的断裂中，而遥感手段对这些控矿构造的识别有着独到之处，不但地表出露的正向构造在遥感图像上显示得很清楚，而且一些隐伏的正向构造及隐伏断裂也可通过遥感解译的环形影像及地表构造的不同组合特征推定［2－4］，进而为扩大找矿远景、划定预测区提供了依据。基于上述认识，本文以ETM+和GeoEye数据为数据源生成融合图像，进行遥感构造解译和分析，圈定了金矿遥感找矿预测区，为进一步开展贵州省矿产资源潜力评价和找矿工作提供了参考依据。

1 区域地质矿产概况

如图1所示，黔西南有2个地层区:①上古生界—中生界浅水台地相碳酸盐岩、不纯碳酸盐岩夹碎屑岩地层区(台地相区);②以三叠系巨厚的裂陷槽盆相复理石建造碎屑岩为主、间有零星分布的石炭—二叠系孤立台地相碳酸盐岩(常有礁灰岩)地层区(槽盆相区)。2个地层区之间为相变过渡关系。

图1 黔西南地区主要赋矿地层对比(据刘平，有改动)［5］Fig.1 Comparison of the main strata containing ores in the southwest area of Guizhou

台地区含矿地层及岩石有中二叠统茅口组(P2m)顶部“大厂层”次生石英岩，中—晚二叠世峨眉山玄武岩(P2－3β)中的凝灰岩夹层，上二叠统龙潭组(P3l)、长兴组(P3c)、大隆组(P3d)砂岩、粉砂岩、硅质岩、凝灰岩及不纯碳酸盐岩，下三叠统夜郎组(T1y)不纯碳酸盐岩。槽盆区含矿地层及岩石为中三叠统许满组(T2xm)和边阳组(T2b)复理石建造陆源碎屑岩［5］。

区内有层状和脉状2种金矿体。前者顺岩层分布，具层控特征;后者则充填于断裂中。台地区和槽盆区所有含矿岩石均富含有机炭和凝灰质(有的已风化成粘土)。近矿围岩蚀变主要有硅化、褐铁矿化和黄铁矿化，其次为毒砂化、碳酸盐化和粘土化(图1)。

金矿与其共生或伴生的其他矿种有着相同的控矿因素，其中尤以构造因素最为重要。区内金矿以复合内生微细浸染型金矿为主，少量属外生红土型金矿，本文只涉及内生金矿的遥感研究。

2 遥感地质解译

2.1 遥感图像处理

以ETM+和GeoEye数据为数据源，进行图像直方图拉伸、局部增强和数据融合处理。融合方法主要是IHS变换，针对个别典型矿床，还使用了小波变换与高通滤波相结合的方法。融合后的图像既保持了GeoEye全色波段数据0.41 m的高空间分辨率，又具有ETM+多光谱数据的光谱特征，影像清晰，虽色调较原ETM+图像稍差，但对线性构造的显示效果有一定提高(特别是在紫木凼、水银洞典型矿床箱状背斜“肩”部的一些小规模断裂)。最后得到供遥感地质解译使用的基础遥感图像——融合后的ETM7(R)，ETM4(G)，ETM1(B)假彩色合成图像(图2)。

利用人机交互式的解译方法对基础遥感图像进行解译和分析，提取了研究区内的岩性、构造、环形影像等遥感地质信息(图3)，分析了这些信息与该区内生金矿的关系。

图2 黔西南地区遥感影像图(融合后的ETM7(R)，ETM4(G)，ETM1(B)假彩色合成图像)Fig.2 Remote sensing image of the southwest area in Guizhou

图3 黔西南地区遥感地质解译图Fig.3 Remote sensing geological interpretation map of the southwest area in Guizhou

2.2 岩性解译

遥感图像显示，以黔、桂、滇三省(区)交界处向东延伸然后折转向北经贞丰的弧线为界，存在着2个影像差异十分醒目的地层区。该弧线是贵州著名的下、中三叠统相变带。弧线西侧为碳酸盐岩夹碎屑岩区(即台地区)，其影像色调总体为粉红色、墨绿色，其中呈暗绿色调大片分布的“花生壳”状影斑(岩溶地貌的反映)是产状平缓的碳酸盐岩，狭长暗绿色斑点状影像与狭长绿色调、冲沟发育的影像呈带状相间分布的影斑是产状较陡的碳酸盐岩与碎屑岩互层;弧线东侧则以复理石建造碎屑岩为主，间有零星孤立分布的碳酸盐岩地层区(即槽盆区)，其影像以绿色调为主，冲沟发育，侵蚀地貌，其中暗绿色调、“花生壳”状影斑是孤立台地相碳酸盐岩(图2)。

2.3 构造及环形影像解译

2.3.1 褶皱

台地区以断续褶皱(穹窿、构造盆地、短轴褶曲)为主，狭长紧闭线状褶皱镶嵌其间，具过渡型褶皱、断块结构特征;槽盆区则以紧闭线状褶皱为主，次为断续褶皱。褶皱构造组合特征在遥感图像(图2)上一目了然。

褶皱在遥感图像上表现为岩层的不同色调、地貌条带交替的对称重复影像。褶曲类型可通过条带状对称重复影像的总体几何形态及转折端特征识别。块状影像是岩层产状平缓的断续褶皱;狭长带状影像是岩层产状较陡的紧闭褶皱;转折端岩层内倾为向斜，外倾为背斜(图3中省略了线性向斜构造的表示)。

2.3.2 断裂

区内有地表和隐伏2种断裂。地表断裂以北东(NE)向为主，北西(NW)向次之，其中台地区断层又多于槽盆区，可能与不同岩石的能干性差异有关。台地区岩石能干性强，易形成脆性变形(断裂);槽盆区岩石能干性弱，则易形成韧性变形(褶皱)。

1)地表断层。地表断层多具线性负地形影像。切割岩层的横、斜断层通常错移岩层，容易识别;平行地层走向的纵断层(顺层断层)则较难识别，只有目视解译追索见有与之斜交的地层、而且并非是区域性不整合面或地层格架中的顶超、底超面时才可认定。黔西南有台地、槽盆两种沉积建造，相变频繁，台地边缘常有顶超或底超现象。

区内有众多大型节理，遥感图像表现为成组的直线形影像，节理两侧地层无明显错移。

2)隐伏断裂。按深部构造控制、影响浅部构造的理念，在遥感图像(图2)上依据“一线”的两侧构造线方向决然不同、或构造线方向虽然相同但“遥相呼应”不畅通、或构造样式迥然不同等特征，在区内共推测出9条隐伏断裂。沿线地表局部偶有与之方向相同、断续分布的断裂(包括同沉积断层)、褶皱。这些隐伏断裂均贯穿全区，规模大。应该指出的是，遥感解译的隐伏断裂是由表及里推测的，大多不是“线”，而是有一定宽度的带，在遥感解译图(图3)上只是用线表示而已。

Y1隐伏断裂处于普安山字型构造的东西(EW)向前弧附近，南北(SN)两侧构造线方向不同;Y2隐伏断裂北部通过普安山字型SN向脊柱，南部为两个环形构造分界，南端为SN向半环影像(构造鼻);Y3隐伏断裂西北侧构造线为NE向，东南侧为NW向;Y4隐伏断裂北东侧构造线为SN向，西南侧为NW向;Y5隐伏断裂是东、西两个环形构造影像(箱状背斜)分界;Y6隐伏断裂是台地与槽盆区分界(下、中三叠统相变带)的同沉积断层，两侧遥感影像差异清晰明显;Y7隐伏断裂沿线有EW向环形构造或线性影像(紧闭褶皱及断层)转弯、终止(褶曲枢纽起伏)现象，其与Y6交插的贞丰附近尚有多个中—新生代云煌岩小岩体;Y8隐伏断裂北东侧构造线为NW向，南西侧为NE向，同时构造样式不同;Y9隐伏断裂西段是台地与槽盆区分界的同沉积断层，两侧影像差异大，东段南、北两侧构造线方向分别为NE向、NW向。

2.3.3 环形构造及环形影像

区内遥感解译的环形构造大多为穹窿、构造盆地及短轴背斜、短轴向斜。

区内遥感图像中环形影像主要是环形沟谷地貌的反映。台地区环形影像的地质含义不明。槽盆区环形影像均分布在复理石建造区，环形影像内部较之外部影像色调较暗、地形“破碎”、一级冲沟发育、地表径流短小，可能是地下不深处存在透水的碳酸盐岩所致。

鉴于槽盆区三叠系紧闭褶皱大片分布，且有零星“冒头”出露的泥盆—二叠系碳酸盐岩构成的穹窿，故而推测其地表三叠系紧闭褶皱地段的环形影像有些是隐伏的石炭—二叠系正向构造。例如位于册亨东南椭圆环形影像中的秧坝环形影像，经地震勘探证实［6］是在地表三叠系近EW向紧闭褶皱之下埋深700 m左右的二叠系穹窿构造的显示(图4)。

图4 秧坝环形影像下伏二叠系顶界等高线图(据贵州石油指挥部)Fig.4 Contour map of the layer upon the permian system in Yangba circular image

3 遥感找矿模式及找矿预测

3.1 遥感找矿模式

对泥堡［7］、紫木凼［8］、水银洞、戈塘［9］、烂泥沟和板其等典型矿床的地质背景研究及遥感分析表明，区内复合内生微细浸染型金矿受地层、岩性和构造控制［10－19］;矿床沿中二叠统上部—中三叠统某几组地层或区域性假整合面附近分布，具层控性;含矿岩石为碎屑岩及不纯碳酸盐岩;含矿部位为短轴背斜、穹窿等正向构造顶部虚脱部位及与之伴生的断层破碎带。

上述各控矿因素中尤以构造因素最为重要，区内金矿几乎均产于短轴背斜、穹窿及伴生断层内，曾有人简约通俗地说控矿构造就是“背斜加一刀(断裂)”。该地区的遥感找矿模式为正向环形构造和环形影像区。前者是短轴背斜、穹窿影像;后者在槽盆区多为隐伏正向构造在地表的影像反映。

3.2 遥感找矿预测

黔西南区金矿绝大多数分布在Y3与Y4两条隐伏断裂围限的以南较大区域内，不少矿床位于遥感推测的隐伏断裂不远处或在隐伏断裂交叉部位附近。这两条隐伏断裂作为导矿的隐伏断裂控制着矿田的分布。石油和煤炭工作研究表明，该地区是古地热高异常区(最高温度可达250～394℃)，也是现今地温梯度和热流值最大的地区［6］，高热流为金矿的形成提供了热源。

3.2.1 台地区

笔者通过遥感解译并结合区域地质资料分析认为，台地区金矿矿带主要受NE向构造控制。遥感图像(图2)显示，除Y3隐伏断裂西北侧晴隆北东一带及雄武等含矿的环形构造长轴均为NE向外，其余地区的金矿似乎都受长轴为NW向的烂木厂和雨樟两个正向环形构造的控制;但通过细致的遥感解译发现，NW向的兴仁椭圆形环形构造(即龙头山向斜)中段南北两侧各有一个凸出的“瘤状”半圆环形构造(即巧岭构造盆地和回龙构造鼻)，两个半圆形环连线为NE 30°方向，显示了NW向龙头山向斜是叠加在一个极为宽缓的NE向褶皱上的影像。回龙构造鼻—巧岭构造盆地—戈塘穹窿几个断续褶曲以及雄武背斜连成一线，形成NE向矿带。烂木厂环形构造与回龙半环形构造叠加部位、雨樟环形构造中的戈塘半环形构造地段均有超大、大、中型金矿产出，雄武环形构造也产有金矿。至于巧岭半圆形构造未见金矿出现，或许是“开放性”构造(构造盆地)所致。

上述遥感信息表明，台地区复合内生微细浸染型金矿矿带级的控矿构造是NE向构造带，而控制矿田、矿床的构造则是NW向、NE向背斜，以及NE向与NW向构造叠加的正向构造虚脱部位及背斜上的断层。遥感找矿模型主要为上述地质构造背景下的正向环形构造影像区。

鉴于台地区已进行过大面积的地质矿产普查和勘探并找到了众多金矿床，本次遥感解译未发现更多金矿找矿有利地段，因此仅建议就矿找矿、扩大矿田范围。

3.2.2 槽盆区

槽盆区广布三叠系复理石碎屑岩，并有石炭、二叠系灰岩、礁灰岩呈“孤岛”状(穹窿或短轴背斜)散布其间。复合内生微细浸染型金矿呈层状或脉状产于三叠系碎屑岩中。三叠系碎屑岩和下伏二叠、石炭系灰岩间的假整合面为滑脱层，其上、下褶皱样式不同(下部褶皱宽缓，上部褶皱紧闭呈线状)，形成垂向上不协调褶皱。包括该假整合面的正向构造对于金矿有着重要控矿作用，层状矿、脉状矿多产于距该滑脱层上、下不远处，矿床则受背斜核部和伴生断裂控制，其遥感找矿模型与台地区大致相同。

利用遥感手段对找寻滑脱面附近赋存的复合内生微细浸染型金矿具有重要作用，包括该滑脱面的正向构造有些出露地表(即石炭系、二叠系灰岩、礁灰岩形成的“孤岛”)，有些隐伏于三叠系碎屑岩之下不深处。出露地表的上古生界穹窿或短轴背斜表现为遥感环形构造，其影像十分清晰，槽盆区的“花生壳”状影纹即是这种正向构造，均具一定的找矿前景。而由三叠系复理石碎屑岩构成紧闭线状褶皱区的环形影像，部分可能是隐伏的上古生界穹窿或短轴背斜的表象，也是找金矿的有利地段。因此本次遥感工作提出，册亨环形影像及锅底冲环形影像具有良好的找金矿前景，可作为金矿的找矿预测区。

锅底冲环形影像位于Y7隐伏断裂南侧，环形影像北部是多条近SN向褶皱的倾伏、仰起端位置，同时有一处小型金矿。该环形影像呈舌状，长轴为SN向，面积约425 km2，其内部尚包含2个环形影像。地表为二叠系灰岩、礁灰岩及大片三叠系复理石碎屑岩组成近SN向线性褶皱，灰岩、礁灰岩的岩溶地貌影像清晰。地下可能有正向构造，地表地层是区域含矿岩系，金矿的找矿前景良好。

册亨环形影像呈“鞋底状”，长轴为 NWW方向，面积约640 km2。地表除有少量中三叠统许满组(T2xm)第三段泥灰岩外，大量分布的是中三叠统边阳组(T2b)砂岩、泥岩复理石组合。地层倾角较陡，褶皱紧闭。环内地形破碎，山脊、沟谷众多且短小，影像色调深，影纹细碎。

册亨环形影像内还包含多个小环形影像，其中的秧坝环形影像经地震勘探表明地下是一个由二叠系碳酸盐岩构成的穹窿(图4)。此外，在秧佑村北东侧附近的遥感图像上显现出很小一块地形“细碎”、颇似“花生壳”状图斑，应是区域内金矿含矿岩系底板二叠系碳酸盐岩出露的表现，总体影像特征与锅底冲环形影像相似，找矿意义重大。因此，册亨环形影像区作为金矿找矿预测区具有比较充分的地质背景和遥感依据。

4 结论

1)黔西南台地区和槽盆区遥感解译的正向环形构造及槽盆区的环形影像是复合内生微细浸染型金矿成矿的有利地段。

2)台地区控制复合内生微细浸染型金矿矿带级的构造主要是NE向构造带，而控制矿田、矿床的构造则是NW向、NE向背斜以及NE向与NW向构造叠加正向构造虚脱部位及背斜上的断层。遥感找矿模型则为具有上述地质构造背景的正向环形构造影像区。槽盆区也具有与台地区大致相同的遥感找矿模型。

3)通过遥感构造解译和分析，结合有关地质资料，本次工作圈定了2个遥感找金预测区，为进一步开展贵州省矿产资源潜力评价和找矿工作提供了参考依据。

志谢:本文在写作过程中得到韩宝智、朱顺才高级工程师的悉心指教和帮助，特此致谢!

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The Relationship Between Remote Sensing Structures and Gold Deposits and Ore－prospecting Prognosis in Southwest Guizhou

KUANG Zhong，LONG Sheng－qing，ZENG Yu－ren，HUANG Xin－xin，WU Xiao－fang
(Guizhou Academy of Geological Survey，Guiyang 550005，China)

Remote sensing images show that there are two types of stratigraphic layers in southwest Guizhou Province.One is of carbonate platform facies and the other is of groove basin facies.Au deposits occur in short － axis anticlines，dome structures and their associated faults.The positive circular structures and circular images interpreted by remote sensing are of great importance to Au mineral prospecting.In addition，the Au deposits also have certain relationship with the hidden fractures interpreted by remote sensing.Based on the idea mentioned above and using the fused image produced by the data sources of ETM+and GeoEye data，the authors carried out the remote sensing interpretation and analysis of the structures，and delineated the prognostic areas for Au mineral prospecting.

southwest Guizhou;structure interpreted by remote sensing;Au deposit;ore－prospecting prognosis

TP 753

A

1001－070X(2012)01－0160－06

10.6046/gtzyyg.2012.01.28

2011－11－02;

2011－12－09

中国地质调查局全国矿产资源潜力评价贵州省矿产资源潜力评价项目(编号:1212010881628)资助。

况 忠(1975－)，男，工程师，长期从事区域地质、矿产地质及遥感地质应用研究工作。E－mail:gzsygxh@163.com。

(责任编辑:刘心季)