吉林临江铜矿地区遥感矿化蚀变信息提取

白 卉

吉林省地质调查院，吉林 长春 130061

吉林临江铜矿地区遥感矿化蚀变信息提取

白 卉

吉林省地质调查院，吉林 长春 130061

以吉林省临江铜矿附近地区为研究区，选取OLI多光谱数据为基本数据源，充分利用遥感数据多时相、多波段、多空间分辨率等特点，结合已知地质资料和已知矿点，采取主成分分析和比值法相结合，提取遥感矿化蚀变信息，得到具有成矿潜力的区域。

临江铜矿；遥感；矿化蚀变信息；OLI数据

0　引言

森林覆盖区的大面积遥感地质矿产调查与评价一直以来都是地质研究的热点，特别是利用遥感方法在不适用于常规地质调查方法的植被覆盖区确定找矿远景区更是其中的难点。遥感矿化蚀变信息提取是利用光谱异常为依据进行提取。铁的氧化物、氢氧化物和硫酸盐三类蚀变矿物理论上能被OLI图像识别，而蚀变矿物中大多含有羟基（OH-），铁染（Fe3+）则主要与矿化有关。

1　研究区地质背景

研究区共涉及四幅1/5万图幅（图1），分别为蚂蚁河幅（K52E014005）、东北岔幅（K52E014006）、六道沟公社幅（K52E015005）和临江铜矿幅（K52E015006），地处鸭绿江断裂带的西段，六道沟—临江铜矿断裂带呈北东向通过研究区中部。 区内地层出露较丰富，自下而上主要为古元古界老岭（岩）群的一套海相碎屑-碳酸盐岩和新元古界青白口系长石石英砂岩及页岩组成；古生界地层主要为灰岩和白云质灰岩组成；中生界晚三叠世长白组出露范围较广，下段为安山岩和安山质凝灰岩，上段为流纹岩和流纹质凝灰岩；区内西部为大面积第四系玄武岩覆盖。

2　遥感矿化蚀变信息提取

首先选取OLI数据11631景，鉴于东北地区的特点，选取接收日期为2013年10月18日数据，尽可能减少植被和冰雪的干扰。为了保持数据的原始性，不进行几何校正及掩膜处理。

3.1主成分分析

首先利用主成分分析法得到表1、表2：

经过主成分分析，由上表可知，第一主成分可代表7个波段全部信息的91.571%，第二、三主成分贡献率分别为4.272%和3.599%，均较高，三者之和占全部信息的99.442%，其代表的信息可作为背景信息；而第六和第七主成分贡献率低，二者之和仅占全部信息的0.032%，不具实际意义，因此，该地区的矿化信息主要集中在第四和第五主成分中。

图1 临江铜矿附近地区地质图Fig.1　The geological map of Linjiang copper mine

表1　临江铜矿附近地区OLI数据PCA特征值、贡献率Table 1 Eigenvalue and contribution rate of OLI image principal components analysis of in Linjiang copper mine

表2　临江铜矿附近地区OLI数据PCA特征向量矩阵Table 2 Eigenvector matrix of OLI image principal components analysis in Linjiang copper mine

根据上表中第四和第五主成分的特征向量矩阵可以看出，一波段（B1）和四波段（B4）在第四主成分中存在序偶关系；六波段（B6）和七波段（B7）在第五主成分中存在序偶关系。

3.2二维散点图结构层次分离

利用B4和B1，B6和B7分别形成二维散点图（图2、图3）如下：

图3　临江铜矿附近地区OLI B6/B7二维散点图Fig.3　Scatter plot of OLI B6/B7 of Linjiang copper mine

根据二维散点图层次结构分析，矿化异常必须满足B4/B1（或B6/B7）大于1，矿化异常区应位于图中Y=X线上方的点阵，同时又高于背景值即主椭圆，经过试验分析，最终确定矿化异常区大致位置。

3.3蚀变异常图

分别对B1和B4波段，B6和B7波段做主成分分析，并分别对二者分析后的第二主成分采用“密度分割”，对蚀变信息作进一步的分离，最终得到蚀变异常图（图4、图5）。

图4　临江铜矿附近地区铁染蚀变信息异常图Fig.4　Fe3+alteration information of Linjiang copper mine

图5　临江铜矿附近地区羟基蚀变信息异常图Fig.5　OH-alteration information of Linjiang copper mine

4　结论

由图4、图5可见临江铜矿附近铁染和羟基异常都有一定的反映，且二者吻合性较好；羟基异常在六道沟—临江铜矿构造带附近呈线性分布，同时八道沟两侧羟基异常较好，局部有铁染异常，与临江铜矿附近提取结果具有相似性，具有较好的找矿潜力，其他地区吻合程度较低。

该方法未对研究区进行几何校正和掩膜处理，较好的保持了数据的原始性和完整性，且矿化蚀变信息的提取结果并未受到植被、水体、阴影和玄武岩等较大影响，对研究区高植被覆盖的矿化信息提取具有重要的意义；但该方法也忽略了岩性本身的背景信息，如何能更好的结合地层信息进行矿化信息提取还有待进一步研究。

［1］ 杨长保，姜琦刚.辽东地区矿化蚀变遥感信息提取的研究和应用［J］ .遥感应用，2007（4）.

［2］ 杨金中.遥感异常筛选的方法和意义［C］ .全国国土资源与环境遥感技术应用交流会论文文集，2004.

［3］ 张远飞，等.基于物理意义的二维散点图类型划分与遥感蚀变信息提取［J］ .国土资源遥感，2013（2）.

［4］ 张玉君，等.ETM+（TM）蚀变遥感异常提取方法技术［J］.航天遥感图像数据索引及应用实例，2004：37-59.

Remote sensing mineralization and alteration information extraction in the Linjiang copper mine area of Jilin Province

BAI Hui
Institute of Geological Survey of Jilin Province， Changchun 130061， Jilin， China

This paper studies in the Linjiang copper mine， Jilin Province， useing OLI multi-spectral data， which are characterized by multi temporal， multiband and multi-spatial resolution.According to the geological data and deposits，took the method of principal components analysis and ratio to extract mineralized alteration information with remote sensing and carried out the metallogenic potential area.

Linjiang copper mine； remote sensing； mineral alteration information； OLI image

P627

B

1001—2427（2015）04 - 103 -4

2015-07-05；

2015-11-17

白 卉（1987—），女，吉林长春人，吉林省地质调查院助理工程师.