欧玉陶勒盖斑岩型铜矿床遥感解译与成矿规律遥感示范研究

吴春蕾

上海核工程研究设计院有限公司

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0 引言

斑岩型铜矿床是世界最主要的铜矿类型，目前占世界铜资源量和产量的一半以上。斑岩铜矿在亚洲分布很广泛，但明显集中于环太平洋带、古特提斯带和中亚—蒙古带，少部分分布于古克拉通，如印度克拉通和中朝克拉通等。

20 世纪70年代以前，寻找斑岩铜矿基本采用传统的地质找矿方法，70年代美国才开始应用陆地卫星和航空遥感信息来寻找斑岩铜矿。近年来，应用遥感技术方法来寻找该类矿床得到了普遍应用，借助遥感信息的宏观性和直观性，已经获得了不少斑岩铜矿床（化）的遥感信息和重要地质认识。

1.斑岩型铜矿的成矿规律遥感示范研究

本次以欧玉陶勒盖斑岩型铜矿床为例对亚洲该类型矿床的成矿规律进行研究，以期对亚洲斑岩型铜矿的找矿工作以及成矿规律研究起到一定的指导作用。

1.1 区域成矿背景

欧玉陶勒盖斑岩铜金矿位于蒙古国南戈壁省，北距蒙古国首都乌兰巴托市550 km，南距中蒙边境仅80 km。矿区中心地理坐标为北纬43°01′，东经106°51′。欧玉陶勒盖地区海拔1140 m至1215 m，地势起伏平缓，一般相对高差小于50 m，地表除少量岩石出露，大部分被残坡积物和沙漠覆盖。

欧玉陶勒盖铜金矿床在大地构造上位于西伯利亚板块与华北陆块之间古生代造山带东蒙古地幔异常区（构造隆起带）南缘，属南蒙古后贝加尔褶皱系肯特-杭爱弧形断块。断块内深大断裂纵横交错，岩浆岩发育，大型、特大型铜、金矿床（点）呈带状分布，为中东亚金属成矿带的重要组成部分。

1.2 矿区地质特征

蒙古南戈壁地区出露的地层自下而上包括奥陶系—二叠系，上覆不整合白垩系和第四系。奥陶系地层为泥质岩、砂岩、石英砾岩和石英岩；志留系为泥质岩、砂岩、火山碎屑岩和砾岩；泥盆系为安山岩和枕状玄武岩；石炭系下统为硅质岩、灰岩、砂岩、砾岩、火山碎屑岩，上统主要为厚层流纹岩、流纹英安岩、英安岩、安山岩、玄武岩和熔结流纹凝灰岩；二叠系主要为砂岩和钠闪碱流岩；白垩系主要为砂岩、硅质岩、含恐龙化石砾岩夹层状玄武质熔岩。矿区及外围出露的侵入岩有泥盆纪正长岩、花岗岩，石炭纪闪长岩、花岗岩、花岗闪长岩、正长岩岩墙、岩基，二叠纪碱性花岗杂岩基出露在矿区的东北部。

区域性断裂构造非常发育，中蒙边境的一系列弧形大断裂和北东向走滑断层控制着西伯利亚与华北陆块之间的地壳演化。北西向和东西向断层起到控岩、控矿作用，北东向和北西向断层交会部位矿化多形成工业矿体。受断裂活动的影响，区域上除二叠纪碱性花岗杂岩基之外，普遍发生区域性变质和变形作用，出现黑云母绿泥石片岩和正片麻岩，沉积岩地层产生强烈的褶皱。

1.3 区域遥感影像特征

从ETM遥感影像上看（图1），区域上晚古生代地层呈暗紫色夹灰色，地形切割较强烈，岩性以层状安山质和玄武质流纹岩为主，并有细-粗粒陆源火山碎屑沉积夹层。

图1 欧玉陶勒盖矿区区域遥感影像图

北部为白垩系地层，呈青灰色、灰白色，地形平缓，岩性为砂岩、砾岩夹层状玄武质熔岩；南部被古近系-新近系覆盖，呈灰色、褐色，岩性主要为泥质砂岩夹砂岩、砂砾岩；东部出露有古生代碱性花岗杂岩，遥感影像呈紫红色，环状形态；西南部则见晚古生代花岗岩体，遥感影像呈紫色夹白色。区域上断裂构造发育，总体走向为NW向和近EW向。铜矿体主要产在晚古生代地层内玄武质火山岩以及规模较小的石英二长闪长岩脉中，受NW向和近EW向断裂构造的控制，矿化蚀变呈同心圆状分布，由内而外分别是钾化、石英绢云母化、泥岩化和青磐岩化。

1.4 矿床成控矿要素解译

结合区域成矿地质背景和遥感影像，针对欧玉陶勒盖矿区进行了成控矿要素的解译，确定了该矿床主要成控矿要素的遥感影像特征，为找矿模型的建立和找矿重点的确定奠定了基础。

与成控矿相关的地质单元主要有斑岩体、安山质流纹岩和玄武质流纹岩三类，矿化多产于玄武质流纹岩中后期侵入的斑岩体等部位。

斑岩体在影像上多呈黄色、黄褐色，黑点、细线纹理或羽状纹理，侵蚀切割程度高，丘包状地形为主，水系不太发育等。

安山质流纹岩在影像上主要呈红褐色、黑红色，密点、黑色斑块、纹理比较细密，水系发育。

玄武质流纹岩在影像上呈绿色色调，黑点、斑块，细密的细线纹理，浑圆状山脊，发育树枝状水系等（图2）。

图2 欧玉陶勒盖矿区成控矿要素解译图

通过成控矿要素的解译，认为NW向、近EW向断裂构造为主要的成控矿构造，NW向断裂主要控制了成矿斑岩体的展布及规模，近EW向断裂为矿质的运移、储存和矿体的形成提供了条件。

成控矿构造主要的遥感解译标志为：直线形态、影像标志层被错开和切断，界面岩层走向斜交，山脊线错动，直线或折线状水系等。

1.5 矿化蚀变分带

基于Google Earth影像，进行了欧玉陶勒盖矿区的矿化蚀变分带解译，从内到外分别为钾化带、石英绢云母化带、泥岩化带和青磐岩化带。

钾化带：蚀变主要为钾长石化和黑云母化，主要矿物为钾长石、黑云母、石英，影像标志为砖灰色，丘包状地形形态，斑块明显。

石英-绢云母化带：主要矿物成分有石英、绢云母、少量黄铁矿，影像标志为黄褐色，偶见斑块纹理，土壤中等发育等。

泥岩化带：矿物成分有高岭土、绢云母、石英、绿泥石，影像标志为青灰色、土壤相对较为发育，中低山地貌等。

青磐岩化带：矿物成分为绿帘石、绿泥石、绢云母、石英、黄铁矿，影像标志为褐色色调为主，低山地貌，土壤较发育，水系中等发育等。

2.结论

在以上研究的基础上，通过对欧玉陶勒盖斑岩型铜矿的分析，尝试性地建立了亚洲斑岩型铜矿的遥感找矿模型：

表1 亚洲斑岩型铜矿遥感找矿模型

在遥感图像上，区域性深大断裂、火山-次火山岩浆活动以及与斑岩铜矿化有关的蚀变特征分别通过线性影像、环形影像和色彩异常显示出来，而这些线性构造、环形构造、线-环组合特征和色彩异常往往是寻找斑岩铜矿的有用信息，综合利用好这些遥感信息对斑岩铜矿的寻找及研究具有重要的指导意义。