Landsat8遥感数据蚀变提取在浅覆盖区填图中的应用

崔玉良，渠洪杰，陈英富，王森，宋殿兰，张文勇，王欢

(1.北京探矿工程研究所，北京 100083；2.中国地质大学(北京)，北京 100083)

0 引言

内蒙古翁牛特旗浅覆盖区位于华北板块北缘、大兴安岭成矿带的南段，为少郎河铅锌矿集区的重要组成部分。研究区第四系覆盖严重，为荒漠草原浅覆盖区，是特殊地貌区的一种[1]。

前人应用ETM+数据进行覆盖区遥感异常蚀变提取取得过良好效果，可为成矿预测提供一定的有利信息[2-9]。但还未见从研究浅覆盖区的覆盖物成因以及覆盖物与矿化蚀变信息的关系去探讨该方法的可行性及可信度。内蒙古翁牛特旗位于科尔沁沙地西南缘，研究区内覆盖物多为100 m以浅的风成黄土，风成砂及少量湖相、河流相沉积，基岩出露区约占研究区总面积的10%。前人在浅覆盖区应用遥感数据提取蚀变异常的覆盖物多为覆盖较浅残坡积物、表层植被覆盖物等[2-5]，且与原地或近原地成矿信息直接相关。本文通过研究翁牛特旗一带覆盖物的成因类型以及与成矿信息的相关性，应用遥感掩膜技术将研究区内与成矿信息不相关的覆盖物划分为蚀变异常提取的干扰因素，再进行遥感蚀变异常的提取，更加快速有效地获得成矿异常信息。

1 区域地质背景

研究区位于华北克拉通北缘白乃庙岛弧带上，北侧为西拉木伦河断裂，南侧为赤峰—巴彦敖包断裂(图1)。

图1 研究区区域地质图[10]

区内出露地层主要有奥陶系包尔罕图群(OB)劈理化大理岩夹绢云石英片岩，中志留统八当山组(S2b)糜棱岩化流纹岩夹糜棱岩化英安岩、绢云长英质糜棱岩、绿泥长英质糜棱岩，中二叠统额里图组(P2e)紫红色安山岩、安山质角砾凝灰岩，下白垩统白音高老组(K1b)、义县组(K1y)、九佛堂组(K1jf)，第四系风成黄土、风成砂、湖积物、冲洪积物等，基岩被第四系严重覆盖，出露的基岩多呈孤岛状；岩浆岩主要为晚三叠世花岗闪长岩。构造主要发育近东西向、北东向、北西向断裂以及八当山组内褶皱轴近北东东向的中常—宽缓直立褶皱。

2 研究方法

结合前人钻孔、地质、物探资料以及项目组最新钻孔及野外调查数据可知，研究区内覆盖物主要为风成黄土、风成砂等与原地成矿信息不相关的沉积物，厚度在十几米到一百米不等。将此类沉积物作为遥感蚀变提取的干扰因素。基于Landsat TM(ETM+)多光谱图像提取矿化蚀变信息有多种方法，主要有比值法、主成分分析法、光谱角法等[11-15]。本文以Landsat8数据为数据源，利用Crosta主成分分析法提取遥感蚀变异常，提取出的遥感异常信息可信度高并与成矿信息直接相关。

3 讨论

通过分析覆盖物的沉积类型以及成因后，将研究区内85%以上的被风成砂、风成黄土覆盖的区域全部划分为异常提取的干扰区域，另外干扰因素还包括水体、云等。以Landsat8数据为数据源，通过主成分分析法提取羟基异常(图2b)与铁染异常(图2c)，虽然与剔除覆盖区干扰区域相比，异常点数量明显减少，但是异常提取的可信度更高并与成矿因素直接相关，为下一步找矿工作提供了有利信息。至于被划为干扰因素覆盖物之下的成矿信息需要地质、物探、钻探综合手段进行获取。下一步需要对遥感蚀变异常提取的结果进行野外验证与检查。

(a)研究区地质简图；(b)羟基蚀变提取结果；(c)铁染蚀变提取结果图2 研究区区域地质简图及遥感蚀变提取结果

4 结论

(1)在分析覆盖物的成因以及沉积物类型基础上，剔除浅覆盖区内与成矿信息无关的覆盖物覆盖的区域，保留残坡积物等保存原地或近原地成矿信息的沉积物覆盖区域。

(2)以Landsat8数据为数据源，通过主成分分析方法提取剔除覆盖物干扰区域的遥感异常可信度更高，与成矿信息直接相关。

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