遥感技术在宗嘎顺地区1:50000矿产地质调查中的应用

黎勇，张庆礼，时志兴，高金铖

（ 天津华北地质勘查局核工业二四七大队,天津 宝坻 301800 ）

1 概况

遥感地质找矿技术作为矿产勘查的一种辅助手段，取得了较好的成效，本项目在1∶5 万矿产地质调查中充分利用遥感解译技术, 建立了不同地质体和构造解译标志，编制了遥感解译图，对野外地质矿产调查工作起到了一定的指导作用，间接指导了找矿工作。以内蒙古宗嘎顺地区1∶5 万矿产远景调查为例, 探讨遥感技术在1∶5 万找矿中的应用。

遥感调查作业流程分为信息源的选择、图像处理、信息提取、野外验证四个阶段，其基本作业流程可归纳为图1所示。

工作区位于内蒙古自治区西部，行政区划隶属内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善左旗管辖。地理坐标为：东经：104°45′～105°15′，北纬：40°00′～40°20′。工作区属构造剥蚀低山丘陵—沙漠戈壁区，一般海拔在1 400m左右，最低海拔1282m，最高海拔1887m，相对高差150～530m，平均高差100～200m。本区属北温带典型的干旱大陆性沙漠气候，温差变化大，日温差可达23.1℃。降雨量少而集中，年降水量130.6mm，每年十一月到翌年三月为冰冻期。

图1 宗嘎顺地区遥感地质矿产调查工作流程

工作区大地构造位置：一级构造单元属于华北板块（Ⅳ），二级构造单元属于华北地块（Ⅳ2），三级构造单元属于阴山隆起（Ⅳ21）（邵积东，2010）。褶皱及断裂发育，构造线总体走向为北东向。加里东期、华力西期和印支期中酸性侵入岩发育，总体呈近东西向—北东东向展布。成矿区带分别为：Ⅱ级成矿区为“Ⅱ3华北地台北缘金-银-铜-铅-锌-铂-钼-硼-石墨-滑石成矿区”，Ⅲ级成矿带为“Ⅲ12朱拉扎嘎—甲生盘元古代-古生代金-铅-锌-硫-铁-铜-铂-镍成矿带”，Ⅳ级成矿带为“Ⅳ123朱拉扎嘎金成矿带”，Ⅴ级成矿带为“Ⅳ123-1朱拉扎嘎金成矿带” （邵和明、张履桥2 001.11）。

区内出露的地层为新太古界、中新元古界、中生界和新生界。新太古界划分出柳树沟岩组（Ar3l），中新元古界共划分出书记沟组（Chs^）、增隆昌组（Chz）和阿古鲁沟组（Jxa）3个组级岩石地层单位，增隆昌组和阿古鲁沟组又分别进一步划分为两个岩性段。中生界划分出庙沟组（K1mg）和乌兰苏海组（K2w）2个组级填图单位。新生界划分出清水营组（E3q）1个组级填图单位及对区内第四系松散堆积物进行了成因地层划分，划分对比出全新世(洪)冲积物、全新世湖积物、全新世风积物、全新世冲积物四个主要成因类型。

测区侵入岩发育，呈北东—南西向分布于测区四角。基性、中性、酸性侵入岩均有发育，以中酸性侵入岩为主。多数侵入体规模较小，多呈岩株、岩枝产出。岩浆侵入活动受区域构造控制，中二叠世—晚二叠世侵入岩北北东向展布，中三叠世侵入岩呈北东、北西向展布，晚三叠世侵入岩呈北北东向展布。共划分为7个侵入时代，23个地质填图单位。

工作区矿床（点）矿化成因类型较多，成矿时代相对集中于中元古代、晚古生代、中生代，大多数矿床在时空分布上均与中元古代、晚古生代花岗岩类侵入体和古生代中基性火山岩关系密切。本区矿床（点）从成因分析主要有以下几种主要类型：浸染层控型金矿床，热液型银、铅、铜、铁、锰矿床，火山热液改造型银多金属矿床，沉积弱变质型白云岩矿床，接触交代型刚玉矿床，伟晶岩型水晶矿床等。

2 矿产调查遥感影像图数据源选择

工作区地处阿拉善荒漠戈壁,根据项目的实际情况,获取了不同分辨率多个时相的遥感数据，主要为LandSat ETM 7和SPOT 5数据，详见表1，另外利用1∶5万地形图对图像进行精校正。

表1 遥感数据

获取了研究区空间分辨率30 m的DEM数据，利用ENVI遥感软件对SPOT、ETM、TM数据进行了正摄校正，消除了地形起伏对遥感图像地理精度的影响。采用主成份分析方法利用空间分辨率10 m数据（SPOT5）与30 m空间分辨率数据（ETM+）进行融合。然后进行图面整饰，加注内、外图廓、坐标注记以及标注图名、比例尺等。生成工作区1∶50 000遥感影像图如图3。该图分辨率达10 m，影像清晰、层次分明，用作工区遥感地质解译的底图。

图2 宗嘎顺遥感解译图

3 矿产信息的解译

本次解译工作在SPOT全色与ETM+多光谱融合图像的基础上，利用MAPGIS6.5软件，进行目视综合解译，在解译过程中采用直接解译和间接解译相结合进行。根据不同地质体和构造类型的影像特征差异，建立解译标志，从遥感影像图上直接或间接识别各种地质构造类型。

工作区北部呈灰色，略带深浅不一的棕黄色调，具波状影纹，为沙漠区；西南部呈白色、灰白色，亮度较高，影纹细腻，为第四系洪冲积，中部—东南部一带具棕黄色调和波状影纹部分为风成砂覆盖区；东北角及中部呈白色、浅蓝色，为第四系湖积物；西北角、中部、西南角及东南角呈灰色、灰褐色、褐黄色、蓝灰色，具线状、树枝状影纹，为基岩出露区，呈北东向展布。遥感影像清晰，信息量较大，可解译程度高。

3.1 线性构造地质解译

3.1.1 线性构造解译标志

（1）线性影像标志是最直观的影像标志。它以直线状为主，亦可为弧形弯曲。地貌上多以负地形或直线型水系显示。

（2）色调标志是断裂常呈线状或带状色调异常，或两侧色调差别较大，多为一侧浅灰色调，一侧深灰色调。

（3）影纹标志常表现为线性影纹、较平直的条带状影纹，或两侧影纹结构的截然不同。

（4）地貌标志两侧地貌单元不同、断层崖、直线状山脊、山脊错位现象。

3.1.2 线性构造特征

断裂构造在遥感影像上主要表现为线性影纹、呈直线延伸的窄条带状异常色调，还有呈线性展布的冲沟、水体、地貌单元的突变界线，影像、影纹的突变界线，地质体的突变界线等。初步解译测区断裂构造比较发育，解译得到大小断裂41处，主要线性构造为北东东向，和受到主要断裂控制的北东向及北西向断裂构造。

3.2 地质体解译

工作区出露的地层主要为正常沉积的碎屑岩和酸性火山岩。正常沉积碎屑岩呈灰色、灰白色、灰绿色，影纹清晰，地貌上表现为地势平坦低洼处，地层延伸较稳定, 层理较清楚。而酸性火山岩在遥感影像上呈暗蓝色，局部呈块状, 影纹粗糙，地貌上位为丘陵，水系发育。

侵入岩体组分较均匀, 多呈块状构造,翠绿色斑块为酸性岩体分布区，暗紫色斑块为中基性岩体分布区。岩性相同或接近的侵入体（如斑状花岗闪长岩与花岗闪长岩之间等），由于影纹、色调比较接近，解译效果较差，不同岩类之间（如辉长岩—花岗岩）影像特征差别较明显，解译效果较好。

3.3 矿化蚀变信息提取

遥感异常信息提取工作是用遥感专业软件ENVI完成。数据处理方法和异常信息提取工作流程如下：1 预处理2 多种干扰去除3 全图统计4 准归一化处理5 PCA变换6 异常分级7 滤波去除孤立点8 矢量化三级蚀变结果，通过ARCGIS 将得到的羟基和铁染的三级蚀变设置成不同颜色进行显示，形成异常图。

本次工作共提取出羟基蚀变异常区9处、铁染蚀变异常区9处，通过对提取的羟基蚀变异常和铁染蚀变异常的查证，检查出具找矿意义的羟基蚀变异常9处（HA1～HA9）、铁染蚀变异常4处（FA2、FA3、FA4、FA9）。

铁染异常与羟基异常提取结果如图，铁染异常在低山花岗岩地区、沙漠及水系区域，覆盖较厚，对深部找矿具有一定的指示意义，羟基异常主要分布于高山地区、构造裂隙发育地区、接触带附近及矿化蚀变地区，具有很好的矿产指示作用。如下只对羟基蚀变异常特征作简要概述：

图3 羟基蚀变异常图

（1）HA1羟基蚀变异常位于巴音诺尔公，近南北向条带状分布，长约9 km、宽1～3 km，面积约18.3 km2，异常以一级异常为主，三级异常星散状分布。与1∶5万土壤化探AP10、AP11、AP12重合。异常区内二叠纪侵入岩与增隆昌组一段侵入接触部位角岩化、褐铁矿化明显，找矿前景较好。

（2）HA2羟基蚀变异常位于巴勒子格拉，条带状北西展布，长约7 km、宽0.5～2 km，面积约9.2 km2，以一级异常为主，二级和三级异常较少。异常与1∶5万土壤化探AP13、AP17、AP19均有重叠部分，异常东部边缘有金矿化点。

（3）HA3羟基蚀变异常位于巴彦希博—朱拉扎嘎毛道一带，不规则状，长约10km、最宽约9km，面积约29.6 km2，以一级和二级异常为主，零星分布三级异常。与1：5万 土 壤 化 探 异 常AP15、AP16、AP22、AP25、AP26、AP27均有部分重叠。异常区的南部有大型金矿朱拉扎嘎金矿，区内还有白云岩矿点、铁铜矿点、铁矿点各一个，铁锰矿化点、铅矿化点各一个。

（4）HA4羟基蚀变异常位于敖格之木山—南敖格之木山一带，呈条带状北北西向展布，长约8 km、宽约0.5～2 km，面积约8.9 km2，以一级异常为主，二级、三级异常较少，与1∶5万土壤化探异常AP32重合，异常组合元素为Ag、Bi、Mn、Mo、Pb、Sn、W，其中Mo达到三级。区内构造和脉岩发育。

（5）HA5羟基蚀变异常位于乌兰陶盖勒，不规则状北西向分布，长约7 km、宽0.6～4 km，面积约14.4 km2，以三级异常为主，一级、二级异常较少。与1∶5万土壤化探异常AP33重合，异常元素组合为Ag、As、Au、Bi、Cu、Mn、W、Zn，其中As、Au、Bi达到四级。该异常区有一个刚玉矿化点，蚀变可见孔雀石化、褐铁矿化。

（6）HA6羟基蚀变异常位于散格勒，呈条带状北北东向展布，长约5 km、宽0.4～1.4 km，面积约4.8 km2，以一级异常为主，与1∶5万土壤化探异常AP38有部分重叠，异常组合元素为Ag、As、Mn、Mo、Pb、Sn、W、Zn，各元素均为一级。异常区的西部发现铜矿点一个

（7）HA7羟基蚀变异常位于散格勒，不规则状，面积约1.4 km2，以一级、二级异常为主，三级异常较分散。与1∶5万土壤化探异常AP41有部分重叠，异常组合元素为Ag、Bi、Hg、Mn、Mo、Pb、Sn、W、Zn，其中Bi达到四级。

（8）HA8羟基蚀变异常位于散格勒，呈条带状北西向展布，长约1.8 km，宽0.3～1 km，面积约0.9 km2，以一级、二级异常为主。与1∶5万土壤化探异常AP42有部分重叠，异常组合元素为Au、Bi、Hg、Mn、Mo、Sn、Zn，其中Bi达到四级。

（9）HA9羟基蚀变异常位于散格勒，不规则状，向南未封闭，面积约1.4 km2，以一级、二级异常为主，三级异常较少。与1∶5万土壤化探异常AP50重叠，异常元素组合为Ag、As、Hg、Mn、Mo、Sn、W、Zn，异常具明显的浓集中心，套和较好，其中Ag达到三级。

4 结论

（1）利用遥感地质解译成果，可以很好的为后期区域地层、岩浆岩、火山岩断裂构造及环形构造地质填图提供依据。

（2）在1:5万矿产调查中，前期进行褐铁矿化、羟基蚀变信息提取, 结合地物化信息，尤其是结合化探成果，可以快速的为地质找矿及成矿远景区的划定提供依据。

（3）采用路线地质调查、光谱及化学样品采集等方法对遥感蚀变异常进行了野外验证，多数异常与地质背景、相应的矿化蚀变吻合较好，因此，羟基、铁染蚀变异常对本区的找矿具有一定的指导意义。