基于国产卫星数据的遥感找矿预测——以青海省柴北缘地区为例

张焜，马世斌，李根军，李得林，刘世英

(1.青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，西宁 810012；2. 青海省地质调查院，西宁 810012)

0 引言

成矿预测是一项系统、复杂和综合工程，需要加强对遥感技术、遥感技术所反映地质现象的机理、地质和矿产的系统研究和探索，在实践中需要不断完善和创新，开拓找矿思路，探索出更为合理的符合遥感技术特点的地质找矿方法[1]。同时，遥感技术的应用将推进成矿预测的宽度和广度，在控矿要素解译、成矿带展布研究、矿致色调异常、控矿环形影像、找矿地貌特征、矿化蚀变信息提取和多源信息综合分析等方面比常规找矿方法更具优势[2-22]。随着遥感数据空间分辨率的大幅度提高，遥感地质工作尺度由原来的1∶10万～1∶100万提高到了1∶1万～1∶5万，实现了由宏观解译到微观解释。遥感地质的解译不能像以前一样，仅解译线性和环形构造、识别一般岩性等，也可以体现精细和微观，观测的变化范围和视角也应大大提高[7]。同时，中高分辨率卫星数据在铁质矿物异常信息的提取过程中也发挥了应有的作用[9、15、23-25]。但是，受波段设置所限，利用国产卫星数据进行遥感异常提取的方法流程及其应用效果目前尚未有报道。笔者在实际工作中，根据铁质(Fe2+/Fe3+)矿物波谱曲线，结合国产卫星的多光谱波段设置，通过辐射定标、波谱响应函数反演、大气校正、几何校正等一系列预处理，在掩膜去除云及阴影、冰、雪、盐碱地等干扰地物的基础上，利用GF-1/GF-2多光谱数据中不同的比值法、主成分分析等方法实现了铁染蚀变异常的提取。同时，通过深入研究多光谱遥感信息及其地质机理，对青海省柴达木盆地北缘地区进行岩性-构造详细解译，编制1∶1万～1∶5万岩性-构造遥感解译图。结合同步提取的遥感异常进行成矿与控矿信息筛选，并叠加多种地学信息进行成矿预测，在基岩裸露区利用国产卫星进行遥感地质调查取得了较好的应用效果。

1 区域地质背景

研究区位于青海省柴达木盆地北缘，分别为滩间山地区和锡铁山地区(图1)。隶属于柴达木盆地北缘构造带(以下简称柴北带)，位于丁字口—欧龙布鲁克古陆块和柴达木陆块之间，是一个经历过多次复合改造的高压—超高压俯冲—碰撞带[26]。可分辨出深俯冲板片、火山岛弧带、岛弧深成岩带等组成单元。其中，俯冲板块主要由中元古代鱼卡河岩群和中新元古代花岗片麻岩构成，在寒武纪末—奥陶纪可能全部或部分俯冲到岩石圈深部，发生了高压—超高压变质作用。火山岛弧主要由中基性火山岩、细碎屑岩等组成，成岩时代为晚寒武世—奥陶纪。蛇绿杂岩带由超镁铁质岩、辉长岩、玄武岩和少量硅质岩组成，形成于弧后扩张脊构造背景。造山带一侧的欧龙布鲁克陆块则具有双层结构，由达肯大坂岩群构成基底，盖层为全吉群[27]。柴北缘地区是中国重要的有色金属成矿带，分布有锡铁山为代表的喷流-沉积(SEDEX)型铅锌矿床、青龙滩为代表的火山喷流型块状硫化物(VHMS)型铜矿床和滩间山造山带型金矿床等一系列大型矿床[28]。结合区域地质背景及已发现的矿床或矿(化)点特征和化探异常的特性及分布，确定研究区内成矿类型应主要为喷流沉积型铅锌矿和构造蚀变岩型金矿。

图1 研究区位置图(据文献[28]修改)

2 遥感高分解译

2.1 国产卫星数据简介

本文使用的国产卫星数据主要为GF-1和GF-2原始数据，获取时间分别为2014年6月26日和2016年7月3日。其技术指标如表1、表2所示。

表1 GF-1卫星有效载荷技术指标

表2 GF-2卫星有效载荷技术指标

2.2 国产卫星数据处理

在遥感专业处理软件ERDAS中的LSP模块下采用 “数字高程模型+有理函数模型+地面控制点”的方法分别对多光谱和全色原始数据进行正射纠正。其中，读取RPC.XML文件中的内、外定向参数作为有理函数模型参数；选用数字高程模型数据作为本次正射纠正处理的辅助数据；选择B2、B3、B4进行波段组合并利用全色增强融合算法(pansharp)与全色波段进行融合处理，最后根据调查研究的对象对融合后的影像进行局部拉伸处理制作遥感正射影像图。

2.3 高分解译

遥感地质调查前应先进行地质分析，建立地质模型得到矿产的空间分布规律和主要的控矿因素，进而针对这些要素进行遥感图像的解译和异常提取。最后将提取结果与地化异常信息综合分析进行成矿预测[29]。由于高分辨率数据融合图像反映的微地貌、纹理及细节较为清晰，易于进一步识别各类岩性及破碎蚀变带、断裂、节理、褶皱、岩脉等[20-22，30-33]，故高分辨率遥感地质解译(简称高分解译)应强调以影像特征为基础进行解译[34]。可在区域解译的基础上，对三大岩类再进行岩石类型的进一步的解译划分以及空间展布规律及其相互关系的判读，其基本编图单位为岩性层(岩性组合层或单岩性层)、单岩性侵入体等，并可对前期的区域解译进行检验和查证。由于目前遥感解译所采用数据的空间分辨率已达到亚米级别，工作尺度也已优于1∶10 000，高分遥感解译类似于实地稍远距离判断露头的地质特征，遥感工作方法中的影像特征、解译标志等观察仅依靠“色调特征、影纹结构、地形地貌、水系特征”等文字描述已不足以表述地物的相关特征，许多地物可以根据地质特征直接目视定性。高分遥感解译应不同于基于TM、ETM等中低分辨率卫星数据的宏观解译，应该进一步改进“遥感描述”的方式方法，在每一个地段的解译中均应有大量基于岩石物理特征、波谱特征、区域分布对比特征、区域风化剥蚀与覆盖特征、构造变形及破碎蚀变特征等多方面的综合分析。从“宏观特征、微观特征、地质机理”等诸多方面进行观察。

1)成矿条件分析。就已有资料而言，研究区内铅锌矿与岩金矿产主要分布在达肯大坂岩群和滩间山群中，且与岩浆侵入活动及构造活动关系密切。相继发现了构造蚀变岩型的金龙沟、青龙沟大型金矿和红柳沟、野骆驼泉、千枚岭、求绿特等中小型金矿；从区域矿产的分布可以看出，铁、锰及铅、锌、铜等金属矿产多赋存于滩间山群，成因类型以喷流沉积型为主，次为中低温热液型和石英脉型。结合目前区内的地质背景及已发现的矿床或矿(化)点特征和地球化学场、化探异常的特性及分布，确定研究区的主攻矿种是Au、Pb、Zn，主攻矿床类型是喷流沉积型铅锌矿和构造蚀变岩型金矿。

就成矿有利条件而言，古元古代达肯大坂岩群(Pt1D)中发现有岩石测量铜、铅、锡、钨、银高含量点及众多的重砂测量金高含量点，结合1∶5万水系沉积物测量综合异常及地质背景综合分析，区内的达肯大坂岩群中具有形成构造蚀变岩型金矿及变质-热液交代型钨锡等多金属矿的成矿地质条件；寒武-奥陶纪滩间山群(∈OT)区域上存在有双口山铅锌金矿、青山金铅锌矿及万洞沟铁矿点、锡铁山铅锌矿、绿梁山铜金矿等。应是研究区内多金属成矿的主要矿源层，成矿物质来源与火山喷发关系密切，另外，岩石受多期变质、变形作用叠加改造，区域上热液型及矽卡岩型铅、锌、铜、金等矿化也较为发育，主要产于深成岩体外接触带的矽卡岩带及破碎蚀变带中；二长花岗岩中金元素含量最具规模，且变异系数大，相对于其他侵入岩相比要高出2～3倍。综合分析认为，区内中志留世侵入岩的岩浆热液是形成高品位脉岩型金矿石的重要成矿物源，具有寻找铜金镍等多金属矿的潜力，前人在该套侵入岩(体)中发现有金矿化点、铜金矿化点；区域上青龙滩硫铁矿床、黄绿山铁矿点、滩间山褐铁矿点和滩间山北坡硫化物氧化带等矿点均受北西向或北西西向断裂构造的控制。其规模大，延伸远，波及深度大，应是岩浆活动和流体循环的通道。

因而，本次研究针对这些要素进行高分岩性构造解译及成控矿要素解译和此后的异常提取。

2)岩性解译。

(1)达肯大坂岩群(Pt1D)。古元古代达肯大坂岩群(Pt1D)在研究区内大面积出露，为一套中至高级变质、并以副变质岩为主的表壳岩系统[35]，总体反映原岩为一套浅海相沉积碎屑岩建造[36]。前人依据岩性及变质程度划分为片麻岩岩组(Pt1Da)和片岩岩组(Pt1Db)，并在其通过区域影像对照分析(地质机理、色调标志、纹理标志、线理特征等)，对本区该套赋矿地层做出了新的分解与厘定。

片麻岩岩组(Pt1Da)可分为岩性组合：灰白色、灰黑色云母片岩、石英岩、斜长角闪岩等。云母片岩(mis)因其主要由云母类等片状矿物平行排列而形成，受构造变形的影响，云母类矿物所构成的片理常呈波浪状的弯曲构造。在GF-2卫星图像(图2)中呈灰白色，斑点状纹理，具明显片理，线状构造较发育，以发育与片理走向基本一致的平行状纹形、色带为典型特征，形成较清晰的层理；宏观上表现为山脊线较平直、尖楞状，坡度较缓；石英岩(qzt)主要矿物为石英，因其矿物组合而在GF-2卫星图像中呈现为浅色调，质地致密、坚硬，层理不明显，水系稀疏，岩石表面残积物少；斜长角闪岩(abl)在GF-2卫星图像中呈灰黑色，斑点状纹理，层理不明显，抗风化能力较强，常形成凸起的微地貌形态，而且其纹理相对更为粗糙一些。中部岩性主要为灰褐色、灰黄-土黄色斜长片麻岩(plg)，在GF-2卫星图像中色调不均匀，片麻理发育，表现为明显的线性纹理；沿片麻理伴生有白色石英脉，显平行线状构造；因其粒度较粗、不均，故呈斑点状、斑块状影纹；宏观上表现为低缓的似垄岗状地形，平行羽状、树枝状水系。上部岩性主要为灰褐色、灰黑色、灰白色大理岩(mb)，在GF-2卫星图像中具斑块或斑点影纹，层理不明显，因岩石可溶性强，形成凹凸不平溶蚀面，并伴生有大量的白色方解石脉；宏观上多呈正地形，影纹较细腻、光滑，水系不发育。

图2 达肯大坂岩群片麻岩岩组(Pt1Da)GF-2影像特征

片岩岩组(Pt1Db)为一套陆源碎屑岩建造，整体呈灰—深灰色，岩性组合相对较简单，主要由石英片岩、黑云母石英片岩、黑云斜长片麻岩和大理岩等组成。该套地层中的石英片岩(qs)因其矿物含量石英较多，并具片状构造，在GF-2卫星图像中发育明显的平行纹理，具色调偏浅、石英脉和片理化发育等宏观特征，表现为典型的平行状纹形、色带，整体上片理发育，条带状展布；黑云斜长片麻岩(bpg)相对而言其粒度较粗、不均，故在GF-2卫星图像中呈斑点状、斑块状影纹，表面略显粗糙，色调偏暗，片麻理发育，表现为发育线性纹理；黑云母石英片岩(bqs)呈灰黑色、黄褐色、灰褐色等色调，岩石片理较明显，表现为条带、集束纤维状等纹理，局部发育平行纹理，具斑点状影纹，影纹较粗糙(图3)。

图3 达肯大坂岩群片岩岩组(Pt1Db)GF-2影像特征

(2)滩间山群(∈OT)。寒武-奥陶纪滩间山群(∈OT)的原岩建造应是一套基性-中基性火山岩为主的火山-沉积建造，其中的砾岩组不可靠[37]。前人重新厘定的滩间山群从老到新岩石地层单位有：早—中奥陶世火山—碎屑岩组、晚奥陶世沉积岩组、晚奥陶世熔岩—次火山岩组。新的层序总体反映柴北缘早古生代经历了大陆裂谷开合的演化过程。原滩间山群c岩组(紫色砂砾岩组)变质微弱，仅达千枚岩相，与晚奥陶世熔岩—次火山岩组间呈角度不整合接触。将其从滩间山群中剥离，归属早志留世[38]。砂砾岩组岩性主要为紫褐色砾岩、含砾砂岩、紫红色中细粒硬砂质石英砂岩、粉砂岩等。在GF-2卫星图像中主要呈紫褐色，不具成层性，节理发育，影像粗糙，显斑块状纹理(图4)。

图4 滩间山群(∈OT)GF-2影像特征

早—中奥陶世火山—碎屑岩组为一套英安流纹岩及基性火山熔岩、碎屑岩组合。研究区内在地表出露宽度仅为50～100 m，岩性已蚀变为灰绿色绿泥(石英)片岩(chs)夹薄层大理岩。GF-2卫星图像中呈淡灰绿色、灰白色等色调，含有白色条带，色调较为均一，具较好的成层性，片理表现为明显的平行纹理，影像较粗糙，显斑状纹理，岩石表面形成较为杂乱的纹形，应是由薄层大理岩、方解石脉、石英脉等组成的白色条纹，可见小褶皱(图4)。

晚奥陶世沉积岩组主要为碳酸盐岩、碳质片岩及赋存其中的铅锌矿体。灰褐-灰白色中厚层大理岩(mb)是区内喷流-沉积(SEDEX)型铅锌矿的主要含矿层位，GF-2卫星图像中呈灰白色、黄褐色、灰褐色等，色调较浅，节理较为发育，层理不发育，影像较粗糙，具较明显的斑块状纹理，图像中较易识别。大理岩沿走向向两端相变为碳质片岩、条带状钙质片岩(sch)，GF-2卫星图像中呈灰绿色，具平行层理，似层状影像特征，隐约可见细纹线构造，节理较为发育，钙质片岩揉皱变形明显；宏观上常形成较低缓的光秃圆滑垅脊或丘岗，水系稀疏。

晚奥陶世熔岩—次火山岩组岩性为安山玄武质熔岩、夹碎屑岩及碳酸盐岩组合。安山玄武岩(αβ)宏观上表现为团块状、不规则块状等，较平坦地形和丘陵地貌，水系不发育。在GF-2卫星图像中可见节理发育，显示出一定的成层性，色调较为均一，多为灰黑色、黑褐或暗绿色，因矿物结晶颗粒细小，显致密斑点状影纹。

(3)侵入岩。区内侵入岩较为发育，岩石类型以中酸性为主，又以二长花岗岩分布最广。二长花岗岩中石英、长石可达90%以上，故岩石颜色较浅，与围岩接触界线较分明(图5)；其抗风化能力较差，易崩解而形成风化壳，故影纹结构较为粗糙，普遍发育的细密斑点状影纹应是其重要的影像标志。在GF-2卫星图像中的形态为不规则块状，与围岩接触界线较明显，典型树枝状水系发育；表面发育有节理构造；较浅的色调及其与围岩的影纹结构差异构成了它的主要识别标志。岩体与围岩接触带附近可见明显的矿化蚀变现象，蚀变带内影纹粗糙，色调混杂，具斑点状、斑块状纹理，具有较强烈的褐铁矿化，在断层附近的矿化尤为强烈。

图5 中酸性侵入岩GF-2影像特征

3)地质构造解译。地质构造具有显著的形态特征、光谱特征(与周围地物或断裂带与两侧地物的色调差异)和地貌特征。由于GF-1/GF-2卫星数据具较高的空间分辨率，对活动断裂、小型构造乃至其属性均具相当强的识别能力。

区内断裂构造发育，以北西向、北北西向断裂分布最广，多以断层束形式产出，是区内的主干构造，以明显的直线型或弧形等线性行迹、断裂两侧地物的色调差异、断层谷地、断层陡坎等地貌特征为主要标识，常发育有断层破碎带。近南北向、北东向断裂分布一般，与北西向、北北西向等多组方向的断裂构造在区域上相互穿插，形成了大大小小的多个明显的菱形体。

4)成/控矿要素解译。

(1)赋矿地层。通过对该地区锡铁山喷流沉积型铅锌矿赋矿碳酸盐岩的影像标志建立，将该套赋矿地层的平面分布完整地展现出来。含矿层位于早—中奥陶世火山—碎屑岩组下部的碳酸盐岩层位中，主要矿体赋存在大理岩与绿片岩接触部位及大理岩中，明显受地层层位和岩性控制。分布宽度约200 m，延伸约16 km。从而达到对该赋矿地层进行区域性拓展解译圈定的目的(图6)。

(2)破碎蚀变带。构造蚀变岩型金矿是区内的主要成矿类型。破碎蚀变带因风化强烈，地貌上构成相对的负地形；因反射较强，色调上明显较周围地物浅。由于矿化蚀变作用及地表风化淋滤作用与两侧围岩具有明显的色调、纹形差异，常构成典型的遥感解译标志，如铁帽、褪色带等，并在微地貌上也有所差异。本次研究中新发现13条破碎蚀变带，图6中所示二长花岗岩中矿化蚀变带长度约1.5 km，宽度约30～100 m，与两侧围岩接触界线截然，并被一条北东向右行走滑断裂所错断，带内影纹较细腻，总体呈灰白色、黄褐色等色调，具略微凹陷的微地貌形态。应是由于破碎及蚀变作用导致岩石松软破碎，并为现代风成砂、粉砂层等覆盖，表现为具有一定色调差异的色带。矿化蚀变带内可能具较强烈的褐铁矿化、高岭土化等，褐铁矿化于图像中表现为黄褐色色调，在断层附近，尤其是断层交汇处的矿化尤为强烈；高岭土化则在GF-2图像上表现为灰白色色调。从遥感地质潜力评价角度来看，该矿化蚀变带应是重点开展地质勘查和地表揭露的找矿靶区。

图6 成/控矿要素GF-2影像特征

3 遥感异常提取

依据矿化蚀变岩与围岩的波谱特征差异，可采用图像增强处理方法获取矿化蚀变信息增强的图像变量，从而最终实现提取矿化蚀变信息的目的，一般图像增强突出蚀变信息的方法主要有波段加减组合运算、主成分分析法、光谱角法以及波段比值法、彩色空间变换法和混合像元分解法等。在遥感异常提取中应用最为广泛是国外TM/ETM+和ASTER卫星数据，已形成了一套完整的技术方法体系，并发现了多个矿(化)点[39-51]。但其空间分辨率较低，在一定程度上影响了矿化蚀变信息提取的精度。同时，利用国产卫星数据也应能够提取丰富的蚀变信息。

针对上述问题，本文分别以GF-1/GF-2多光谱数据为遥感数据源提取矿化蚀变信息。根据铁质(Fe2+/Fe3+)矿物波谱曲线，通过辐射定标、波谱响应函数反演、大气校正、几何校正等一系列预处理，在掩膜去除云、阴影、冰、雪及盐碱地等干扰地物的基础上，利用不同的比值法、主成分分析等方法实现了铁染蚀变异常的提取。

3.1 主成分分析

燕守勋等[52]对700多个矿床(点)统计后发现，在用Crosta技术(即主成分分析法)处理后的假彩色合成图像中，高含铁氧化物的暗红图斑主要与Pb，Zn，Au，Cu等有关，高含铁氧化物与高含羟基矿物的亮白图斑主要与内生Cu矿有关，总相关率达45%。因而被广泛地应用于矿床蚀变岩的信息增强处理中。在遥感蚀变信息提取中，选择主成分分析法主要是选择有地质意义的各地物相应反射率差别较大的波段进行主成分分析，通常根据需要将影像数据按波段分组进行主成分变换，然后根据含铁离子矿物的波谱特征吸收带对应波段的主成分特征向量的载荷进行蚀变提取。铁氧化物的波谱曲线显示(图7)，在0.65～0.80 μm之间有1个反射峰，对应GF-1/GF-2数据波段Band3；在0.80～0.90 μm之间有1个吸收谷，对应GF-1/GF-2数据波段Band4。因Band1与Band4对铁氧化物具有明显吸收特征，本次研究将Band1与 Band4进行相加处理，作为一个新的“波段”参与波段运算。并最终选择1、3、4、1+4波段进行主成分分析，将第3波段的正高值和4、1+4波段的负高值作为蚀变信息特征向量的判别准则，从表3中可以看出，主成分分析后的第四主成分满足这一判断准则，因此在PC3图像上的高亮区域即为铁氧化蚀变强烈地区。

图7 含铁离子矿物波谱曲线

类别Band 1Band 2Band 3Band 4PC1-0.689 830-0.000 0250.000 919-0.000 675PC20.000 917-0.000 0420.759 984-0.001 739PC30.000 036-0.729 9870.792 820-0.005 966PC4-0.000 6730.005 9650.001 737-0.629 982

3.2 波段比值

通过对铁氧化物的波谱曲线分析，在GF-1/GF-2的B1和B4波段呈吸收特征，在B3波段呈反射特征。依据上述分析，建立铁氧化物吸收、反射特征的波谱范围与GF-1数据各波段的对应关系，作为GF-1卫星数据铁染蚀变异常提取的依据。利用国产卫星PMS数据中的Band3/Band1来突出铁染蚀变信息，然后采用比值结果的门限化处理进一步优化蚀变异常。基于栅格的图像计算使得异常信息分布杂乱无序，常常掩盖了遥感蚀变异常的分布规律，故对提取的有效信息进行3×3中值滤波处理，滤波处理可以保留较大的连片异常，消除提取的孤立异常；然后用提取的有效信息掩膜不同矿物的特征比值图像，并进行异常信息的后期分级处理。本次研究利用(X+kσ)划分出强、中、弱3种异常信息等级，以μ+3.5σ为阈值划分三级异常；以μ+5σ为阈值划分二级异常；以μ+6.5σ为阈值划分三级异常。通过试验测定，k取值范围确定在3.5～6.5之间，能够较好地反映该区的蚀变分布情况。

本文根据国产卫星的多光谱波段特征及铁质矿物波谱曲线，利用比值法(Band 3/Band 1)和主成分分析法提取出了重点区铁质矿物异常信息。就研究区而言，主成分分析法所提取的遥感异常与辉绿岩小岩体或岩脉(图8)、灰白色斜长花岗岩脉、中细粒石英闪长岩岩体、二长花岗岩岩体等关系密切，并多发育于与之有关的蚀变带内；比值法所提取的遥感异常多发生于破碎蚀变带中(图9)，追踪断裂明显。与ETM数据所提取的铁染异常对比发现(图10)：GF-2提取的异常能较好地反映破碎蚀变带范围，而ETM数据的空间分辨率相对较低，在一定程度上影响了矿化蚀变信息提取的精度，对蚀变岩石的有效信息反映不够。

图8 高分一号数据提取的蚀变信息

图9 高分二号数据提取的蚀变信息

图10 遥感异常对比图

4 成矿预测

4.1 典型矿床遥感找矿模型

遥感找矿模型是在当前技术条件下，描述一类矿床形成和保存的一系列遥感找矿标志的组合，应包括遥感地质找矿标志、遥感蚀变信息标志和矿床改造信息标志等几个方面的研究内容[53]。根据前文的分析，在对区内不同成矿带内进行矿源层、断裂、矿化蚀变信息、线性体信息处理与提取等一系列研究后，综合区内已知矿床的遥感、地质特征，归纳出构造蚀变岩型金矿的遥感找矿模型(表4)。

表4 构造蚀变岩型金矿遥感找矿模型

4.2 遥感找矿靶区

在GF-1/GF-2卫星数据的融合图像上均可以直接观察到矿化蚀变带、矿业活动等一系列找矿标志，并能为地质矿产勘查分析提供良好的识别标志。根据以上遥感地质找矿模型和遥感找矿预测原则，将成矿地质条件优越，遥感异常套合良好、分布相对集中完整且具有良好的强度分带，已知矿化信息较多，总体地质综合信息融合度高，找矿前景良好的区域圈定为成矿有利地段。遵循上述原则，在锡铁山和达肯大坂地区共圈定出遥感找矿靶区9处(图11、图12)。

1)锡铁山倒向沟遥感找矿靶区。区内出露地层为古元古代达肯大坂岩群片岩岩组(Pt1Db)，岩性分别为灰黑色黑云斜长片麻岩(bpg)、灰褐色黑云石英片岩(mis)和灰白色大理岩(mb)；侵入岩为黄褐色—浅肉红色中粗粒黑云二长花岗岩；断裂构造极为发育，以北西向逆断层为主，大部分岩石之间以断层接触；1∶5万水系沉积物测量于区内圈出2处乙3类异常，主要分布在中志留世黑云二长花岗岩中，重砂测量亦圈出异常1处；本次研究利用GF-2数据所提取的遥感异常均位于化探异常范围之内，并处于黑云二长花岗岩之中的断裂交汇部位，多沿断裂分布，表明遥感异常与该地区的地质背景及矿化蚀变分布情况具有较强的相关性。综合成矿地质背景和化探、遥感异常分布特征，研究区应具构造蚀变岩型金矿成矿有利条件。

图11 锡铁山倒向沟地区成矿预测图(GF-2)注：1.达肯大坂群片岩岩组黑云斜长片麻岩；2.达肯大坂群片岩岩组黑云石英片岩;3.浅肉红色粗粒黑云二长花岗岩；4.遥感解译断层；5.化探综合异常范围；6.重砂Ⅲ级异常范围；7.岩石测量高含量点；8.遥感异常位置(Band3/Band)。

图12 达肯大坂地区构造蚀变岩型金矿遥感找矿靶区(GF-1)

2)达肯大坂遥感找矿靶区。遥感解译发现，区内出露地层为古元古代达肯大坂岩群片麻岩岩组(Pt1Da)，岩性分别为灰黑色黑云斜长片麻岩(bpg)和灰白色大理岩(mb)。断裂构造较为发育，以北西向逆断层为主。于灰黑色黑云斜长片麻岩(bpg)中新发现一处矿化蚀变带，长度约1 000 m，宽度约50～60 m，由于矿化蚀变作用及地表风化淋滤作用与两侧围岩具有明显的色调、纹形差异。两侧围岩为灰黑色黑云斜长片麻岩，呈灰黑色色调，山脊线较平直、尖棱状，发育有较清晰的层理，表面粗糙。矿化蚀变带与两侧围岩接触界线截然，展布方向为北西向，带内影纹粗糙，色调混杂，呈灰白色、黄褐色等，具斑点状、斑块状纹理，具略微凹陷的微地貌形态(图12(a))。三级遥感铁染异常与矿化蚀变带套合较好，追踪断裂明显(图12(b))。

4.3 野外验证

为了验证该靶区高分辨率遥感获取的示矿信息与找矿有利区段，对达肯大坂遥感找矿靶区开展了实地检查与野外验证。验证发现，矿化蚀变带内具较强烈的褐铁矿化、绢云母化、高岭土化、黄钾铁矾等(图13)。

图13 矿化蚀变带照片

5 结束语

木文基于前人研究成果和述评以及初步野外验证，对基于国产卫星的遥感找矿预测技术方法作一概要总结。研究结果表明：

(1)由于目前高分遥感解译所采用的卫星数据空间分辨率的大幅度提高，地质解译实现了由宏观解译到微观解释，观测的变化范围和视角也大大提高，应从“宏观特征、微观特征、地质机理”等诸多方面进行观测。进一步改进“遥感描述”的方式方法，在每一个地段的解译中均应有大量基于岩石物理特征、波谱特征、区域分布对比特征、区域风化剥蚀与覆盖特征、构造变形及破碎蚀变特征等多方面的综合分析。构建可细致描述单个地质体的影像特征，将有助于对地质矿产遥感信息特征的认识和研究。

(2)国产高空间分辨卫星数据不仅能够细分地层为岩性—构造层，重新厘定和分解了侵入体，并具有识别细微的与成矿作用相关的岩性、破碎蚀变带、小的岩体或岩脉的能力，而且还可以利用其多光谱数据光谱特性，提取出铁质矿物异常信息或圈定铁质蚀变色调异常，为重点调查区找矿勘查工作提供更加丰富详实的示矿信息。

(3)根据铁质(Fe2+/Fe3+)矿物波谱曲线，结合国产卫星的多光谱波段设置，通过辐射定标、波谱响应函数反演、大气校正、几何校正等一系列预处理，在掩膜去除云及阴影、冰、雪、盐碱地等干扰地物的基础上，利用GF-1/GF-2多光谱数据中不同的比值法、主成分分析等方法实现了铁染蚀变异常的提取。

(4)以翔实的高分岩性构造及成控矿要素解译为基础，结合已知矿床的成矿特征以及基于国产卫星蚀变异常信息提取，从成矿控矿地质构造机制出发，将提取结果与地化异常信息综合分析进行成矿预测，最终在研究区内圈定出遥感找矿靶区9处，新发现一批矿化线索。