青海赛多浦岗日地区遥感蚀变信息提取及成矿预测

张启梅，李 戬

(青海省第五地质勘查院,青海 西宁 810099)

青海赛多浦岗日地区位于沱沱河铅锌银矿带，区内高寒缺氧，植被稀少，工作环境特别恶劣，野外地质找矿工作难度较大，因此借助遥感手段进行地质找矿具有其他探测手段所无法相比的优点。与常规地质调查方法相比,遥感信息具有视域宽广、内容丰富、主要断裂突出、不受或少受地面条件限制、能有效提高野外验证效率的优势[1]。

围岩蚀变是找矿的重要标志。在热液作用的影响下，近矿围岩蚀变形成的蚀变岩石与正常围岩在矿物成分、化学成分、岩石组构和颜色等方面都存在差异，这些差异导致岩石反射光谱特征的差异，形成蚀变围岩特定的光谱异常，为遥感蚀变信息提取提供了理论依据[2]。陈建平等[3]对沱沱河地区蚀变信息提取分析，发现提取的蚀变信息对本地区的找矿工作有一定的参考价格。本文在分析岩矿波段性能、光谱特征的基础上,选取了蚀变信息提取的最优波段变量组合,采用主成分分析的方法,辅助波段比值、图像掩膜、密度分割等技术，去除云雪等干扰因素，提取出羟基铁染蚀变信息，为在研究区内开展地质矿产勘查工作提供了重要的找矿信息。

1 区域地质概况

赛多浦岗日地区的大地构造位置位于可可西里—金沙江晚古生代—早中生代缝合带和龙木错—双湖—澜沧江晚古生代—早生代缝合带之间，隶属华南地层大区，羌北—昌都—思茅地层区，唐古拉—昌都地层分区，赤布张错—雁石坪地层小区[4]。

测区沉积地层分布广泛，主要有晚三叠世额尔陇巴组、中晚侏罗纪雁石坪群、晚白垩世风火山群及第四纪地层。侏罗纪地层是测区内分布最广的地层，主要由浅海—海陆交互相沉积的侏罗纪雁石坪群组成。由下至上依次为：中侏罗世雀莫错组(J2q)、布曲组(J2b)、夏里组(J2x)，晚侏罗世索瓦组(J3s)、雪山组(J3xs)，岩石类型组合为一套碎屑岩—碳酸盐沉积组合，角度不整合覆盖在晚三叠世鄂尔陇巴组之上，又被早白垩世错居日组地层角度不整合覆盖。区内新生代地层发育，主要有更新世阶地堆积和全新世现代堆积物，主要沿通天河分布，广泛分布于山前冲洪积平原及山间沟谷中。岩浆活动频繁，其中火山岩主要形成于晚三叠世，形成测区基性—酸性鄂尔陇巴组(T3er)火山喷出岩，脉岩蚀变发育，如碳酸盐化、绿泥石化、硅化、绢云母化等。

区内断裂构造表现为脆性断裂构造和褶皱构造。测区断裂构造十分发育，是测区重要构造形迹之一，依据断层空间展布特点，测区断裂构造可分为北东向、北西向两组，以北西向为主，北东向次之；褶皱的轴向总体呈北西—南东向，与区域构造线方向基本一致，而在局部受多次构造形变的影响，褶皱轴向乱而复杂，沿轴向和断裂破碎带形成节理、裂隙，是含矿热液富集的有利部位。

2 构造与矿化蚀变信息的提取

本文选用landsat-7ETM+影像，获取日期为2002年05月15日，轨道号为138-37，影像数据总体清晰、少云、少雪，无植被覆盖，质量较好，满足本次工作的精度要求。

2.1 构造信息提取

进行区内构造解译时,选用了B7、B4、B1假彩色影像，与分辨率为15 m的全色波段B8进行图像融合，生成空间分辨率为15 m的假彩色遥感影像图,从而极大提高了解译的精确度。依据遥感图像的色调、阴影、形状、纹理等特征和野外实际调查，结合已有的地质等资料进行区域构造解译获取线形和环形构造[5]。解译结果表明：测区遥感影像图中线性构造分布较密集且清晰，有北西西向、北东—北东东向及近南北向。北西向深大断裂规模大、延伸长，具有一定宽度，在图像上显示为不同纹形色调乃至不同地貌单元的界面(如盆—山转换界面)、沟谷或陡崖地貌以及色带、纹理形成的条带。并沿断线可见山体错断、水系折转等后期活动特征；北东向、北北西向线性构造多反映微观地貌景观，表现为直线状沟谷，局部水系、地层及早起断裂被错切、位移，沿断裂直线状陡崖或密集细纹理为其解译标志(见图1)。环形构造多为圆形、半圆形、椭圆形、卵圆形，规模大小不一，影像上呈浅红色、棕红色、深蓝色等的环状水系色彩异常条纹和灰白色的色彩晕，环中部地形相对隆，以单个形式或多个环形组合形式出现，组合方式有套环、菱环、层纹状环等。

图1 赛多浦岗日地区EYM+线环解译

2.2 蚀变信息提取

研究区内泥化蚀变类型包括碳酸盐化、绿泥岩化、硅化、绢云母化；铁染蚀变类型包括磁铁矿化、褐铁矿化。岩石蚀变信息反映在遥感信息中,表现为一种较弱的色调异常，可通过一系列的图像处理过程,将异常信息分离出来[6]。本文采用主成分分析的方法进行蚀变信息提取，图像掩膜消除云雪等干扰因素，波段比值，通过滤波增强、密度分割等图像处理技术提取出强、中、弱3级强度的异常信息。

2.2.1 铁染蚀变异常信息提取

某些铁的氧化物,其ETM波谱特征在TM3(0.63～0.69 μm)表现为强反射,在TM1(0.45～0.52 μm)、TM2(0.52～0.60 μm)和TM4(0.76～0.90 μm)表现为不同程度的相对吸收特征[3]。铁染蚀变信息提取采用ETM1345这4个波段进行主成分分析[7]，通过envi软件处理数据，获得波段组合特征向量矩阵见表1。PC4中TM3与TM5载荷因子大且为正值，TM1和TM4载荷因子小且为负值，TM3与TM1、TM4符号相符相反，因此将PC4作为铁染蚀变信息提取的分量。

表1 ETM+band1345主成分变换的特征向量矩阵

依据TM1345主成分分析各主分量基本信息进行异常阈值的计算(见表2)，进行异常分割，确定背景值区域和异常值区域。在envi中选择PC4主分量进行密度分割，然后以(iσ)为标准,i=(1-3),对异常区域的辐射值域进行异常等级划分。3σ为一级高异常分布区域，2.5σ二级中异常分布区域，2σ三级低异常的分布区域。对异常区域按辐射亮度进行等级划分后,消除单个噪声异常，确定研究区铁染异常。

表2 ETM+band1345主成分分析各主分量基本信息

2.2.2 羟基蚀变异常信息提取

粘土矿物在1.55～1.75 μm(ETM5)有最大的反射峰,而在2.08～2.35 μm(ETM7)具强吸收谷[8]。泥化蚀变信息的提取，采用1、4、5、7这4个波段进行主成分分析的方法[9]。通过envi软件进行数据处理，获得的特征向量矩阵见表3，PC4中TM5与TM7载荷因子大，并且TM5为正值，TM7为负值，TM5与TM4、TM7符号相反，TM5与TM7符号相同，因此PC4为羟基蚀变信息的主分量。

表3 ETM+band1457主成分变换的特征向量矩阵

依据TM1457主成分分析各主分量基本信息进行异常阈值的计算见表4，进行异常分割，确定背景值区域和异常值区域。在envi中选择PC4主分量进行密度分割，然后以(iσ)为标准,i=(1-3),σ为第4主分量的标准差，对异常区域的辐射值域进行异常等级划分。3σ为一级高异常分布区域，2.5σ二级中异常分布区域，2σ三级低异常的分布区域。对异常区域按辐射亮度进行等级划分,消除单个噪声异常,得到的羟基异常分布。

表4 ETM+band1457主成分分析基本

从遥感异常的提取结果来看，测区遥感异常具有空间地域性：主要分布在调查区中南部与北部，异常主要为羟基异常，多带状分布在雁石坪群布曲组、雀莫错组，局部呈团块状，强度高，规模大，三级异常均有出现。在调查区东部铁染异常较突出，总体呈星点状，局部团块状，异常强度中等。

3 蚀变信息提取在成矿预测中的应用

以遥感蚀变和线环构造异常信息为主，结合地质矿产、物化探等资料，将相关信息进行重叠、相交、筛选，发现局部地区异常。局部地区异常与侵入体及构造线分布关系密切，根据遥感异常的强度、密集度、叠合强度，圈出5个遥感成矿预测区，其中一级预测区1个，二级成矿预测区1个，三级成矿区3个(见图2)。

图2 青海赛多浦岗日地区遥感异常预测

3.1 景日强玛(Y10)铅银一级预测区

主要出露三叠纪鄂尔陇巴组、中侏罗世雀莫错组和布曲组。鄂尔陇巴组岩性为安山岩、玄武岩、玄武质火山角砾岩以及安山质凝灰岩等。雀莫错组岩性为岩屑石英砂岩夹生物屑灰岩，底部砾岩。布曲组岩性为灰岩夹粉砂岩。该区遥感异常为羟基异常，主要出现一、三级异常，强弱异常套合较好，呈斑块状分布。异常区出露雀莫错组上段地层，该地层是区内主要含矿地层之一，且异常区南北均有Pb、Ag化探异常分布，磁测推测大断裂经过该异常区东南部，成矿地质背景较好。在异常区南部经地质工作，发现景日强玛铅银多金属矿点，说明该区是找矿的有力地区，是测区今后铅锌多金属矿产的重点找矿靶区。

3.2 波阿纳扎日南部(Y21)二级预测区

主要分布在波阿纳扎日南部一带，主要出露中侏罗世雀莫错组上段地层，岩性为岩屑石英砂岩、粉砂岩与泥岩互层，夹铁钙质粉砂岩、含铁泥质细砂岩、含粉砂生物屑泥晶灰岩、钙铁质含砾粉—细粒岩屑砂岩，局部夹含石膏泥粉—细砂岩。该区遥感异常为铁染异常，三级分布均有分布，强弱套合较好，呈斑块线状分布。异常区出露雀莫错组上段地层，该地层是区内主要含矿地层之一，线环构造发育，且有物化探异常分布，找矿前景较好。

3.3 沙尕鄂冬日铅锌(31)三级预测区

沙尕鄂冬日铅锌出露中侏罗世雀莫错组上段和布曲组地层。前者岩性为碎屑岩夹生物屑泥晶灰岩；后者岩性为灰色厚中层状亮晶鲕粒灰岩、砂屑灰岩、泥晶灰岩夹石英砂岩、粉砂岩、泥岩。遥感异常主要有Fe3+异常，三级异常均有出现，呈斑块状分布，强弱套合较好，异常岩断裂构造发育，并有化探异常分布，成矿地质背景较好，具有一定找矿意义。

3.4 拉东曲东部铅银(32)三级预测区

拉东曲东部铅银异常区大面积出露中侏罗世布曲组灰岩，西北角零星分布有雀莫错组砂岩。

此区遥感异常连续性好,有较明显的找矿标志，成矿条件有利。遥感异常仅见二三级羟基异常出现，呈斑块状分布，强弱套合较好，异常区位于粉砂质泥岩、石英砂岩及亮晶灰岩中，沿构造线发育异常区线性断裂发育，异常沿断裂构造分布，并有化探异常分布在遥感异常北西侧，成矿地质背景较好，具有一定找矿意义。

3.5 赛多浦岗日东南侧铜金(33)三级预测区

主要分布在赛多浦岗日东南侧，该区可见中侏罗世布曲组、夏里组及晚侏罗世雪山组地层。布曲组岩性为鲕粒灰岩、砂屑灰岩、泥晶灰岩夹石英砂岩、粉砂岩及泥岩；夏里组岩性为粉砂质泥岩夹岩屑石英细砂岩、石英粉砂岩，底部及顶部夹泥晶灰岩；雪山组岩性为粉砂质泥、岩屑杂砂岩夹细砾岩、石英岩屑细砂岩。另异常区内发育古近纪二长花岗岩岩体。该区遥感异常为羟基异常，三级异常均有分布，强弱异常套合好，呈斑块状线性分布，主要分布于中侏罗世夏里组与岩体接触附近。异常主要分布于二长花岗岩岩体与夏里组地层接触附近，且有化探异常存在，成矿背景较好，具有一定找矿意义。

4 结 论

从遥感异常的提取结果来看，测区遥感异常具有空间地域性：在调查区中东南部与北部，异常主要为羟基异常，主要分布于三叠系鄂尔龙巴组火山岩与侏罗纪砂岩地层之中；其中铁染异常主要分布在图幅东南角，相对较为集中，主要出现于侏罗系砂岩及灰岩地层中。异常整体展布与主断裂构造吻合，多为北东向、北北东向，与地层走向基本一致。异常多处于断裂两侧及断裂交汇部位，部分与已知水系沉积物测量异常套合较好。以上提取异常对本次地质调查具有进一步找矿指示意义。