遥感技术在青海省哈得尔甘地区找矿应用研究

梁棪先，马玉辉，思积勇

(青海省第五地质勘查院，青海 西宁 810099)

0 前 言

哈得尔甘地区位于东昆仑西段祁漫塔格山中东部，铁、铜、铅、锌、钨、锡、铋、金、钼等稀有、稀土矿床成矿的地质条件极为优越。该区总体呈近北西向展布的造山带地质景观，由北西至南东，地势由高至低，东北部、西南角均出露大部分的第四纪盆地，第四纪冲洪积由近北西向贯穿全区，盆地中出露北西向、北东向的小山丘，岭—丘—盆—丘—岭阶梯明显。本文利用遥感技术开展遥感地质解译工作，提取了蚀变信息并圈定了遥感异常。运用美国landsat7(ETM+)多光谱数据提取蚀变信息，同时其全色波段也可作为图像融合以及地质解译辅助数据，套合该地区成矿的地质背景和地质条件，分析和预测找矿靶区，然后通过1∶5万水系沉积物副样测试，分析圈定的异常和实地查证的差别性，为本区找矿提供依据和技术支持。

本区地处东昆仑西段祁漫塔格山东部，北与柴达木盆地西南缘为邻。大地构造上属于西域板块祁漫塔格北坡—夏日哈新元古代—早古生代岩浆弧带中，哈得尔甘地区位于乌兰乌珠尔南坡，区内地层出露较单一，奥陶世祁漫塔格群、第四纪[1]。岩浆活动较为强烈，在海西期—燕山期均有发育。断裂构造较为发育。

1 遥感数据处理

本次遥感解译区域面积约99.27 km2，研究区主要配置了美国ETM+多光谱遥感数据，涉及ETM+数据1景，轨道号为134-34，时相分别为2001年04月14日。ETM+数据地面分辨率1、2、3、4、5、7多波段为30 m，6-1、6-2波段为60 m，全色波段8波段为15 m(见表1)。数据总体上清晰、少云，质量较为优良。通过辐射定标和大气纠正对遥感影像进行预处理并进行遥感蚀变信息提取，得到提取结果后，通过后期校正影像生成的校正文件对蚀变信息图几何纠正，然后根据ETM+遥感数据源各波段的特征、应用范围及研究区的实际特点，以色调丰富不失真为原则，选择均值相近、方差最大、相关系数最小的3个波段进行彩色合成与线型拉伸、边缘锐化滤波等增强处理，以保证影像图上信息的丰富程度[2-3]。研究区内的ETM+数据采用Band7(R)、Band4(G)、Band1(B)波段组合，这样的假彩色组合方式其效果更接近于自然色，且饱和度较高，对各类地质体和岩石蚀变有较高的可解性，更加有利于解译人员对影像地物信息的判别。解译过程中遵循宏观→微观→宏观的原则，从已知到未知、从简单到复杂、从可解译程度较高的区域到低的地区，循序渐进，反复解译，逐步深化。遥感蚀变信息提取采用“数据处理—去干扰—主成分分析—阈值处理技术”(DPT)，提取与含羟基热液蚀变矿物相关的蚀变信息OH-遥感异常和含Fe3+矿物相关的铁染遥感异常。

表1 ETM+数据基本特征

2 遥感地质解译信息的提取

2.1 主要块状地质体的遥感信息提取

在遥感影像上显示第四纪主要为现代河床、河漫滩及河床两侧低级阶地，松散砂、砾石及卵石堆积，山前洪冲积台地、扇裙，砂砾石、亚砂土层[4]。基岩大面积出露较好且连续，砂岩、板岩、片岩、玄武岩类色调较丰富，颜色较深，树枝状、羽状纹形发育，山脊线多呈直线状、折线状，主要分布于研究区北东部、中部、西部地区，受断裂控制明显；火山岩类呈深浅不一的色调环状、或条带状分布，羽状纹形，表面相对光滑圆浑，具稀疏的树枝状水系，发育尖棱的弧状山脊，构成基岩山地主。本区不同岩类在图像上色调差异不太明显，纹理特征或图案特征较相似，不易于识别。

2.2 线环状构造的遥感信息提取

在影像上线性构造分布密集，表示断裂构造在该区极为发育，影像上也有清楚的显示(见表2)。它们的规模、性质不同，表现出来的线性结构形态也不完全一样。包括深断裂在内的大型断裂，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、水文地质单元的界面，或者显示为陡崖地貌影像或色带、线理叠加形成的条带[5]。沿断线往往有山体错断、水系折转等地形变化反映的后期活动特征。活动断裂在河谷平原区也有线性形迹显示，水系具备直线状展布及同步弯转特征，地质体的明显错移及中断，且走滑性质及走滑特点易于辨认。

本区线性影像以北西向断裂为优势组，近东西向次之。本次解译勾绘出了大量的大小不等的断裂，延伸方向以北西向、近东西向为主，其次北东向上断裂也较发育区内环形影像发育，它们多以单环形式出现，其形态有圆形、椭圆形，其解译标志为:遥感图像上轮廓清晰，显示为环状隆起或凹陷，有时表现为环状或放射状裂隙具辐向水系或冲沟，局部环形构造被断层错断、交切，环形边界清晰。有些环形内外色调和纹形差异明显，地貌表现为穹隆地貌、弧线形山脊及负地形，推测多为地表出露的小侵入体、隐伏岩体形成的穹状隆起。

3 遥感找矿预侧及验证

从遥感异常的提取结果来看，区内遥感异常主要沿构造线方向展布，且其分布具有地区性。在植被覆盖和碎石流覆盖较严重的基岩分布区异常分布断续零散，多表现为小斑状或星点状，强度、规模均较低；而在中高山地多呈带状、面状展布，羟基、铁染均有分布，强度较高，许多强异常沿与构造线延伸相吻合[6]。局部二者套合好，强度、规模均高，强度中心与构造线延伸方向一致。根据遥感异常分布特征及异常圈定原则，研究区内共圈划了8处遥感异常优选区，其中Y01、Y04、Y08 3处异常区与该区内物化探信息套合较好，故选出该3处作为优先验证的找矿靶区，并进行验证。

3.1 Y1优选区

该区主要为华力西期早泥盆世(πηδD1)弱片麻状斑状二长花岗岩。该异常区以Fe3+遥感异常为主，呈块状、星点状分布，异常强度一般。与区内物化探信息套合较好。从野外剖面查证情况来看，剖面位于化探异常(景ZH43)编号及异常元素组合(LaNbYLi)异常区内测制的JZH43P1土壤剖面(见图1)，剖面出现2处高含量段，20～40 m高含量段出露似斑状花岗闪长岩，Y元素含量为111×10-6～119×10-6，Nb元素含量在31.3×10-6～34.5×10-6之间，两元素具较好的正相关；540～560 m高含量段出露似斑状花岗闪长岩，La元素含量171×10-6～254×10-6；760 m处Li元素含量为117×10-6，对应Au元素含量为6.5×10-9，出露岩性为似斑状二长花岗岩。

从异常形态和浓集中心看，高值段均分布于似斑状二长花岗岩体之中，呈北西向或东西向展布，断裂和裂隙构造在似斑状二长花岗岩体中发育，推测稀土元素La、Nb、Y异常与该岩体关系密切，在断裂构造和裂隙构造作用下，成矿元素得到进一步富集；该异常西部浓集中心存在Au异常虽只有1个点组成，但最高值达到22.4×10-9，衬度14.93，规模2.73，具有三级浓度分带，浓集中心也较清晰，该异常具有寻找构造蚀变岩型金矿的潜力。

表2 预査区主要地质体解译标志

3.2 Y4、Y5优选区

该区为华力西期早二叠世(πηγP1)斑状二长花岗岩。区内OH-、Fe3+遥感异常均发育较好，呈块状、条带状密集分布，三级异常均有出现，强弱异常套合较好。区内线、环构造较发育，以近东西向为主，且与区内物化探信息套合较好。

化探异常(景ZH43)编号及异常元素组合(LaNbYLi)内测制了JZH37P2剖面(见图2)，剖面中出现4处高含量段。0 m处出露似斑状斜长花岗岩，La元素含量为114×10-6；760 m和1 120 m处，La元素含量为126×10-6～144×10-6，处于北西向断裂构造带内1 260 m处， La元素含量为135×10-6，出露似斑状花岗闪长岩。1 460～1 500 m为高含量段，出露似斑状二长花岗岩，La元素含量81.5×10-6～97.6×10-6。

图1 JZH43P1土壤剖面

图2 JZH37P3土壤剖面

该异常主体为一个稀有稀土Nb、La、Y、Li异常，分布在中部早二叠世似斑状二长花岗岩岩体之中，但异常含量不高，均以外带出现。在北部近东西向断裂构造部位，稀有稀土元素异常具有中带出现，Nb峰值达到52×10-6，La峰值达到136×10-6，表明在破碎带中或其附近岩石破碎地段具有进一步富集趋势，推测岩体高含量提供物质来源，破碎带为其提供运移和储存空间，在破碎带中蚀变较强部位具有一定找矿前景。

3.3 Y8号优选区

该区为华力西期早泥盆世(πηγD1)弱片麻状斑状花岗闪长岩。遥感异常以0H-异常为主，呈斑点状分布，异常强度一般，三级异常均有出现，未见Fe3+异常。区内见有线形构造。在化探异常(景ZH43)编号及异常元素组合(LaNbYLi)异常内测制两条1∶1万土壤剖面，其中JZH44P1土壤剖面出现2处高含量段，380～420 m出露似斑状花岗闪长岩，La元素含量98.1×10-6～109×10-6，Li元素含量最高为246×10-6，La、Li两元素相关性较好；740～800 m出露似斑状花岗闪长岩，La元素含量125×10-6～209×10-6，Y元素含量最高为70.1×10-6，La、Y两元素呈正相关；高含量点1处，位于20 m处，Li元素含量为92.3×10-6，出露岩性为似斑状花岗闪长岩。JZH44P2剖面出现3处高含量段，40～100 m出露粗粒正长花岗岩，La元素含量117×10-6～221×10-6，Y元素含量46.7×10-6～73.3×10-6，La、Y两元素具较好的正相关；160～200 m出露粗粒正长花岗岩，La元素含量103×10-6～125×10-6，Y元素含量50.9×10-6～78.6×10-6；1 620～1 720m，Y元素含量在43×10-6～126×10-6，出露细粒花岗闪长岩，其中在1 620 m处La元素含量为131×10-6；在1 677～1 694 m间构造碎裂岩中采集的TR81样(1 680 m)Y含量达126×10-6，Nb含量为45.2×10-6。

该异常呈北西向展布，与岩体展布方向一致。从不同常高含量分布位置看，La、Y异常则呈现出与北部断裂关系相对密切，表明断层中热液活动可能是异常源，断裂构造为矿物质的运移和储存提供基础。

4 结 论

1)优选出的Y01、Y04、Y08 3处异常区与该区内物化探信息套合较好，下步地质勘查优先验证的找矿靶区。

2)经过实地异常查证，Y01号优选区里面的斑状二长花岗岩中的断裂和裂隙较发育，成矿元素比较富集，其中一个金异常点具有三级浓度，具有寻找构造蚀变岩型金矿的潜力。Y04优选区与区内的物化探信息套合较好，Nb、La、Y、Li等稀有元素在破碎带中较富集，在富集蚀变较强的部位具有很好的找矿前景。Y08号优选区中，在早泥盆世似斑状二长花岗岩中发育的断裂构造周围是寻找稀土矿床的有利部位。