青海那西郭勒地区沉积—变质型铁矿遥感综合找矿模式构建

2021-12-30魏本赞汪冰范芳全旭东付丽华张策揭文辉

河北遥感 2021年4期

关键词：变质沉积成矿

魏本赞，汪冰，范芳，全旭东，付丽华，张策，揭文辉

1.核工业航测遥感中心，石家庄050002

2.东华理工大学地球科学学院，南昌330013

0 前言

随着遥感地质找矿技术的发展，遥感与地质、物探、化探勘查手段相结合的综合找矿方法成为现代地质找矿的方向。

以研究区的成矿地质条件为基础，对地物化异常信息和遥感异常信息与成矿的相关性作综合分析，进而圈定找矿靶区，为进一步地质勘查提供找矿依据和方向已成为现代地质找矿的有力手段之一。鞠崎等[1]构建了柴达木盆地北缘滩涧山金矿遥感综合找矿模式，并在遥感找矿预测方面取得了良好的效果；陈玲[2]等采用高分辨率遥感影像在新疆塔什库尔干地区沉积变质型铁矿勘查中进行研究，结果表明在布伦阔勒岩群南部的塔萨拉地区具有较好的寻找沉积变质型铁矿的前景；王娜等[3]采用采用多源信息结合的方法对莫阿特铜矿区进行成矿预测分析，并为找寻铜等多金属矿床指示了方向；何书跃[4]等通过对祁漫塔格地区的成矿规律和控矿因素进行了总结，并指出将地质、物探、化探和遥感等方法技术进行高度综合利用能够取得良好的找矿效果。因此，通过多元地学信息综合分析，可获取多种地质异常和综合信息，提供新的找矿线索。

那西郭勒地区沉积—变质型铁矿床的发现，拓展了祁漫塔格地区乃至青海省铁矿勘查的找矿空间，并引发众多学者对那西郭勒及周边地区研究的高潮[5-10]。由于该地区平均海拔较高，自然条件较为恶劣，利用常规地质手段圈定找矿靶区耗费人力、财力较大；笔者在分析那西郭勒地区区域地质背景和成矿条件的基础上，结合遥感地质解译分析，运用高分辨率遥感技术快速追索赋矿地层的空间展布，将遥感地层信息、构造信息以及磁异常信息作为评价因子，构建沉积—变质型铁矿遥感综合找矿模式，预测遥感找矿有利地段，以指导后续的基础地质、矿产勘查工作，并为判断关键地段的含矿性或找矿潜力提供参考依据。

1 成矿地质背景及成因

那西郭勒铁矿床处于秦祁昆晚加里东造山系，东昆仑造山系祁漫塔格—都兰造山亚带，北接柴达木地块；成矿带隶属于祁漫塔格—都兰华力西期铁、钴、铜、铅、锌、锡、硅灰石（锑、铋）成矿带。近年来，随着基础地质研究与矿产资源勘查工作的进行，该带已发展成为青海省探明铁、铅、锌、铜、钴等矿产的主要矿集区。尤其是一批重要的地质勘查、科研项目的完成和一批拜兴铁多金属矿床、四角羊铁多金属矿床、尕林格铁多金属矿床等近30 重要的矿产地（如野马泉铁多金属矿床、肯德可克铁钴（铋）矿床、虎头崖铅锌矿床、乌兰处）的发现，揭示了该成矿带具有巨大的铁多金属矿产资源勘查潜力。

该矿床受层位和岩性控制作用明显，赋矿地层为金水口岩群，含矿岩性主要为角闪片岩（次为斜长角闪岩）。其区域上出露地层主要早元古代金水口岩群白沙河组（Pt1b）和第四系（Q）。区内侵入岩分布广泛，各类侵入岩分属海西期、印支期和燕山期，其中以海西期最为强烈。各期侵入岩受NW 向和NWW向两组断裂构造控制作用明显。岩体边部或断层附近，岩石普遍具碎裂或压碎结构，个别岩体受动力变质作用，岩石具有片理或片麻状构造。围岩蚀变普遍有硅化、绿帘石化、黄铁矿化和角岩化等。

古元古代原始海洋海底火山喷发，携带大量Fe、Cu、Pb、Zn 等成矿物质，喷出海底地表与冷水混合，并在火山喷口附近沉积；再加上火山间歇期或宁静期以硅质、铁质为主的化学沉积物，夹杂一些次要的胶体物质和少量同沉积黏土矿物，沉积形成了区内原始的铁硅质建造地层。原始地层经绿片岩相—角闪岩相的区域变质作用，原岩矿物颗粒间所含的水分和矿物质间脱水反应所析出的水分、以及CO2、S、O、F等易挥发分形成粒间溶液和流动热液，沿着岩石的空隙、裂隙活动，吸收周围岩石中的成矿物质，促进岩石中的各种组分进行重新分配组合，使元素重新聚散并搬“运到”到适宜的地点形成了沉积变质型铁矿床[11]。

2 遥感综合找矿信息

2.1 地层、岩性信息

那西郭勒沉积—变质型铁矿赋矿地层是金水口岩群（图1），含矿岩性为斜长角闪片岩，矿体空间延伸具有一定的层位，并受一定的岩性控制。矿体与围岩界线较清晰，产状一致。由此说明：地层在本区成矿过程中起着主要作用，并提供了成矿物质。根据对该地区地质矿产资料及遥感影像特征综合分析，推断那西郭勒磁铁矿床与查可勒图磁铁矿床为同一条成矿区带，赋矿地层、赋矿岩石及构造等控矿因素完全相同；该成矿区带总体呈北西西向展布，东西向延伸规模达40～60km。

2.2 遥感蚀变异常信息

铁染矿物异常信息是反应研究区地层（岩石）中富集赤铁矿、褐铁矿、黄钾铁矾等富含Fe3+的岩石或矿物；而羟基矿物异常是反应区域地层中富含绢云母、绿泥石、绿帘石、高岭石等含羟基的岩石或矿物[12]。基于ETM 数据在那西郭勒地区进行铁染和羟基异常信息提取（图2），将异常信息套合在矿区地质图、遥感影像图上进行对比分析。通过分析，发现那西郭勒铁矿区及周边铁染异常集中分布。Ⅰ-1 号异常类型为铁染异常，呈NW 向分布于金水口岩群斜长角闪岩段与大理岩段接触部位，根据遥感构造解译特征，结合野外地质调查发现该异常与Ⅱ、Ⅲ号矿体相对应，由磁铁矿化引起，且该异常展布方向且与磁铁矿化带空间展布方向一致，呈北西向展布；Ⅰ-2号铁染异常与Ⅰ号异常相对应，同样由磁铁矿化引起；遥感技术提取的铁染异常对于寻找铁多金属矿具有重要的指导意义。

Ⅱ-2 号异常类型为羟基异常，呈团块状展布，范围较大，主要分布在黑云母斜长片麻岩中，野外调查发现该异常由岩石表面绢云母化、绿帘石化等蚀变发育有关。

2.3 地层、岩性与矿带影像信息

在WorldView-2 影像上（图2），赋矿层层理较清晰，产状较陡，斜长角闪片岩与大理岩互层特征明显；矿体主要蕴藏在斜长角闪片岩中，赋矿岩层颜色略深于大理岩，浅于片麻岩，总体呈北西西向带状展布。

斜长角闪岩段是那西郭勒地区沉积变质型铁矿的含矿岩段，该岩段中主要的岩性为斜长角闪岩和斜长角闪片岩，二者在WorldView-2 影像上特征突出，色调呈灰至灰黑色，明显浅于片麻岩，呈不明显条带状影纹特征，在那西郭勒地区与大理岩多呈互层出现，且局部地区呈透镜状（图3），地貌上多表现为中高山。

那西郭勒地区Ⅰ号铁矿带夹持于斜长角闪（片）岩与大理岩之间（图4），在WorldView-2 影像上特征明显，色调深于周边地层，影纹较粗糙，且呈北西向带状展布。

2.4 构造信息

构造是那西郭勒地区沉积—变质型重要的成控矿因素之一，它既是成矿物质运移的原因和动力，也是形成成矿物质运移通道、储矿空间的重要条件，还是造成成矿作用多期性、矿体形态千变万化、矿化强度不均与性的直接原因。

那西郭勒地区断裂构造主要发育两组，按展布方向划分为北西向断裂和北东向断裂。北西向断裂是区内的主干构造，由一系列相互平行，近等间距的北西西向断裂组成，具有多期活动的特点，因此，该组断裂是区内的主要控矿、容矿构造。

褶皱构造对矿体的影响主要表现在矿体赋存位置、矿体空间形态等方面，特别是背斜构造的两翼，如Ⅰ号、Ⅱ号矿体（图5）；同时，矿体受层间接触构造的影响较大，空间形态呈波状、锯齿状，走向延伸较稳定，但矿体厚度变化较大，如Ⅲ号、Ⅳ号矿体。区内背斜构造轴面基本直立，轴向近东西向，属后期浅部直立等厚褶皱，这些褶皱构造形成于成矿期后，初步推断褶皱在那西郭勒地区主要对矿体起改造作用，局部地段具容矿特点。

2.5 磁异常信息

根据磁异常分布特征，那西郭勒地区异常具有明显的分带性，总体显示南、北两条异常带（图6）。北磁异常带呈北西西向串珠状分布，连续性较差，总体呈西部强、东部逐渐变弱的趋势；南磁异常呈北西西向带状分布，带连续性好，且在中部显示膨大趋势，异常强度大、梯度陡、正负伴生。那西郭勒地区磁铁矿带与磁异常带非常吻合。因此，磁异常对寻找及圈定磁铁矿体，尤其对隐伏磁铁矿来说，是区内非常重要找矿标志。