遥感技术在东昆仑拉陵高里地区找矿预测中的应用

刘 欢

遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。遥感技术在地质工作中正发挥着日益重要的作用，目前已成为矿产地质调查的重要技术手段，特别是自然条件恶劣、人员难以到达的西部地区，可以发挥遥感技术的独特优势。本文以东昆仑拉陵高里地区为研究区，开展遥感技术找矿预测的应用探讨。

1 研究区地质概况

研究区北起祁漫塔格山脉南缘，横跨东昆仑山脉北段，大地构造位置属于东昆仑弧盆系，以昆北断裂为界，研究区横跨祁漫塔格早古生代弧后裂陷盆地和北昆仑岩浆弧2个三级构造单元。区内经历了多期复杂的构造演化历史，从古元古界至古生界发育较为齐全，主要出露地层为古元古界金水口岩群（Pt1J）、奥陶系祁漫塔格群（OQ）、志留系上统-泥盆系契盖苏组（S4D1q）、石炭系大干沟组（C1dg）。岩浆侵入活动强烈，主要有中泥盆纪石英闪长岩-花岗闪长岩组合、三叠纪花岗闪长岩-二长花岗岩组合。断裂构造发育，以北西向断裂为主，北东向断裂一般为次生断裂。

研究区横跨祁漫塔格-都兰华力西期铁、钴、铜、铅、锌、锡、硅灰石成矿带的野马泉-开木棋里河华力西期铁、铜、铅、锌、钴成矿亚带与伯喀里克-香日德印支期金、铅、锌、铁、石墨成矿带的伯喀里克-香日德印支期金、铅、锌成矿亚带。前者矿床类型以矽卡岩型为主，另有斑岩型、喷流沉积型；后者以矽卡型矿床、热液型矿床为主，另外与受变质作用有关的沉积变质型铁矿也较为常见。

2 典型矿产特征

通过对肯德可克铁钴多金属矿床和野马泉铁锌矿床矿产特征的研究，对研究区与成矿有关的地层、构造、岩体等地质单元进行初步了解，为下一步遥感解译、异常筛选等工作重点提供方向。

2.1 肯德可克铁钴多金属矿床

主要含矿地层为祁漫塔格群、契盖苏组、大干沟组。侵入岩主要为中酸性脉岩。区域构造总体呈北西西向，常见的有近东西向和北东向两组。

该矿床赋存于大干沟组和契盖苏组中，以铁矿体和铅锌矿体为主，多分布于其底部的矽卡岩中。围岩蚀变除矽卡岩化外，还见有绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化、透闪石化等热液蚀变。其中矽卡岩化与成矿关系最为密切。

2.2 野马泉铁锌矿床

主要含矿地层为大干沟组和缔敖苏组。侵入岩为印支期含黑云母闪长岩和燕山期正长花岗岩，与围岩接触带部位发育有矽卡岩和铁锌矿体。断裂构造发育，以北西西向为主，北东向和北西向次之。

矿带沿正长花岗岩、花岗闪长岩与石炭世大理岩接触带分布，呈马蹄形，铁矿体赋存于接触带矽卡岩中，以浸染状矿石居多。本矿床绝大多数矿体直接赋存于矽卡岩中，属接触交代矽卡岩型矿床。

综上，研究区以矽卡岩型铁多金属矿为重点矿种。

3 遥感解译与遥感异常信息提取

3.1 地层信息提取

区域上矿产主要分布于祁漫塔格群、大干沟组、万宝沟群和金水口岩群中。祁漫塔格群和大干沟组是区内成矿元素丰度值最高的地质体，地层中初始富集高含量的成矿元素，为后期成矿奠定了良好物质基础。

祁漫塔格群：区内分布面积较大，呈北西向条带状出露于北部，大部分以昆北断裂为界分布于断裂以北，自西向东依次与二长花岗岩、金水口岩群、花岗闪长岩和大干沟组呈断层接触；在影像上色调呈灰黑、浅蓝色，岩石组合以变砂岩、板岩为主，局部夹有少量硅质岩、玄武岩及大理岩。祁漫塔格群是研究区矽卡岩型矿床主要赋矿层位。

大干沟组碳酸盐岩段：区内大干沟组出露面积很小，主要位于那陵郭勒河下游东侧，大部分被第四系掩盖，其南部被中三叠世英云闪长岩、中三叠世二长花岗岩和晚三叠世正长花岗岩侵吞。大干沟组岩性分为下部碎屑岩段和上部碳酸盐岩段，主要为一套灰岩夹砂岩的岩性组合，其碳酸盐岩组成矿元素丰度较高，化学性质活泼，易与后期热液发生交代而成矿。

金水口岩群：系一套层状无序的中高级变质岩系。金水口岩群的大理岩条带是本次找矿的重要标志层，其高分影像特征明显，影像色调呈白色，呈近东西向条带状展布，影纹光滑，侵蚀作用弱，水系不发育。主要为区域变质结晶基底，受构造作用而强烈变形的斜长角闪岩的次生构造十分发育，有利于含矿热液的储集，其大理岩条带与侵入岩的接触部位，是寻找矽卡岩型矿化的有利地段。

3.2 构造信息分析

研究区构造形迹主要表现为北西西向、北西向为主，近南北向、北东向构造形迹相对较弱。断层性质主要以断面北倾的逆断层为主，断层倾角较陡，且部分断层具有后期活动的特征。区内铁多金属矿点产出部位多与北西-南东向这个主体方向的断裂构造有关，呈线状分布，表明北西-南东向构造是明显的导矿构造，而其次级裂隙和破碎带是有利的储矿空间。结合区域成矿规律认识，矿化多产出于北西-南东向构造与北东向构造的交汇部位，野马泉铁多金属矿床就产于这种环境。

3.3 岩浆活动分析

研究区整体处于东昆仑造山带西段，跨祁漫塔格岩浆岩带与北昆仑岩浆岩带，构造-岩浆作用活动频繁，侵入岩及火山岩均有出露。从元古代到新生代岩浆活动此起彼伏，构成区内侵入岩主体，形态上以岩基为主，形成了岩石类型各异、时空不同、规模不等的各类侵入岩和喷出岩。早二叠世、晚三叠世岩浆侵入活动强烈，尤其是晚三叠世侵入岩与成矿关系密切，岩体呈小岩株状产出矿化愈强，矿化成因机制多为热液交代型，主要分布于围岩内外接触带附近。

祁漫塔格岩浆岩带主要为一套以中-晚三叠世为主的中酸性侵入岩，呈岩株形态，围岩为大干沟组、祁漫塔格群，围岩接触带见矽卡岩化，外接触带岩石具硅化、重结晶及角岩化现象，岩体中见有围岩捕掳体。将祁漫塔格岩浆岩带可解译为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩等，正长花岗岩在影像呈肉红色，二长花岗岩呈白色，花岗闪长岩呈灰白色，之间的界线清晰，解译标志明显。

北昆仑岩浆岩带在区内分布较为集中，主要分布于开木棋河中游，围岩以金水口岩群为主。岩体主要以岩基形式产出，出露面积大，构成北昆仑岩浆岩带的主体，平面形态多呈长条状、不规则状呈北西西展布，与区域主构造线方向一致。岩性主要为灰色中细粒花岗闪长岩、肉红色中粗粒二长花岗岩。

3.4 遥感异常提取

矿产在成矿过程中往往伴随着热液活动，形成的蚀变岩石与其周围的正常岩石在矿物种类、结构、颜色等方面都有差异，这导致了蚀变岩石和正常岩石之间反射光谱的差异，为用遥感图像进行蚀变信息提取提供了理论依据。利用ASTER遥感数据采用主成份变换遥感异常信息提取，提取了与区内已知矿点或矿化点有密切成矿联系的以羟基蚀变矿物为主的基团异常和Fe2+、Fe3+等信息，并在此基础上对遥感蚀变异常进行了分类和分级，包括高（一级异常）、中（二级异常）、低（三级异常）三级。

研究区异常主要分布于大干沟组碳酸盐岩段、祁漫塔格群、金水口岩群、正长花岗岩以及花岗闪长岩岩体中。大干沟组碳酸盐岩段、祁漫塔格群中的异常以铁染与铝羟基异常为主，具一定规模，普遍异常值较高，总体呈北西向、东西向分布，与区域构造方向、矽卡岩带走向以及中酸性岩体接触带走向基本一致，异常与大部分已知矿化较吻合。金水口岩群中的异常分布广泛，但规律性不强，推测以岩性异常为主。正长花岗岩岩体中的异常以铁染异常为主，异常值普遍较高，呈团块状分布，反应其具有高成矿背景值。其它岩体中铁染与羟基异常均有分布，多呈斑点状均匀分布，规律性较差，对成矿性指示作用不大。根据地质背景、成矿条件、找矿意义等，将成矿地质条件相近的遥感异常圈定在一起，进行归类，共圈出11个异常包23个异常推荐点。

4 野外调查验证

在高分遥感解译和矿化蚀变信息提取基础上，通过野外调查验证，查证具一定规模的矽卡岩带2处，新发现铜矿化1处，磁铁矿化1处，铜元素高异常值点1处。

4.1 新发现矿化

沿红卫山矽卡岩带向北追索，发现铜矿化1处，位于正长花岗岩与大干沟组白云质灰岩的接触带上，见矿体1条，宽4m，长30m，矿石矿物以孔雀石、黄铜矿为主，未见磁铁矿，脉石矿物为方解石等。矿化以星点状、浸染状为主，蚀变为矽卡岩化、褐铁矿化、孔雀石化等。矿化出露较好，对矿体按照槽探刻槽样规格进行连续采样化验，品位Cu：0.19%～2.24%，平均为1.2%，伴生Ag：2.39g/T～6.7g/T。在矽卡岩带南部延伸发现磁铁矿化1处，位于正长花岗岩与大干沟组白云质灰岩的接触带上，见矿化蚀变2条，规模为0.5m×10m、4m×50m，见磁铁矿、褐铁矿化等，取一个拣块样，品位TFe：49.6%、mFe：47.7%。

4.2 已有矿产遥感特征

红卫山磁铁矿点其矽卡岩化、褐铁矿化在影像上呈黄绿色色调，通过高分解译发现矿点北侧延伸5公里矽卡岩带影像特征清晰而且稳定，其在高分影像上呈现黄绿色色调，南北向带状延伸，在带内呈图斑状、串珠状断续延伸。

对遥感解译的矽卡岩带开展野外调查验证，南部磁铁矿点为已知矿点，矿体顶板为正长花岗岩，底板为灰岩，呈北东向展布，宽5m，长150m，呈透镜状，两边尖灭；矿石矿物以磁铁矿为主，脉石为方解石、石英等，蚀变为矽卡岩化、褐铁矿化等。

4.3 遥感找矿模型的建立

通过以上对矽卡岩型矿床特征的研究，对其进行总结归纳，初步提出东昆仑成矿带矽卡岩型铁多金属矿遥感找矿模型。初步建立矽卡岩型铁多金属矿遥感找矿模型分别如下。

地质特征：

（1）大地构造位置：古亚洲构造域的北昆仑（祁漫塔格）早古生代岩浆弧带和中昆仑微陆块。

（2）地层：金水口岩群、祁漫塔格群、大干沟组碳酸盐岩发育地段。

（3）岩浆岩：中酸性侵入岩，尤其是晚三叠世中酸性岩体。

（4）构造：北西—南东向构造是明显的导矿构造，而其发育的次级裂隙和破碎带是有利的储矿空间。

（5）矿石特征：以磁铁矿为主，部分矿床伴生有铜铅锌。

遥感特征：

（1）波谱特征：Fe2+在1.0μ～1.1μm附近产生一个常见的强而宽的谱带；Fe3+在0.6μ～0.9μm之间产生强的吸收谱段。

（2）高分影像特征：矽卡岩带在高分影像上呈现黄绿色色调，南北向带状延伸，在带内呈图斑状、串珠状断续延伸。岩体多呈肉红色，块状影纹特征，碳酸盐岩多呈灰白色，带状特征。

（3）高分铁染异常：采用主成分方法进行矿化蚀变信息提取，铁染异常明显。

5 遥感找矿预测与找矿靶区圈定

以典型矿床的遥感找矿模型研究为基础，通过遥感异常筛选和综合研究，将研究区中与典型矿床具有相同成矿条件的地段圈定为遥感找矿靶区。圈定2处A级找矿靶区。

5.1 红卫山铁多金属矿A级找矿靶区

靶区主要出露大干沟组碎屑岩段和碳酸盐岩段，碎屑岩段岩性主要为砂岩、粉砂岩，碳酸盐岩段主要为灰岩、白云质灰岩等。岩浆活动强烈，以三叠世中酸性侵入岩为主，包括二长花岗岩、花岗闪长岩、正长花岗岩，其中肉红色正长花岗岩与大干沟组白云质灰岩接触部位多形成矽卡岩，局部铁铜富集成矿。该靶区矽卡岩型矿床成矿地质条件优越，与已知典型矿床遥感找矿模型表达的预测准则高度一致。

高分遥感异常沿矽卡岩带呈串珠状分布，异常高值地段与矿化较吻合，ASTER遥感异常以铁染异常和铝羟基异常为主，呈斑点状，异常值高。因此，确定为铁多金属矿A级找矿靶区。

5.2 拉陵高里铁多金属矿A级找矿靶区

靶区主要出露地层为金水口岩群、祁漫塔格群、大干沟组。祁漫塔格群和大干沟组碳酸盐岩段与晚三叠世二长花岗岩、正长花岗岩接触交代形成矽卡岩是铁矿体的主要赋矿层位。靶区内地层呈单斜产出，普遍北倾。区内侵入岩分布较广，出露面积大，主要为晚三叠世二长花岗岩、正长花岗岩，侵入岩与碳酸盐岩接触形成矽卡岩，在深部表现的更为强烈，而矽卡岩本身就是赋矿围岩。与已知典型矿床遥感找矿模型表达的预测准则高度一致。

高分遥感异常与拉陵高里铁多金属矿床的矿化较吻合，ASTER遥感异常以铁染异常和羟基异常为主，异常值高。因此，确定为铁多金属矿A级找矿靶区。

6 结论

本文以东昆仑地区拉陵高里一带为例，利用典型矿床的遥感找矿模型研究为基础，通过多源遥感数据的综合应用、多尺度的遥感异常筛选和综合研究，将研究区中与典型矿床具有相同成矿条件的地段圈定为遥感找矿靶区。圈定红卫山铁多金属矿A级找矿靶区、拉陵高里铁多金属矿A级找矿靶区。

红卫山找矿靶区矽卡岩型矿床成矿地质条件优越，与已知典型矿床遥感找矿模型表达的预测准则高度一致，矽卡岩带稳定出露，发现多个铁铜矿化，具有一定规模，遥感异常明显，且与矿化较吻合，推荐优先开展矿产勘查工作，重点查证矽卡岩带向南部的延伸情况。

拉陵高里找矿靶区矽卡岩型矿床成矿地质条件优越，与已知典型矿床遥感找矿模型表达的预测准则高度一致，建议下一步找矿工作沿拉陵高里铁多金属矿床向东西两侧追索，重点查证岩体与碳酸盐岩的接触带。