內(nèi)蒙古達來廟地區(qū)1∶5萬礦調(diào)遙感蝕變信息提取

摘要：本文探討了內(nèi)蒙古達來廟礦調(diào)工作區(qū)烏蘭德勒、準(zhǔn)蘇吉花、阿敏烏蘇等鉬礦床圍巖蝕變的特征及遙感識別方法。通過采用主成分分析、比值以及主成份變換法等多種蝕變異常提取方法，提取了與鉬礦化有關(guān)的圍巖蝕變信息。經(jīng)野外實地驗證，發(fā)現(xiàn)了兩個具有重要找礦價值的找礦靶區(qū)，經(jīng)進一步勘查礦床規(guī)模已達中型。

關(guān)鍵詞：圍巖蝕變提取 主成分 比值——主成分 達來廟

Extraction of Remote Sensing Alteration Information To 1∶50000 Mineral Geological Surveying in Dalaimiao Area，Inner Mongolia

WANG Tao1 LIU Yin-fan1 2 ZHANG Pei-chun1

(1 Inner Mongolia Institute of Geological servey，Hohhot 010020，China; 2 China University of Geosciences，Beijing 100083)

Abstract: The essential types of altered rock related to Mo mineralization in Wulandele，Zhunsujihua and Aminwusu and the remote sensing methods to extract them are discussed in this paper. Some alteration anomaly extraction methods are applied for extracting the altered information from TM data，such as principal component analysis ， ratio-principal component transform etc. Field geological survey affirms a excellent concordance between image altered zone and Mo mineralization altered zone， and two prospecting target of great value are found by remote sensing process， they have reached the scale of medium-sized deposits after further investigation.

Key words: Alteration Extraction Of Wall-rock Principal Component Ratio-Principal Component Dalaimiao

引言

內(nèi)蒙古達來廟礦調(diào)工作區(qū)系古亞洲成礦域大興安嶺成礦省二連——東烏旗晚古生代——中生代成礦帶（肖偉等，2010）的一部分，在此成礦帶上已發(fā)現(xiàn)沙麥、奧尤特、朝不楞等中小型多金屬礦床及黑色金屬礦床多處，加之與處在同一成礦帶上的蒙古國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的奧尤陶勒蓋大型銅金礦床，此帶已成為中外地學(xué)界研究工作的重點。近幾年來，中國地質(zhì)調(diào)查局在該帶上投入了大量的人力物力，已完成多幅1∶20萬化探掃面，圈定銅等多金屬異常百余處，經(jīng)初步查證，發(fā)現(xiàn)多條多金屬礦化帶，具有重要找礦線索。自2005年始，中國地質(zhì)調(diào)查局又在該帶部署了1∶5萬礦產(chǎn)遠景調(diào)查，力爭采取多種方法、多種手段在該地區(qū)的找礦工作獲得突破。到目前為止，在達來廟礦調(diào)工作區(qū)已發(fā)現(xiàn)鉬礦床3處，分別為烏蘭德勒中型鉬礦床、準(zhǔn)蘇吉花中型鉬礦床、烏花敖包小型鉬礦床。本文是達來廟1∶5萬礦調(diào)工作的部分成果，運用遙感手段對工作區(qū)內(nèi)提取了蝕變并進行了野外查證。

達來廟地區(qū)屬內(nèi)蒙古北部草原地區(qū)，南距蘇尼特左旗所在地滿都拉圖鎮(zhèn)120km，氣候較為干燥，工作區(qū)植被較為稀疏。基巖裸露較好，出露面積約占工作區(qū)總面積的70%。其余為第四系砂礫石及沖洪及物覆蓋。因此，在該區(qū)應(yīng)用遙感方法來識別礦化信息，效果很好。

1. 工作區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)概述

研究區(qū)古生代地層屬北疆地層大區(qū)、興安地層區(qū)、東烏——呼瑪?shù)貙臃謪^(qū)，出露的地層有奧陶系、泥盆系、石炭——二疊系輕變質(zhì)的碎屑巖及火山巖；中新生界屬濱太平洋地層區(qū)、大興安嶺——燕山地層分區(qū)、博克圖——二連浩特地層小區(qū)，出露的地層主要為上侏羅統(tǒng)陸相火山巖系，古近系及第四系覆蓋面積較大。上述地層在全區(qū)除石炭——二疊系上統(tǒng)火山巖露頭較好外，其余地層覆蓋較為嚴重，但其殘積物也基本可以反映其巖石本來面目。

研究區(qū)侵入巖分布也較為廣泛，以二疊紀花崗巖類最為發(fā)育，其余為侏羅紀花崗巖類。脈巖在工作區(qū)種類單一，以酸性巖脈為主，偶見有中性巖脈。但本區(qū)的特點是石英脈特別發(fā)育，局部地區(qū)蝕變強烈。

區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造線方向較為清晰，為北東向，也是該區(qū)控巖構(gòu)造。次之為北西向構(gòu)造，為區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造。

2. 礦化蝕變信息的遙感識別

通過野外填圖工作，達來廟地區(qū)地表蝕變主要以褐鐵礦化為主，在局部地區(qū)黃鐵礦化也特別發(fā)育，此外云英巖化、鉀長石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化，絹云母化也在本區(qū)常見。一般巖體除內(nèi)部石英脈發(fā)育之外，黃鐵礦化、云英巖化、硅化特別發(fā)育，而在花崗巖與變質(zhì)碎屑巖接觸處以褐鐵礦化、綠泥石化、絹云母化為主。因此，可以通過遙感手段來識別和探測這種由蝕變引起的波譜信息，并進一步指導(dǎo)整個工作區(qū)的找礦工作。

我們采用的遙感數(shù)據(jù)為美國陸地衛(wèi)星ETM+數(shù)據(jù)，時相為1999年9月24日。首先對工作區(qū)遙感圖象進行幾何校正，具體方法為在1∶5萬地形圖上選擇特征明顯的參照點，對衛(wèi)星圖像進行幾何校正，同時進行投影，使其具有地理坐標(biāo)。其次對工作區(qū)內(nèi)與內(nèi)生礦床關(guān)系不大的中生代以后的地質(zhì)體，主要是各類不同成因的第四系進行掩膜去除處理，從而排除第四系對蝕變信息的干擾。具體方法是將該區(qū)有關(guān)的矢量圖與遙感影像進行配準(zhǔn)，保留與礦化蝕變有關(guān)的地質(zhì)體矢量資料，借助REDAS IMAGINE的掩膜裁剪功能，對TM1——5，7，8波段進行裁剪。

2.1主成分析法

鐵染蝕變信息提取：

提取鐵質(zhì)成分蝕變信息，用TM1、TM3、TM4、TM5等4個波段進行主成分分析（表1），對代表鐵染物主成分的判斷準(zhǔn)則是：構(gòu)成該主成分的特征向量，其TM3應(yīng)與TM1及TM4的符號相反，與TM5符號相同。鐵染信息包含于符合這一判斷準(zhǔn)則的主成分內(nèi)，因此PC3為鐵染異常主成分。利用1、3、4、5波段進行主成分分析法所提取的鐵礦化蝕變異常效果較好，在達來廟地區(qū)南部阿敏烏蘇蝕變帶和中部準(zhǔn)蘇吉花帶吻合較好，在北部烏蘭德勒一帶基本吻合（圖1）。

OH-，CO3-成分蝕變信息提取:

提取OH-，CO3-成分蝕變信息，用TM1、TM4、TM5、TM7等4個波段進行主成分分析，對代表羥基蝕變異常主成分的判斷準(zhǔn)則是：構(gòu)成該主成分的特征向量，其TM5應(yīng)與TM4及TM7的符號相反，TM1一般與TM5符號相同。羥基信息包含于符合這一判斷準(zhǔn)則的主成分內(nèi)，故PC4為羥基異常主成分(表2)。在達來廟地區(qū)利用1、4、5、7主成分分析提取羥基蝕變異常與地表礦化基本一致，總體效果比較好（圖2）。

2.2比值——主成份變換法

FrazerS.J.和GreenA.A.(1987)提出一種比值——主成份變換方法，即通過利用TM4/TM3圖像分別與TM5/TM7和TM5/TM1兩個比值圖像進行主成份變換來增強蝕變信息，并同時抑制植被反射光譜干擾。變化后得到互為正交的兩個主成分，第一主成分集中了大部分信息，在達來廟地區(qū)主要代表植物信息；第二主成分反映的是羥基蝕變信息（表3）和鐵礦化蝕變信息（表4）。利用比值——主成分分析法，效果也較理想，只是在測區(qū)西南角和個別地區(qū)出現(xiàn)假異常，其他地方吻合較好（圖3、圖4）。

3. 主要蝕變帶野外驗證

采用上述圖像處理方法對工作區(qū)內(nèi)主要成礦帶的衛(wèi)星遙感資料進行處理，然后進行野外實地調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明，根據(jù)遙感資料提取出來的蝕變信息與礦化蝕變帶有較好的對應(yīng)關(guān)系，并且我們新發(fā)現(xiàn)了幾個大規(guī)模的礦化蝕變帶，其中烏蘭德勒、準(zhǔn)蘇吉花經(jīng)祥查已達到中型礦床，阿敏烏蘇蝕變帶也具有重要的找礦價值。

3.1 烏蘭德勒鉬礦床鐵質(zhì)蝕變帶

從提取的遙感蝕變異常圖（圖1、圖4）上可以看出，在工作區(qū)北部邊境線一帶有一大面積分布的鐵染異常帶，該帶與1∶5萬化探異常所圈定的組合異常非常吻合。經(jīng)實地調(diào)查，該區(qū)分布有數(shù)條規(guī)模較大的石英脈，走向北西，產(chǎn)狀近于直立，黃鐵礦假晶（已褐鐵礦化）發(fā)育，其圍巖為黑云母化花崗閃長巖，其裂隙發(fā)育，圍巖表面發(fā)育有大量黃鐵礦假晶，該巖石發(fā)育碳酸鹽化、高嶺土化、黑云母化、云英巖化。在石英脈兩側(cè)發(fā)育有云英巖化花崗巖、云英巖，角礫狀巖石，經(jīng)地表取樣分析，Cu0.26%、Mo0.05%，已達邊界品位。2008年該區(qū)探礦權(quán)歸屬內(nèi)蒙古第七礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，共計完成鉆孔88個，總進尺47846.35m，詳查面積1.5平方公里左右，礦層深度已探深到800m，礦體平均厚度45m。

3.2 準(zhǔn)蘇吉花鉬礦床蝕變帶

從遙感蝕變異常圖上（圖1、圖3）上可以看出，該區(qū)所提取的蝕變異常呈北東向展布的鐵染及OH-異常，開始工作時，因為其面積較小，未將此異常列為重點考慮，但該區(qū)最突出的異常特點是鐵染與羥基異常同時出現(xiàn)。在進行路線地質(zhì)調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)該區(qū)石英脈中褐鐵礦化較為發(fā)育，經(jīng)取樣分析，其中Mo的含量可達0.8×10-2。已達工業(yè)品位。后對該區(qū)進行重點調(diào)查，并填制1∶10000萬地質(zhì)圖，發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的石英脈群，在此施工鉆孔5個，在2個孔中見礦較好，其余3個較差。在見礦較好的兩個孔中，共見礦30余層，累計厚度可達40余米，最高品位1.52×10-2，遠超工業(yè)品位。后該蝕變帶經(jīng)內(nèi)蒙古第九地質(zhì)勘查開發(fā)院祥查，其礦床規(guī)模已達中型。

3.3阿敏烏蘇蝕變帶

該帶位于測區(qū)南部，其出露地層為石炭——二疊系火山巖，與之呈侵入接觸的是一套二疊紀中酸性巖漿巖，在其接觸帶及其附近，褐鐵礦化發(fā)育，但規(guī)模不大，其鐵染與OH-異常較為發(fā)育（圖1、圖2、圖3、圖4）。該蝕變在遙感蝕變異常圖上僅反映的是一與構(gòu)造線方向一致（北東向）的線性特征。后經(jīng)路線地質(zhì)調(diào)查及槽探工程揭露，該區(qū)為一安山巖普遍蝕變帶，該帶內(nèi)褐鐵礦化、鏡鐵礦化等發(fā)育，經(jīng)取樣分析，Zn品位為0.6×10-2，已達邊界品位，該區(qū)應(yīng)進一步工作，為一成礦有利地段。

4. 結(jié)論

在達來廟地區(qū)，通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理直接識別與礦化有關(guān)圍巖蝕變信息，對指導(dǎo)找礦具有一定的意義。運用此項技術(shù)，還需與地、物化等手段密切配合才能達到較好的找礦效果。該區(qū)最主要的蝕變?yōu)楹骤F礦化，對于鐵染蝕變反映較好，羥基次之。由于同物異譜和異物同譜現(xiàn)象的存在，這項工作的難度較大。但該方法的應(yīng)用和推廣，對縮小找礦范圍，進一步圈定找礦靶區(qū)還是起到了積極的作用。

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