歐玉陶勒蓋斑巖型銅礦床遙感解譯與成礦規律遙感示范研究

吳春蕾

上海核工程研究設計院有限公司

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0 引言

斑巖型銅礦床是世界最主要的銅礦類型，目前占世界銅資源量和產量的一半以上。斑巖銅礦在亞洲分布很廣泛，但明顯集中于環太平洋帶、古特提斯帶和中亞—蒙古帶，少部分分布于古克拉通，如印度克拉通和中朝克拉通等。

20 世紀70年代以前，尋找斑巖銅礦基本采用傳統的地質找礦方法，70年代美國才開始應用陸地衛星和航空遙感信息來尋找斑巖銅礦。近年來，應用遙感技術方法來尋找該類礦床得到了普遍應用，借助遙感信息的宏觀性和直觀性，已經獲得了不少斑巖銅礦床（化）的遙感信息和重要地質認識。

1.斑巖型銅礦的成礦規律遙感示范研究

本次以歐玉陶勒蓋斑巖型銅礦床為例對亞洲該類型礦床的成礦規律進行研究，以期對亞洲斑巖型銅礦的找礦工作以及成礦規律研究起到一定的指導作用。

1.1 區域成礦背景

歐玉陶勒蓋斑巖銅金礦位于蒙古國南戈壁省，北距蒙古國首都烏蘭巴托市550 km，南距中蒙邊境僅80 km。礦區中心地理坐標為北緯43°01′，東經106°51′。歐玉陶勒蓋地區海拔1140 m至1215 m，地勢起伏平緩，一般相對高差小于50 m，地表除少量巖石出露，大部分被殘坡積物和沙漠覆蓋。

歐玉陶勒蓋銅金礦床在大地構造上位于西伯利亞板塊與華北陸塊之間古生代造山帶東蒙古地幔異常區（構造隆起帶）南緣，屬南蒙古后貝加爾褶皺系肯特-杭愛弧形斷塊。斷塊內深大斷裂縱橫交錯，巖漿巖發育，大型、特大型銅、金礦床（點）呈帶狀分布，為中東亞金屬成礦帶的重要組成部分。

1.2 礦區地質特征

蒙古南戈壁地區出露的地層自下而上包括奧陶系—二疊系，上覆不整合白堊系和第四系。奧陶系地層為泥質巖、砂巖、石英礫巖和石英巖；志留系為泥質巖、砂巖、火山碎屑巖和礫巖；泥盆系為安山巖和枕狀玄武巖；石炭系下統為硅質巖、灰巖、砂巖、礫巖、火山碎屑巖，上統主要為厚層流紋巖、流紋英安巖、英安巖、安山巖、玄武巖和熔結流紋凝灰巖；二疊系主要為砂巖和鈉閃堿流巖；白堊系主要為砂巖、硅質巖、含恐龍化石礫巖夾層狀玄武質熔巖。礦區及外圍出露的侵入巖有泥盆紀正長巖、花崗巖，石炭紀閃長巖、花崗巖、花崗閃長巖、正長巖巖墻、巖基，二疊紀堿性花崗雜巖基出露在礦區的東北部。

區域性斷裂構造非常發育，中蒙邊境的一系列弧形大斷裂和北東向走滑斷層控制著西伯利亞與華北陸塊之間的地殼演化。北西向和東西向斷層起到控巖、控礦作用，北東向和北西向斷層交會部位礦化多形成工業礦體。受斷裂活動的影響，區域上除二疊紀堿性花崗雜巖基之外，普遍發生區域性變質和變形作用，出現黑云母綠泥石片巖和正片麻巖，沉積巖地層產生強烈的褶皺。

1.3 區域遙感影像特征

從ETM遙感影像上看（圖1），區域上晚古生代地層呈暗紫色夾灰色，地形切割較強烈，巖性以層狀安山質和玄武質流紋巖為主，并有細-粗粒陸源火山碎屑沉積夾層。

圖1 歐玉陶勒蓋礦區區域遙感影像圖

北部為白堊系地層，呈青灰色、灰白色，地形平緩，巖性為砂巖、礫巖夾層狀玄武質熔巖；南部被古近系-新近系覆蓋，呈灰色、褐色，巖性主要為泥質砂巖夾砂巖、砂礫巖；東部出露有古生代堿性花崗雜巖，遙感影像呈紫紅色，環狀形態；西南部則見晚古生代花崗巖體，遙感影像呈紫色夾白色。區域上斷裂構造發育，總體走向為NW向和近EW向。銅礦體主要產在晚古生代地層內玄武質火山巖以及規模較小的石英二長閃長巖脈中，受NW向和近EW向斷裂構造的控制，礦化蝕變呈同心圓狀分布，由內而外分別是鉀化、石英絹云母化、泥巖化和青磐巖化。

1.4 礦床成控礦要素解譯

結合區域成礦地質背景和遙感影像，針對歐玉陶勒蓋礦區進行了成控礦要素的解譯，確定了該礦床主要成控礦要素的遙感影像特征，為找礦模型的建立和找礦重點的確定奠定了基礎。

與成控礦相關的地質單元主要有斑巖體、安山質流紋巖和玄武質流紋巖三類，礦化多產于玄武質流紋巖中后期侵入的斑巖體等部位。

斑巖體在影像上多呈黃色、黃褐色，黑點、細線紋理或羽狀紋理，侵蝕切割程度高，丘包狀地形為主，水系不太發育等。

安山質流紋巖在影像上主要呈紅褐色、黑紅色，密點、黑色斑塊、紋理比較細密，水系發育。

玄武質流紋巖在影像上呈綠色色調，黑點、斑塊，細密的細線紋理，渾圓狀山脊，發育樹枝狀水系等（圖2）。

圖2 歐玉陶勒蓋礦區成控礦要素解譯圖

通過成控礦要素的解譯，認為NW向、近EW向斷裂構造為主要的成控礦構造，NW向斷裂主要控制了成礦斑巖體的展布及規模，近EW向斷裂為礦質的運移、儲存和礦體的形成提供了條件。

成控礦構造主要的遙感解譯標志為：直線形態、影像標志層被錯開和切斷，界面巖層走向斜交，山脊線錯動，直線或折線狀水系等。

1.5 礦化蝕變分帶

基于Google Earth影像，進行了歐玉陶勒蓋礦區的礦化蝕變分帶解譯，從內到外分別為鉀化帶、石英絹云母化帶、泥巖化帶和青磐巖化帶。

鉀化帶：蝕變主要為鉀長石化和黑云母化，主要礦物為鉀長石、黑云母、石英，影像標志為磚灰色，丘包狀地形形態，斑塊明顯。

石英-絹云母化帶：主要礦物成分有石英、絹云母、少量黃鐵礦，影像標志為黃褐色，偶見斑塊紋理，土壤中等發育等。

泥巖化帶：礦物成分有高嶺土、絹云母、石英、綠泥石，影像標志為青灰色、土壤相對較為發育，中低山地貌等。

青磐巖化帶：礦物成分為綠簾石、綠泥石、絹云母、石英、黃鐵礦，影像標志為褐色色調為主，低山地貌，土壤較發育，水系中等發育等。

2.結論

在以上研究的基礎上，通過對歐玉陶勒蓋斑巖型銅礦的分析，嘗試性地建立了亞洲斑巖型銅礦的遙感找礦模型：

表1 亞洲斑巖型銅礦遙感找礦模型

在遙感圖像上，區域性深大斷裂、火山-次火山巖漿活動以及與斑巖銅礦化有關的蝕變特征分別通過線性影像、環形影像和色彩異常顯示出來，而這些線性構造、環形構造、線-環組合特征和色彩異常往往是尋找斑巖銅礦的有用信息，綜合利用好這些遙感信息對斑巖銅礦的尋找及研究具有重要的指導意義。