劉山巖銅鋅礦遙感地質特征初探

李志龍，陳鵬飛

（河南省地質礦產勘查開發局第三地質礦產調查院，河南 信陽 464000）

河南省桐柏縣劉山巖銅鋅礦床，區域上大體位于秦嶺構造帶東段南支，區內構造多呈北西西向形態。礦區內主要出露上元古界劉山巖組中上部火山-沉積巖系。該組為一傾向北北東的單斜構造[1]。

1 礦區及礦床地質特征

1.1 礦區地層巖石、侵入巖及構造

礦區內劉山巖組的巖石類型主要有熔巖、火山碎屑巖、沉積變質巖三種，該區熔巖主要分布在礦區北中部和中部。該地區巖性為基性的變質細碧巖以及酸性的變質石英角斑巖還有中性的變質角斑巖。主要含礦巖石主要為變質石英角斑巖。

火山碎屑巖在該區內出露廣泛，且東部較西部更為發育[1，2]。沉積變質巖礦區內分布也較為廣泛。沉積變質巖多為凝灰質大理巖和凝灰質硅質板巖。礦區內侵入巖整體規模較小，常見有變質輝綠巖、石英鈉長斑巖等，其中經觀測云煌巖多切穿礦體。區內構造為一陡傾斜的單斜層，整體呈北東向，局部倒轉傾向南西向。控制礦體分布的為北西西向壓扭性斷裂。

1.2 礦床地質特征

礦體特征。劉山巖銅鋅礦床有四個主要工業礦體L9和L10、L8、L12，受北西西向三個大致平行的擠壓破碎帶控制，由北向南、從上而下呈雁行排列。L9和L10出露地表已被剝蝕，L8、L12為盲礦體。礦體呈較規則的脈狀和豆莢狀，沿走向或傾向連續性較好，具有明顯的分枝復合尖滅再現特點。礦體沿走向延伸多600米以上，傾向延深數十米至200余米，礦體厚度變化較大，小于1米～20余米。礦石的化學成分：礦石中主要有益元素為Cu、Zn、Pb、S四種；伴生有益元素有Cd、Ag、Ga、Ge、Au、Se、Te、In、Tl九種，其中Cd、Ag、Ga、Ge可綜合利用，Au在精礦中可綜合回收。

①圍巖蝕變。該地區圍巖蝕變類型主要為硅化、重晶石化、絹云母化及黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化等。遙感影像顯示該區域含礦地層蝕變最為強烈，在空間上表現出一定的規律性。②礦床成因類型。劉山巖銅鋅礦床的礦體主要受北西西向圧扭性斷裂控制。其次受巖性控制和制約，石英角斑巖及酸性凝灰巖多為賦礦圍巖。礦石和圍巖中的硫同位素特征表明，礦石中硫和成礦元素主要來自海底火山噴發形成的細碧角斑巖系地層。開采坑道中，未發現礦體有受擠壓破碎和發生變質現象；礦體與圍巖的界線比較明顯，沿礦體走向和傾向呈線狀或帶狀延伸，具有一般熱液礦床的特點。成礦溫度，鋅精礦（閃鋅礦）和鉛精礦（方鉛礦）中Zn/Cd比值分別為271、277，成礦熱液的溫度為中溫（大于500為高溫，250左右為中溫，小于100為低溫）；共生礦物對中求得硫同位素平衡溫度為96℃，低溫特征；礦石的礦物共生組合為中低溫礦物組合。劉山巖銅鋅礦床成因類型為“火山沉積-變質中低溫熱液型”。

2 礦床遙感影像特征

2.1 遙感影像線性構造特征

線性構造是遙感地質解譯中的重要解譯目標。概括起來，線要素主要包括斷裂構造、脆-韌性變形構造、逆沖推覆構造、褶皺軸、線性構造蝕變帶等基本構造類型。

①線性構造的規模。遙感地質解譯中將跟地質有關的線性要素分為斷裂構造、脆-韌性變形構造、逆沖推覆構造三種類型。斷裂構造以板塊縫合帶、深大斷裂帶、地質構造上的分區斷裂和大區域范圍內的知名斷裂為主，但在該區域應重點關注與礦化相關性良好的二級導礦控礦斷裂。②線性構造的解譯。以獲取的Landsat 7衛星遙感影像資料(5、4、3，RGB假彩色合成圖)作為本次遙感解譯的基礎用圖。解譯以目視解譯為主，輔助計算機監督分類的交互式解譯方法。通過解譯發現區內線性構造較為發育。按線性構造的方位整體正北東-南西向，整體與區內地質構造規模一致，其中規模型構造主要分布在區域中南部。區內環形構造多呈圓形、半圓形和弧形等形態，經后期驗證主要為花崗巖侵入體所致。

2.2 遙感蝕變信息特征

遙感異常提取方法，一般性提取采用“面向特征主分量選擇法”（克羅斯塔技術），當需要從所提取的異常中檢出與某種類型礦床相關的遙感異常時（分類提取），可采用光譜角法進行監督分類。為了提取與含羥基(OH)一的熱液蝕變礦物相關的蝕變遙感信息，本次工作采用TM1、TM4、TM5、TM7四個波段進行PCA。并在掩模后進行主分量分析，以不超過±4σ（標準離差）作為主分量輸出的動態范圍，獲得蝕變遙感異常主分量結果。異常主分量的本征向量結果如下（表1）。

表1 TM1、4、5、7主成分分析特征矩陣

提取鐵質成分蝕變信息，用TM1、TM3、TM4、TM5四個波段進行PCA，目的是提取與含Fe3+的礦物相關的鐵染遙感異常主分量。用TM1、TM3、TM4、TM5波段經掩模后做主分量分析，同樣以不高于±4σ范圍做主分量結果輸出的動態范圍。異常主分量的本征向量應具特點是，TM1和TM4的貢獻系數與TM3的貢獻系數符號相反，通常也是PC4符合這一條件（表2）。

表2 TM1、3、4、5主成分分析特征矩陣

3 結語

在當前開展深部找礦的形勢下，總結研究河南省桐柏縣劉山巖銅鋅礦床的遙感地質特征，建立其找礦評價的遙感標志或指標，為指導礦山深部及外圍地質找礦將起到重要作用。

參考文獻

[1]韓存強，張學智，李石鎖，應用巖石測量對《河南省羅山縣皇城山銀礦》評價及預測研究報告[M].河南省地礦局第三地質調查隊，1985年.

[2]河南省地質局地質八隊四分隊，河南省桐柏縣劉山巖銅鋅礦床（西段）地質勘探報告[M].河南省地礦局地質八隊，1975年.