高分辨率遥感数据在东昆仑成矿带找矿中的应用

张伟，尹显科，李威，陈玲



高分辨率遥感数据在东昆仑成矿带找矿中的应用

张伟1，2，尹显科1，李威1，2，陈玲3

（1.四川省地质调查院，成都610081；2.成都理工大学，成都 610059；3.中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083）

应用worldview-2高分辨率数据、SPOT6中分辨率数据及ETM等数据，开展了东昆仑大干沟地区的遥感找矿研究工作，在工作中新发现锑、钴多金属矿点一处。在应用多源遥感数据进行的研究区综合解译和遥感异常信息的基础上，以新发现的大干沟西南锑钴多金属矿点为线索，结合区域成矿地质条件，建立了东昆仑成矿带中段的沉积改造型锑钴多金属矿找矿模型，并以此为基础，对东昆仑成矿带大干沟地区该类型矿床的找矿前景进行了预测。

高分辨率遥感数据；锑钴多金属矿；找矿；东昆仑

随着目前遥感技术的不断进步，所获取到的遥感数据分辨率也随之不断提高，遥感技术在地质找矿工作中所发挥的作用进一步得到体现。2010年以来，中国地质调查局相继启动了“班公湖-怒江成矿带矿产资源遥感综合调查”、“西昆仑成矿带矿产资源遥感综合调查”、“东昆仑成矿带矿产资源遥感综合调查”等一系列基于高分辨率遥感影像的遥感地质找矿项目，通过这些项目的实施，发掘了大量与成控矿有关的遥感信息，新发现了一批有价值的找矿线索。

东昆仑地区由于其特殊的地理位置和自然条件，地质矿产工作程度相对较低，开展传统的地质调查工作难度相对较大，应用高分辨率遥感数据能快速提取与成矿有关的遥感信息，辅以一定的野外查证工作，往往事半功倍，并能取得较好的找矿突破。

在东昆仑成矿带矿产资源遥感综合调查工作的基础上，通过worldview-2、SPOT6以及ETM卫星遥感影像的综合利用，辅以野外查证，新发现了锑钴多金属矿一处，并以此为平台，开展东昆仑地区该类型矿产的遥感找矿综合研究，建立遥感找矿模型，以指导东昆仑成矿带找矿。

1 研究区地质背景

东昆仑成矿带处于秦祁昆（东昆仑、祁连、北秦岭）晚加里东造山系一级构造单元内的东昆仑造山带中，以昆中断裂为界南北又分属东昆仑北坡岩浆岛弧带和东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带，本次研究区归属东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带（图1）。

图1 研究区所属构造单元划分图

东昆仑成矿带以其特殊的大地构造位置和复杂的地壳演化史，优越的成矿条件、丰富的矿产资源、多样的成矿作用、复杂的矿床类型，是我国最重要成矿带之一，是寻找众多贵重、紧缺或稀有矿产资源极具潜力的地区。近年来，东昆仑成矿带找矿工作取得了显著的成效，已找到了“五龙沟金矿”、“驼路沟钴金矿”等众多找矿前景优越的矿床，近两年“夏日哈木超大型铜镍硫化物”矿床的发现更是令人瞩目，使得东昆仑成矿带成为近两年找矿的热点地区之一。

东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带夹持于昆中断裂与昆南断裂之间的构造带，实际上是加里东、华力西期两次板块裂离及俯冲碰撞过程中形成的一个北西西向延伸的复合型俯冲碰撞杂岩带，由不同时代的构造岩块或岩片、蛇绿岩与火山—沉积岩系构成，组成极端复杂，构造变形十分强烈，不同类型沉积体多以不同规模、形态的构造岩片以不同构造组合样式堆垛或拼贴在一起，主要包括万保沟群碎屑岩、火山岩组及碳酸盐岩组、纳赤台群蛇绿构造混杂岩、赛什腾组轻变质的碎屑岩、中酸性火山岩、哈拉郭勒组、浩特洛哇组碎屑岩、灰岩夹火山岩以及早三叠世洪水川组、闹仓坚沟组等地层。其中以万保沟群、纳赤台群的代表大陆裂谷的沉积物分布最广，它们沿昆中断裂的南侧，自西向东断续出露，构成了一个长达百公里的火山－沉积岩带。该构造带中酸性侵入岩主要有加里东和晚华力西－印支两个时期，主要分布在昆仑河、纳赤台及诺木洪河上游地区。断裂构造十分发育，除近东西向主干断裂，尚有NE和近SE向次级断裂（据青海省第三轮成矿远景区划研究及找矿靶区预测，2003）。

2 研究方法

主要以航天遥感为主要手段，采取多尺度与多源遥感数据相结合、多层次人机交互式解译相结合、室内综合研究与实地调查相结合的工作思路，通过遥感异常信息提取、遥感地质解译与实地调查相结合的技术路线来完成（图2）。

图2 研究方法流程图

2.1 遥感数据采用

研究工作中所采用的遥感数据主要有SPOT6和worldview-2两种，前者分辨率1.5m，主要用于开展区域上的构造岩性解译，后者分辨率0.5m，主要用于成矿有利地区的成控矿要素遥感解译和遥感找矿模型的建立等。

2.2 遥感解译

遥感解译主要包括构造-岩性遥感解译和成控矿要素遥感解译两个层次，构造岩性遥感解译主要是针对区域上开展，成控矿要素遥感解译是针对在构造岩性遥感解译基础上确定的成矿有利地区开展，重点是对与成控矿有关的地层、侵入体、构造以及蚀变等开展重点解译。

2.3 遥感异常提取及筛选

遥感异常，又称矿物蚀变信息，是指从遥感数据中提取的、可能与成矿围岩蚀变矿物有关的一种量化遥感找矿信息。本次研究主要提取热液型、构造蚀变型等矿物蚀变信息，包括：硅化、黄铁矿化、褐铁矿等蚀变信息。为了便于地质人员方便地使用遥感异常图，缩小遥感异常野外检查工作量和划分异常野外检查工作时遥感异常的优先检查级别，本次研究需要对所提取的遥感异常进行地质筛选。即通过遥感异常与传统遥感方法所确定的“线带环色块”异常区以及物化探异常之间的相互比选、相互验证进行筛选，并利用人工包络线将若干空间位置紧密相连或成矿地质背景相近的遥感异常圈定在一起，组成遥感异常包。

2.4 野外查证

主要针对圈定的遥感找矿有利地段开展野外查证工作和遥感异常查证工作，一般以穿越和追索相结合的路线验证为主，开展野外查证工作。主要是大体了解与成矿有关的含矿层、控矿构造、矿化带、蚀变带、遥感异常区和与成矿有关的其它地质体。

2.5 遥感找矿模型建立

遥感找矿模型建立将采用描述性模型，以地质方法为基础，通过对典型矿床生、储、盖、藏、运等多因素的综合分析，结合矿床的遥感特征，建立集矿源层、成矿－控矿构造、蚀变带、矿床储存条件、区域剥蚀深度于一体的典型矿床遥感找矿模型。

2.6 遥感找矿预测

研究中的遥感找矿预测主要是在新发现矿点的基础上，以建立的遥感找矿模型为主要依据，对具有类似找矿前景的地区和地质单元进行预测。

3 大干沟西南锑、钴矿点遥感地质特征

大干沟西南锑、钴矿点位于格尔木市西南方向约80km处，为“东昆仑成矿带矿产资源遥感综合调查项目”2013年实施过程中主要利用遥感手段新发现的矿点，在遥感影像和遥感异常上均有明显反映，该矿点为东昆仑大干沟一带首次发现锑矿，对区域上该类型矿产找矿具有指导意义。

3.1 成矿地质特征

该矿化点处于昆中断裂南侧的东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带，昆中断裂紧邻本研究区北侧，对本矿点的控制作用明显，控制的矿化体主要产于纳赤台群哈拉巴依沟组（OSh）的含钠长石石英岩、石英绢云母蚀变岩等岩性内，矿化体呈NW-近EW向顺层展布，其中，含钠长石石英岩是重要的含控矿岩性层，而后期近东西向构造破碎带是重要的控矿构造（图3）。

大干沟西南锑、钴多金属矿化体，呈近EW向延伸，总体延伸500~700m，矿脉总体宽度约2~8m。矿化体主要包括两种产出类型：

1）锑、钴、锌矿产于石英脉内，以多条细脉组成的脉群形式产出，目前地表所见有两条以上，宽多为10-50cm。

2）锑、钴矿以浸染状、星点状产于含钠长石石英岩中，总体反映出具有一定的层控矿（后期改造）特点（图4）。

图4 大干沟锑钴多金属矿化体特征示意图

图5 锑矿石野外照片

经化学分析，石英脉矿化体中锑的品位变化于9.98%~11.16%之间，锌的品位变化于0.063%~0.085%之间，含钠长石石英岩矿化体中钴的品位变化于11×10-6~32×10-6，锑的品位变化于19×10-6~945×10-6。

矿石结构主要为微粒鳞片变晶结构（图5），岩石遭受强烈蚀变，原生矿物全部蚀变分解，原岩结构构造完全消失。岩石主要由粒度在0.2~0.05mm之间的石英细小的绢云母鳞片组成，呈微粒鳞片变晶结构，褐铁矿星散分布，粒度在0.3~0.1mm之间的金属矿物（等轴粒状）星点分布。钠长石石英脉穿插岩石分布，脉宽5~0.5mm之间。

矿石矿物成分较简单，金属矿物主要有辉锑矿、锑华、闪锌矿、钴华等。脉石矿物有石英、碳酸盐矿物、绢云母、绿泥石等。

围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、次为碳酸盐化、绢云母化、青盘岩化等，其中硅化、黄铁矿化等与锑矿化关系最为紧密。

3.2 SPOT6遥感影像特征

利用SPOT6数据解译了研究区的构造格架，各地质单元影像特征明显，同时矿化蚀变带在SPOT6影像上也有较为明显的反映。

哈拉巴依沟组是区域上锑、钴多金属矿的主要赋矿地层，各岩性段在SPOT6遥感影像上的特征如下：

含钠长石石英岩（qz）：浅褐色色调，条块状形态，偶见梳状纹理，土壤中等程度发育，平直山坡，直线状山脊，黑色斑点稀疏分布等（图6）。

千枚岩夹岩屑砂岩（ph+ds）：褐色色调，垄岗状地形形态，深褐色斑点、斑块纹理，平行线状沟谷分布明显。

控矿断裂：深褐色异常带，破碎带的直线出露，对口河，角状水系等。

3.3 worldview-2遥感影像特征

worldview-2遥感影像是研究区重点采用的遥感数据，属高分辨率遥感数据，波段组合丰富，色彩鲜明，主要用于成控矿要素遥感解译，重要的成控矿层位、矿化蚀变带等在该影像上均有较好的显示。

含钠长石石英岩（qz）岩性段是研究区主要的赋矿岩性段，在worldview-2高分影像上特征明显，显示为青灰色、浅褐色色调，条块状形态，黑色斑点、红褐色斑块发育，整体影纹结构较为班杂，圆浑状山脊，凸坡。

图6 研究区SPOT6遥感影像图

控矿次级断裂构造在worldview-2高分影像上显示为明显的线性负地形，灰色、红褐色异常色线或色带，影像标志层被错开了切断，断层三角面、断层崖明显，水系局部河段呈直线状等（图7）。

图7 研究区控矿岩性段和控矿构造高分遥感影像特征

研究区蚀变带在worldview-2高分遥感影像上可以达到直接识别，野外调查中所控制的蚀变带主要为褐铁矿化、硅化、黄铁矿化等，蚀变带在高分影像上主要表现为红色的色块、色带，长轴展布方向与控矿断裂走向较为一致，表面较为平滑，是重要的遥感找矿标志。

野外实际控制到的矿化带在worldview-2高分遥感影像上有较好的显示，主要的影像特征为红色、红褐色，条带状展布，图面较为光滑、细腻，折线状水系，V型谷，根据影像圈定的矿化带与野外实际控制的矿化带基本一致，基本达到了利用高分遥感影像对矿化带、矿化体的直接判别，有较好的遥感找矿指示意义（图8）。

图8 蚀变带和矿化体worldview-2遥感影像特征

3.4 遥感异常特征

异常信息显示较为明显，主要以羟基异常反映为主，强、中、弱三级异常套合好，呈星点状展布于哈拉巴依沟组含钠长石石英岩段（qz）内，与构造具备一定的套合性，找矿指示意义明显。

3.5 遥感找矿标志

1）层位标志：纳赤台群哈拉巴依沟组的含钠长石石英岩是重要的含控矿岩性层位。

2）构造标志：该矿化点位于昆中断裂南侧，同时矿化点北部也有近EW向次级断裂的发育，构造活动为成矿提供了空间和动力条件。

3）蚀变标志：由于热液、动力变质作用形成的硅化、黄铁矿化、褐铁矿化等是找矿的最直接的标志。

4）遥感影像标志：遥感高分影像上显示为浅红色、红褐色近EW向稳定延伸的条带、以及近EW向线性构造是寻找该类矿化的直接标志之一。

5）遥感异常标志：羟基异常沿断裂带展布于哈拉巴依沟组含钠长石石英岩岩性段内，是寻找该类矿化的间接标志之一。

3.6 成因分析

初步分析认为该矿点成矿类型是沉积-改造型，矿质来源应为纳赤台群哈拉巴依沟组中的火山岩，通过火山热液、变质及沉积作用，其后也可能经历了后期构造的叠加改造，进一步富集，后期矿物质沿破碎带等薄弱部位迁移于含钠长石石英岩中，出露地表，形成了锑、钴、锌等矿化。

火山沉积-改造型锑（钴）多金属矿遥感找矿模型表

控矿条件位于昆中断裂南侧的纳赤台群哈拉巴依沟组浅变质火山-沉积岩系地层中，含矿层位千枚岩、石英钠长岩等，与地层走向平行的断裂为主要的成控矿断裂。 典型矿床大干沟西南钴多金属矿 影像特征色调浅红色色、红褐色条带 形态垄岗状 纹理羽状、线状纹理明显 线性构造近东西向 环形构造不发育 遥感异常羟基异常呈星点状、团块状呈近EW向展布，展布方向与构造行迹一致 铁染异常主要呈星点状与羟基异常相伴出现 蚀变（矿化）带特征矿化带中主要岩性为凝灰岩，其两侧为千枚岩等，蚀变主要见硅化、黄铁矿化、褐铁矿化等。 找矿标志1、遥感异常沿断裂带两侧展布；2、浅褐色色体中的红褐色条带；3、近EW向线性构造发育；4、地表强烈的褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变。

4 遥感找矿模型建立

在以上研究的基础上，从成矿地质背景、高分遥感影像特征、遥感异常特征及矿化带蚀变特征等方面进行了描述性遥感找矿模型的建立（表）。

5 遥感找矿预测

受昆中断裂影响，东昆仑成矿带内形成了大量近东西向、北西向、北西西向及北东向展布的断裂带，本次研究在奥陶系浅变质-火山沉积岩系中新发现了锑（钴）多金属矿化线索，因此认为构造发育，变火山岩出露等地区具有良好的找矿前景。结合遥感解译工作和野外调查成果，对东昆仑成矿带内沉积变质型锑钴多金属矿产从遥感方面进行了遥感找矿预测。

5.1 矿点发现意义

大干沟西南锑钴多金属矿点属东昆仑成矿带内大干沟地区首次发现锑矿，对于东昆仑成矿带内的找矿工作具有现实的指导意义，另外该矿点为在遥感解译、遥感异常提取和遥感找矿预测的基础上发现，矿化体、蚀变带等在高分影像上又有良好的显示，对于推进高分辨率遥感数据应用于东昆仑成矿带内找矿工作具有积极的意义。

5.2 找矿方向

大干沟西南锑钴多金属矿点的发现意义并不仅仅在于矿点发现的本身，更重要的意义是在于指导东昆仑成矿带内区域上类似矿产的找矿方向，因此总结了东昆仑成矿带中段沉积变质型锑钴多金属矿产的找矿方向。

1）东昆仑南坡俯冲碰撞杂岩带内的纳赤台群哈拉巴依沟组浅变质火山-沉积岩系；

2）近东西向、北西向断裂带发育处或附近；

3）纳赤台群哈拉巴依沟组中的含钠长石石英岩为主要的赋矿岩性层；

4）影像特征上显示为沿近东西向展布的浅红色、红褐色稳定条带，是遥感影像上的主要找矿方向。

5）遥感羟基异常沿哈拉巴依沟组含钠长石石英岩岩性段内近东西向断裂分布的地段。

6 结论

通过介绍成矿带高分辨率遥感技术的应用现状和研究区所属的东昆仑成矿带区域地质背景，讲述了本次研究的方法和思路，其次介绍了研究中新发现矿点的遥感地质特征，特别介绍了高分辨率遥感地质特征，然后结合新发现矿点的遥感地质特征，并经综合研究分析，建立了东昆仑成矿带沉积改造型锑钴多金属矿的遥感找矿模型，最后开展了遥感找矿预测，指出了东昆仑成矿带沉积改造型锑钴多金属矿产的找矿方向。研究的主要结论如下：

1）高分辨率遥感影像已经越来越多地应用于现在的地质找矿工作中，本次东昆仑成矿带内的高分辨率遥感影像研究工作进一步证明了高分辨率遥感应用于矿产资源勘查和资源评价工作中的可行性和良好的应用效果。

2）东昆仑地区海拔高、高差大，自然条件极为恶劣，充分利用高分辨率遥感技术能极大地减少找矿工作成本、提高找矿工作效率，能快速指出遥感找矿工作的重点和方向。

3）通过本次研究工作发现，综合利用不同分辨率、不同种类、不同波段组合的遥感数据进行遥感找矿工作，能充分发挥、挖掘各种遥感数据的优势和特点，取得良好的找矿效果。

4）东昆仑成矿带内大干沟一带前人更多地关注金矿、铜矿等矿种，其它矿种的研究相对较少，本次研究大干沟西南锑钴多金属矿的发现和遥感综合研究成果为带内锑矿的找矿工作提供了一个新的线索，希望为该成矿带内相关矿产的找矿工作起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1] 曹德智, 王军, 杨伟毅, 彭中发, 等. 东昆仑它温查汉铁多金属矿床控矿因素、找矿前景及方向分析[J]. 西北地质, 2012 （1）: 56～62.

[2] 陈静, 谢智勇, 李彬, 等. 东昆仑拉陵灶火钼多金属矿床含矿岩体地质地球化学特征及其成矿意义[J]. 地质与勘探, 2013, 49（5）: 813～824.

[3] 党兴彦, 范桂忠, 李智明,范 晓华, 顾英. 东昆仑成矿带典型矿床分析[J]. 西北地质, 2006 （02）.

[4] 丁清峰, 孙丰月, 李钟山. 青海东昆仑成矿带综合选区研究[J]. 中国地质, 2007 （06）.

[5] 杜玉良, 贾群子, 韩生福. 青海东昆仑成矿带中生代构造-岩浆-成矿作用及铜金多金属找矿研究[J]. 西北地质, 2012 （04）.

[6] 李宏茂, 时友东, 刘忠, 邵学军. 东昆仑西段黑山-祁漫塔格成矿带钨锡成矿地质条件及找矿方向[J]. 地质与资源, 2007 （2）: 86～90.

[7] 李玉春, 李彬, 陈静, 张启梅. 东昆仑拉陵灶火矿区花岗闪长岩Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义[J]. 矿物岩石, 2013 （03）.

[8] 刘继庆, 胡正国, 钱壮志, 李厚民, 孙继东, 阎臻. 东昆仑NW向线性构造带地质特征及找矿意义[J]. 西安工程学院学报, 2000 （02）.

[9] 刘艳宾, 等. ArcGIS在东昆仑西段铁矿资源综合信息矿产预测中的应用—以沉积变质型铁矿为例[J]. 地质学报, 2012, 86（6）: 1005～1019.

[10] 鲁海峰, 李积清 ,殷占虎, 李玉龙. 青海格尔木拉陵灶火地区矿产分布规律及找矿远景区划分[J]. 中国矿业, 2011 （07）.

[11] 毛磊, 弓小平, 薛迎喜, 刘艳宾. 新疆东昆仑西段铁矿预测区的圈定及资源量估算- 基于ArcGIS平台[J]. 地质与勘探, 2012 （05）.

[12] 许长坤, 刘世宝, 赵子基, 张梅芬, 张开成, 刘建华, 等. 青海省东昆仑成矿带铁矿成矿规律与找矿方向研究[J]. 地质学报, 2012 （10）.

[13] 张凯, 苟荣涛, 刘树林, 郭刚, 等. 东昆仑大干沟一带铜金锑矿特征及找矿意义[J]. 地质力学学报, 2012 （4）:401～409.

[14] 张廷斌, 钟康惠, 易桂花, 马辉. 东昆仑五龙沟金矿集中区遥感地质信息提取与找矿预测[J]. 地质与勘探, 2009，45（4）: 444～449.

The Application of High Resolution Remote Sensing Data to Prospecting in the East KunLun Polymetallic （Sb,Co） Metallogenic Belt

ZHANG Wei1,2YIN Xian-ke1LI Wei1,2CHEN Ling3

（1-Sichuan Institute of geological survey, Chengdu 610081; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 3-China Aero Geophysical Survey & Remote Sensing Center for Land and Resources, Beijing, 100083）

A new polymetallic （Sb, Co） mineral occurrence is found out in the Dagangou area, East Kunlun by remote sensing study based on worldview-2 high resolution data, SPOT6 moderate resolution data and ETM data. A prospecting model for sedimentary-reformed type Sb-Co-polymetallic deposits is established and prospecting potential of this deposit type in the Dagangou area, East Kunlun metallogenic belt is predicted.

high resolution remote sensing image; sedimentary-reformed type Sb deposit; ast Kunlun metallogenic belt

P23

A

1006-0995（2016）03-0477-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.030

2015-04-27

东昆仑成矿带矿产资源遥感综合调查（编号：12120113045100）

张伟（1982- ）男，山西平遥县人，工程师，在读研究生，现从事遥感地质、矿产地质等项目工作