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围岩蚀变是重要的找矿标志,它是指由于温度、热液和汽液而引起的岩石成分和结构构造的变化,经常生成铁的金属矿物和含羟基或碳酸根的蚀变矿物。由于成矿热液作用,绝大部分内生矿床都有黄铁矿化、绢云母化、碳酸岩化等蚀变现象,而且蚀变范围比矿床要大得多,这就为蚀变信息提取创造了条件。大部分蚀变岩石中含有较多的Fe3+、CO32-、OH-。大量的岩石波谱测试数据证明,在可见光-红外光谱区,这些离子具有特征反射或吸收谱带,而组成造岩矿物的主要化学成分(Si、Al、Mg、O)并不具备上述光谱特征,这就是蚀变信息提取的物理基础。蚀变信息不仅具有波谱特征而且具有空间特征,蚀变信息的空间特征是指,从地质作用角度看,蚀变信息的空间受构造和岩体以及其他成矿作用的控制。蚀变信息的空间特征是进行蚀变信息地质解释的依据。
个旧矿区是我国最大的锡生产和出口基地,锡的年产量约占世界锡产量的15%,占全国锡产量的三分之一。但是个旧矿区经过数十年的开采,大部分探明锡多金属储量已经殆尽,多数矿山已受地质保有储量不足困扰,而达不到生产设计能力。本文进行了个旧地区遥感找矿信息提取及外围找矿远景分析的专题研究工作,探讨了遥感技术在区域找矿信息提取具体应用,为区域找矿提供了更全面的信息。
本文在分析研究区区域地质特征与成矿地质条件与规律的基础上,选取ETM与ASTER遥感数据为数据源,根据该地区蚀变矿物的波谱特征与遥感数据的光谱特征,确定了合适的遥感信息提取方法。本文选定利用遥感技术对研究区进行岩性、构造、矿化蚀变信息的提取,并圈定个旧地区找矿远景区和建立个旧地区遥感找矿模型。
本文主要内容分以下几个部分:
(1)了解研究区地质背景、矿产分布和成矿地质条件,对个旧地区典型矿床地质特征和成矿规律的研究,重点对含矿地层、控矿构造和研究区矿化蚀变类型和分带特征进行了分析,为遥感异常提取做准备工作。
(2)分析遥感数据的特征,选取Landsat ETM+和ASTER为遥感信息提取的数据源,并对比ETM与ASTER数据的特点,对ASTER L1A级别的数据进行了几何校正、辐射定标等预处理,为进一步研究工作做准备,同时,根据图像合成的波段选取原则,选用ETM+741合成图像作为本次研究的目视解译底图。
(3)选用ETM+741合成图像作为研究区目视解译底图,以目视解译为主,对研究区线性构造解译标志归纳,有效提取了环形、线性构造。基于概率学统计,制作线性构造等密度、优益度、中心对称度、交点数等值线图,确定参数异常值域,有效揭示研究区线性构造分布特征。
(4)分析各蚀变矿物在EIM各个波段的波谱特征,分别设计了提取研究区褐铁矿化、硅化和羟基类矿物蚀变信息的方法,提取的异常信息大部分与已知矿点一致,这说明ETM4/3参与主成份运算,能压抑植被信息,突出蚀变岩弱信息。这种方法在植被覆盖率高的地区尤为有效。但是存在一些伪信息,有些蚀变信息反映的是冲沟的部位,甚至是沿这水系分布,可能还受植被、水系和第四系覆盖物的影响。
(5)ASTER数据对ETM数据有重要补充作用,利用ASTER短波红外增设的波段,对某些矿致异常区分其矿化类型。本文充分运用ASTER可见光波段和短波红外增设的波段,分别提取研究区的褐铁矿化、绿泥石化、绢云母化、、高岭土化等蚀变信息。提取的异常信息与ETM数据提取的异常信息进行比较,两者提取的蚀变异常区域空间上基本一致。ASTER数据较之ETM数据在羟基类类矿化蚀变信息提取中具有更大的优势,对蚀变矿物有更细鉴别能力,可提取多种矿物和矿物组合,进行大面积矿物填图,对找矿工作具有一定的指导意义。
(6)本文尝试结合野外实测各蚀变矿物光谱,用光谱匹配滤波法对个旧地区ASTER影像进行蚀变信息提取,得到的结果大都在已开采的矿田,同时也有伪异常的存在,可能是实地采集的样本受环境影响较大,而且个旧矿区由于多年的开采,地表受到严重破坏的原因,因此,得到的结果对实际工作的指导意义不大。
(7)综合分析研究区的岩性、线-环构造特征和提取的蚀变信息,从地层标志、构造标志、岩浆岩标志和近矿围岩蚀变与矿化标志四个方面建立了个旧地区遥感找矿模型。并圈定五个找矿远景区。