成矿远景区圈定分析范文

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《地质与资源杂志》2015年第一期

1研究区遥感数据及预处理

（1）ETM+和ASTER数据源ETM+是NASA（美国国家航空和航天局）于1999年4月15日成功发射的美国陆地卫星LandSat7携带的对地观测传感器，是一台8波段的多光谱扫描辐射机，工作于可见光、近红外、短波红外和热红外波段.鉴于ETM+数据具有覆盖面积广，分辨率高等特点，本次研究用ETM+遥感影像镶嵌图来进行地质构造的解译.美国Terra卫星的ASTER多光谱传感器，是美国NASA与日本METI（经济产业省）合作研制的，其单景覆盖面积达60km×60km，可以获取全球大部分地区分辨率15～30m的遥感影像数据，在可见光—热红外光谱段可获取达14个波段的光谱数据.本文所用ETM+遥感数据2景，ASTER遥感数据8景.（2）数据预处理预处理包括ETM+图像辐射定标处理、目视解译增强处理、ASTER数据的几何校正、图像去干扰和反射率转换等.ETM+图像通过增强处理后更加便于目视解译，改进相邻影像的色彩、对比度来确保拼图的色调一致性.ASTER数据预处理最重要的一步为去干扰处理，鉴于本区影响该数据提取蚀变信息最主要的干扰因素为植被、阴影和云，针对这3种干扰因素，分别做了不同的去干扰处理，得到的影像作为下一步异常信息提取的基础.

2遥感地质异常信息提取结果

2.1地质构造解译遥感图像可以直观地反映各种地质构造要素，特别是与成矿和控矿关系极为密切的断裂构造和环形构造.基于原有地质资料的基础上，利用ETM+遥感图像对区域内的断裂构造和环形构造进行了详细的遥感地质构造解译（图2）.从研究区构造解译图来看（图2），北东向、北北东向断裂为早期断裂，贯穿整个研究区，断裂延伸长，大都被后期北西向、北北西向断裂所切割.在各地质历史时期，沿该方向断裂有多期岩浆侵入过程，严格控制着本区的成矿.

2.2遥感蚀变信息提取1）光谱角填图法光谱角填图法又称光谱角匹配法，是以实验室测得的标准光谱或从图像上提取的已知点的平均光谱为参考，求算图像中每个像元矢量（将像元n个波段的光谱响应作为n维空间的矢量）与参考光谱矢量之间的广义夹角，根据夹角的大小来确定光谱间的相似程度，以达到识别地物的目的［5］.光谱角识别方法（又称光谱角度填图技术）是在由光谱组成的多维光谱矢量空间，利用一个角度测度函数（θ）求解参考光谱端元矢量（r）与图像像元光谱矢量（t）的相似程度。式中θ介于0和π/2之间，其值愈小二者的相似程度愈高，识别与提取的信息也就愈可靠.该方法基于整个谱形特征的相似概率的大小，能有效避免因岩石矿物光谱漂移或光谱变异而造成的单个光谱特征的不匹配，并能充分利用弱的波谱信息［6］.2）蚀变信息提取方法根据研究区矿化蚀变情况，重点提取铁氧化物类（以褐铁矿为主）、泥化（高岭石、绢云母为代表）、青磐岩化类（绿泥石、碳酸盐类矿物为代表）和硅化4类有代表性的蚀变矿物信息.提取铁氧化物、泥化、青磐岩化类矿化蚀变信息，采用USGS波谱库提供的矿物波谱信息作为端元波谱，对其在ASTER可见光—近红外波段范围内进行重采样，将重采样后的矿物光谱曲线和ASTER图像上的未知矿物光谱进行夹角计算，波谱角θ取值范围为0.02～0.07，并对信息进行了合并分析，得到了铁氧化物、泥化、青磐岩化类矿化蚀变信息分布结果（图3）.提取硅化蚀变信息，利用ASTER的热红外波段，通过ENVI软件包提供的α残余（AlphaResiduals）生成发射率，采用JHU波谱库中的石英波谱曲线作为端元波谱，对其在ASTER热红外波段范围内进行重采样，将重采样后的矿物光谱曲线和ASTER图像上的未知矿物光谱进行夹角计算，波谱角θ取值范围取为0.01～0.05，对硅化信息进行增强处理［7］，得到了硅化的蚀变信息分布结果（图3）.3）蚀变信息提取结果利用SAM遥感技术分类提取了研究区4种主要的蚀变信息，如图3所示.

2.3区域地球化学异常本区地质背景复杂，成矿地球化学场一般可以简化为区域地球化学背景场与地球化学异常场的综合.通过对该区金属元素地球化学分布与遥感提取的蚀变信息分布情况作综合比较，分析它们之间的内在关系，达到综合预测成矿的目的.由于研究区已知矿床中以Ag、Cu含量为最高，本次研究选取了全区的Ag元素（图4）、Cu元素（图5）地球化学分布图作为研究内容.

3研究区成矿靶区圈定

3.1研究区成矿规律总结利用遥感解译构造、岩性及提取的蚀变信息，结合该区地质矿产资料、化探资料和已知矿床的成矿特征分析，总结了本区主要矿床成矿规律，如表1所示.

3.2研究区成矿远景区圈定基于上述矿床成矿规律，通过综合研究遥感蚀变信息和地质成矿要素，对比地球化学分布异常图，最终圈定了研究区综合成矿远景区，如图6所示.以研究区地质条件为成矿背景，结合野外调查和前人地质资料，以遥感技术提取的矿化蚀变信息分布特征、地球化学Ag、Cu异常分布及规律为重点，在循研究区成矿规律的基础上（表1），采用地质综合信息法，对本区进行了成矿预测.从结果来看：圈定了6个成矿远景区.预测区相对较为集中，4个远景区分布在研究区中部，1个分布在研究区西北角，另1个分布在研究区东北方向.本次成矿预测结果为进一步详查指出了找矿方向.

4结论和认识

（1）利用ETM+合成图像进行构造解译，结合区域构造背景，可以从宏观角度来研究成矿构造规律，采用ASTER数据来提取矿化蚀变信息，取得了良好的应用效果.（2）遥感、地质、化探的结合找矿是本次论文研究的核心内容.以地质成矿和遥感找矿理论为指导，利用ETM+遥感影像解译断裂构造信息，利用ASTER遥感影像提取矿化蚀变信息，综合分析它们与地层、地球化学异常等地质成矿因素的空间分布关系，选取蚀变信息和成矿地质因素最为充分的地区作为重点成矿区域，方法确实可行.（3）运用此方法在研究区预测出成矿远景区6处。

作者：杨佳佳 冯雨林 徐英奎 吕霖冰 高铁 单位：沈阳地质矿产研究所 中国地质调查局 沈阳地质调查中心 中国地质大学