新疆清白山铅锌矿遥感找矿信息提取及遥感找矿模型探讨

李玉星

（新疆大学，新疆 乌鲁木齐 830046）

自八十年代开始，随着卫星数据及计算机数据处理技术的不断发展，地质研究逐渐重视矿产遥感信息提取技术在研究中的应用，经过前人不断的研究，取得了显著的成效，现在，将遥感找矿信息提取技术应用在地质研究及矿产勘查工作中是一种扎实可靠的技术方法。新疆北山地区具有良好的成矿地质构造背景，是我国西部重要成矿带，古硐井岩群在研究区内出露面积较大，1：25万基础调查化探结果显示区内Pb、Zn异常与古硐井组密切相关，说明区内仍有寻找该类型矿床的潜力。近年来，随着对研究区综合科研工作持续开展，主要从北山裂谷、东天山-北山，以及新疆全疆等三个层次，对区域构造格局、地壳演化、成矿系列等进行了递进式研究并取得了重大的进展。为此，本文通过对新疆清白山铅锌矿遥感找矿信息提取及结合基础地质资料总结遥感找矿模型，为完善该地区找矿工作提供一种新的参考资料与技术方法。

1 研究区地质概况

清白山铅锌矿位于M1033铁矿南偏西约10.8km，由雅满苏～M1033铁矿的简易砂石路及雅满苏-磁海铁矿柏油路均可到达矿区。矿区大地构造位置位于北山古生代裂谷带系中部。该地区地质构造运动频繁，侵入岩发育，历史演变过程冗长且复杂，由早古生代的陆块经晚古生代多期次的闭合-拉伸作用所遗留下来的刚性体被晚古生代裂谷包围所形成。成矿条件优越，是我国重要的多金属成矿带。

2 遥感数据获取与预处理

研究区采用资源3号卫星数据3、2、1波段进行真彩色合成，地物影像特征明显，影像对比性强，色调差异较明显。根据研究区区遥感图像的光谱特征、影纹特征和地物可识别能力，对区内的岩性、构造等进行可解译程度分区，分别分为。研究区Ⅱ级解译区面积约951.02km2，约占总解译区的46.23%；Ⅲ级解译区面积约1106.03km2，约占总解译区的53.77%。其详细情况表1。

表1 研究区遥感地质解译程度分区表

区域遥感采用LANDSAT7数据，采用7、4、1波段进行假彩色合成，不同地质体影像特征差异明显，色调丰富，色差显著，构造形迹清晰可辨（图1）。

图1 研究区及外围LANDSAT7遥感影像图

遥感影像图的制作在MapGIS软件系统支持下完成的，通过遥感数据的几何纠正和配准、图像融合，生成1：5万遥感影像图。岩石地层差异明显，构造形迹清晰，地质可解译度高。不同地层单元、岩性、褶皱、断裂等要素有较好的显示，可区分不同成因类型的第四纪沉积。运用影像融合、主成分分析、HSV变换、比值运算、空间滤波、纹理分析、影像增强等一系列图像处理方法对遥感影像进行处理，所获得的成果图像为本次研究提供了更多的有用光谱及空间结构特征等方面的信息。

3 遥感成矿要素识别与蚀变信息提取

3.1 岩性解译

根据已知地质资料，依据不同精度遥感影像数据（资源三号、LANDSAT8OLI），重点对研究区内主要岩性组合进行解译，提高了原填图精度，为后续野外地质调查奠定了良好的基础。其主要岩石地层解译标志及影像特征见表2、表3所示。

3.2 构造解译

区内构造线方向受三架山南断裂影响，总体呈近东西向。三架山韧性剪切带分布于断裂两侧，带内韧性剪切变形特征局部较明显，次级断裂构造发育。该韧性剪切带涉及地质体古硐井岩群、中元古、晚志留-泥盆纪、早石炭世侵入岩，宏观地貌及卫片上看为明显呈线性构造，且呈舒缓波状延伸，具挤压兼走滑特征，其内不同部位有强弱应变之别，强弱应变带的界线不是突变的，而是呈一种渐变过渡的关系。三架山南断裂南侧的侵入岩及北山岩群影像以浅色调为主，界线截然，构造变形发育。其构造解译标志见表4。

3.3 蚀变信息提取

研究区热液蚀变信息提取选用LANDSAT8（OLI）数据，以选择性主成份分析法为主。采用波段（1、4、5、7）波段提取羟基为主的基团异常（粘土类蚀变、绿泥石化）及碳酸盐化异常。研究区共圈定蚀变矿物信息集中分布区9处。从遥感提取的羟基、铁染蚀变信息分析，铁染异常主要集中分布于区内两条区域大断裂磁海-东盐池断裂及三架山南断裂两侧，羟基异常主要为侵入体外接触带及泥盆纪侵入体引起。清白山铅锌矿蚀变以碳酸盐化为主[2]，围岩特征为富镁碳酸盐。其特征见表5所示。

表2 研究区地层遥感地质解译标志

岩石地层影像库车组（N2k）砂质泥岩、粉砂岩夹灰白色砂砾岩images/BZ_85_1681_337_1956_515.png浅灰色树枝状水系网格状影纹，较粗糙骆驼沟组（P2l）砾岩、粗砂岩、砂岩、细砂岩夹灰岩images/BZ_85_1681_528_1956_706.png墨绿、深灰绿色不发育粗糙斑杂状，多条带状分布，层理不明显红柳河组一段（P1h）玄武岩、安山岩夹英安岩images/BZ_85_1681_720_1956_901.png灰绿黄色不发育粗糙斑杂状、斑杂状，条带状分布罗雅楚山群（O1-2L）石英岩、硅质板岩images/BZ_85_1681_914_1956_1092.png浅灰黄色不发育粗糙感很强，层理较明显，色调分布不均匀西双鹰山组(∈2-3x)硅质岩、石英岩、板岩images/BZ_85_1681_1106_1956_1287.png灰色 不发育粗糙感很强，层理明显，色调分布较均匀双鹰山组（∈1s）硅质板岩、含炭硅质板岩images/BZ_85_1681_1300_1956_1479.png灰色 不发育粗糙感一般，层理较明显，色调分布不均匀爱尔基干岩群（JxA。）大理岩、白云石大理岩images/BZ_85_1681_1494_1956_1672.png深灰白色不发育粗糙感很强，层理明显，色调分布不均匀白沙沟岩组（Chb。）变质砂岩、变质岩屑砂岩、变质长石砂岩images/BZ_85_1681_1687_1956_1865.png灰白色不发育粗糙感很强，层理明显，色调分布不均匀古硐井岩群（ChG。）石英片岩、斜长石英片岩images/BZ_85_1681_1878_1956_2059.png浅灰白色不发育粗糙感很强，层理明显，色调分布不均匀

表3 研究区侵入岩遥感地质解译标志

中泥盆世二长花岗岩ηγD2images/BZ_86_536_337_811_515.png浅灰白色，色调较均匀不规则状 水系，不发育团块状影纹，影纹较光滑早石炭世闪长岩δC1images/BZ_86_536_527_811_705.png灰色，色调较均匀不规则状 水系，不发育团块状影纹，影纹较光滑早石炭世英云闪长岩γδοC1images/BZ_86_536_716_811_895.png青 灰色、灰白色不规则状 水系，不发育不均匀斑块状，影纹较粗造早石炭世二长花岗岩ηγC1images/BZ_86_533_906_814_1084.png深 灰色，色调较均匀不规则状 水系，不发育团块状影纹，影纹较光滑早二叠世 辉长-辉绿岩ν-βμP1images/BZ_86_533_1096_814_1274.png深灰绿色水系不发育不均匀斑块状，影纹较粗造中二叠世花岗闪长岩γδP2images/BZ_86_536_1286_808_1464.png青灰色不规则状 水系，不发育局部团块状影纹，影纹较光滑中二叠世二长花岗岩ηγP2images/BZ_86_536_1476_808_1654.png浅 肉红-灰红色不规则状 水系，不发育局部团块状影纹，影纹较光滑

表4 研究区构造解译标志

表5 研究区蚀变信息异常特征表

4 成矿预测

4.1 遥感找矿模型

通过前人对清白山铅锌矿成矿理论的研究，总结该矿床成矿地质要素信息与控矿要素，根据遥感数据特征，有针对性的提取相关成矿要素信息，紧密联合基础地质与遥感信息，建立综合遥感找矿模型（如表6）。

表6 遥感找矿的标志分类及地质信息

4.2 综合信息分析

根据上述铅锌矿遥感地质找矿模型，在北山一带对主要富矿地层及其断裂，地层接触形势及矿化蚀变信息进行综合分析。

选取成矿主要地层长城系古硐井岩群的白云石大理岩及成矿主要断裂NS向拉张裂解的伸展盆地断裂带，与成矿蚀变信息异常特征区域，综合分析各类异常信息的叠加结果，可以明显发现蚀变遥感异常的范围在化探异常的范围之内，并且与基础地质资料比较吻合，而且遥感异常信息分布范围比化探异常范围精确更集中，经过多元信息的综合叠加，在矿产勘查技术上增加了佐证找矿靶区的参考依据，在范围上明显缩小了找矿靶区。

5 结语

本文提出了新疆清白山铅锌矿遥感找矿信息提取及遥感找矿模型探讨，基于控矿地层及控矿构造对铅锌矿成矿的影响确定、蚀变信息对寻找铅锌矿的重要作用等，构建了新疆清白山铅锌矿遥感找矿模型。

根据对新疆清白山铅锌矿基本条件的剖析，通过解译获得的地质要素信息，完成新疆铅锌矿遥感找矿信息提取及遥感找矿模型。为进一步圈定铅锌矿靶区提供一种可靠的技术手段。