基于國產衛星數據的遙感找礦預測
——以青海省柴北緣地區為例

張焜，馬世斌，李根軍，李得林，劉世英

(1.青藏高原北部地質過程與礦產資源重點實驗室，西寧 810012；2. 青海省地質調查院，西寧 810012)

0 引言

成礦預測是一項系統、復雜和綜合工程，需要加強對遙感技術、遙感技術所反映地質現象的機理、地質和礦產的系統研究和探索，在實踐中需要不斷完善和創新，開拓找礦思路，探索出更為合理的符合遙感技術特點的地質找礦方法[1]。同時，遙感技術的應用將推進成礦預測的寬度和廣度，在控礦要素解譯、成礦帶展布研究、礦致色調異常、控礦環形影像、找礦地貌特征、礦化蝕變信息提取和多源信息綜合分析等方面比常規找礦方法更具優勢[2-22]。隨著遙感數據空間分辨率的大幅度提高，遙感地質工作尺度由原來的1∶10萬～1∶100萬提高到了1∶1萬～1∶5萬，實現了由宏觀解譯到微觀解釋。遙感地質的解譯不能像以前一樣，僅解譯線性和環形構造、識別一般巖性等，也可以體現精細和微觀，觀測的變化范圍和視角也應大大提高[7]。同時，中高分辨率衛星數據在鐵質礦物異常信息的提取過程中也發揮了應有的作用[9、15、23-25]。但是，受波段設置所限，利用國產衛星數據進行遙感異常提取的方法流程及其應用效果目前尚未有報道。筆者在實際工作中，根據鐵質(Fe2+/Fe3+)礦物波譜曲線，結合國產衛星的多光譜波段設置，通過輻射定標、波譜響應函數反演、大氣校正、幾何校正等一系列預處理，在掩膜去除云及陰影、冰、雪、鹽堿地等干擾地物的基礎上，利用GF-1/GF-2多光譜數據中不同的比值法、主成分分析等方法實現了鐵染蝕變異常的提取。同時，通過深入研究多光譜遙感信息及其地質機理，對青海省柴達木盆地北緣地區進行巖性-構造詳細解譯，編制1∶1萬～1∶5萬巖性-構造遙感解譯圖。結合同步提取的遙感異常進行成礦與控礦信息篩選，并疊加多種地學信息進行成礦預測，在基巖裸露區利用國產衛星進行遙感地質調查取得了較好的應用效果。

1 區域地質背景

研究區位于青海省柴達木盆地北緣，分別為灘間山地區和錫鐵山地區(圖1)。隸屬于柴達木盆地北緣構造帶(以下簡稱柴北帶)，位于丁字口—歐龍布魯克古陸塊和柴達木陸塊之間，是一個經歷過多次復合改造的高壓—超高壓俯沖—碰撞帶[26]?？煞直娉錾罡_板片、火山島弧帶、島弧深成巖帶等組成單元。其中，俯沖板塊主要由中元古代魚卡河巖群和中新元古代花崗片麻巖構成，在寒武紀末—奧陶紀可能全部或部分俯沖到巖石圈深部，發生了高壓—超高壓變質作用?；鹕綅u弧主要由中基性火山巖、細碎屑巖等組成，成巖時代為晚寒武世—奧陶紀。蛇綠雜巖帶由超鎂鐵質巖、輝長巖、玄武巖和少量硅質巖組成，形成于弧后擴張脊構造背景。造山帶一側的歐龍布魯克陸塊則具有雙層結構，由達肯大坂巖群構成基底，蓋層為全吉群[27]。柴北緣地區是中國重要的有色金屬成礦帶，分布有錫鐵山為代表的噴流-沉積(SEDEX)型鉛鋅礦床、青龍灘為代表的火山噴流型塊狀硫化物(VHMS)型銅礦床和灘間山造山帶型金礦床等一系列大型礦床[28]。結合區域地質背景及已發現的礦床或礦(化)點特征和化探異常的特性及分布，確定研究區內成礦類型應主要為噴流沉積型鉛鋅礦和構造蝕變巖型金礦。

圖1 研究區位置圖(據文獻[28]修改)

2 遙感高分解譯

2.1 國產衛星數據簡介

本文使用的國產衛星數據主要為GF-1和GF-2原始數據，獲取時間分別為2014年6月26日和2016年7月3日。其技術指標如表1、表2所示。

表1 GF-1衛星有效載荷技術指標

表2 GF-2衛星有效載荷技術指標

2.2 國產衛星數據處理

在遙感專業處理軟件ERDAS中的LSP模塊下采用 “數字高程模型+有理函數模型+地面控制點”的方法分別對多光譜和全色原始數據進行正射糾正。其中，讀取RPC.XML文件中的內、外定向參數作為有理函數模型參數；選用數字高程模型數據作為本次正射糾正處理的輔助數據；選擇B2、B3、B4進行波段組合并利用全色增強融合算法(pansharp)與全色波段進行融合處理，最后根據調查研究的對象對融合后的影像進行局部拉伸處理制作遙感正射影像圖。

2.3 高分解譯

遙感地質調查前應先進行地質分析，建立地質模型得到礦產的空間分布規律和主要的控礦因素，進而針對這些要素進行遙感圖像的解譯和異常提取。最后將提取結果與地化異常信息綜合分析進行成礦預測[29]。由于高分辨率數據融合圖像反映的微地貌、紋理及細節較為清晰，易于進一步識別各類巖性及破碎蝕變帶、斷裂、節理、褶皺、巖脈等[20-22，30-33]，故高分辨率遙感地質解譯(簡稱高分解譯)應強調以影像特征為基礎進行解譯[34]?？稍趨^域解譯的基礎上，對三大巖類再進行巖石類型的進一步的解譯劃分以及空間展布規律及其相互關系的判讀，其基本編圖單位為巖性層(巖性組合層或單巖性層)、單巖性侵入體等，并可對前期的區域解譯進行檢驗和查證。由于目前遙感解譯所采用數據的空間分辨率已達到亞米級別，工作尺度也已優于1∶10 000，高分遙感解譯類似于實地稍遠距離判斷露頭的地質特征，遙感工作方法中的影像特征、解譯標志等觀察僅依靠“色調特征、影紋結構、地形地貌、水系特征”等文字描述已不足以表述地物的相關特征，許多地物可以根據地質特征直接目視定性。高分遙感解譯應不同于基于TM、ETM等中低分辨率衛星數據的宏觀解譯，應該進一步改進“遙感描述”的方式方法，在每一個地段的解譯中均應有大量基于巖石物理特征、波譜特征、區域分布對比特征、區域風化剝蝕與覆蓋特征、構造變形及破碎蝕變特征等多方面的綜合分析。從“宏觀特征、微觀特征、地質機理”等諸多方面進行觀察。

1)成礦條件分析。就已有資料而言，研究區內鉛鋅礦與巖金礦產主要分布在達肯大坂巖群和灘間山群中，且與巖漿侵入活動及構造活動關系密切。相繼發現了構造蝕變巖型的金龍溝、青龍溝大型金礦和紅柳溝、野駱駝泉、千枚嶺、求綠特等中小型金礦；從區域礦產的分布可以看出，鐵、錳及鉛、鋅、銅等金屬礦產多賦存于灘間山群，成因類型以噴流沉積型為主，次為中低溫熱液型和石英脈型。結合目前區內的地質背景及已發現的礦床或礦(化)點特征和地球化學場、化探異常的特性及分布，確定研究區的主攻礦種是Au、Pb、Zn，主攻礦床類型是噴流沉積型鉛鋅礦和構造蝕變巖型金礦。

就成礦有利條件而言，古元古代達肯大坂巖群(Pt1D)中發現有巖石測量銅、鉛、錫、鎢、銀高含量點及眾多的重砂測量金高含量點，結合1∶5萬水系沉積物測量綜合異常及地質背景綜合分析，區內的達肯大坂巖群中具有形成構造蝕變巖型金礦及變質-熱液交代型鎢錫等多金屬礦的成礦地質條件；寒武-奧陶紀灘間山群(∈OT)區域上存在有雙口山鉛鋅金礦、青山金鉛鋅礦及萬洞溝鐵礦點、錫鐵山鉛鋅礦、綠梁山銅金礦等。應是研究區內多金屬成礦的主要礦源層，成礦物質來源與火山噴發關系密切，另外，巖石受多期變質、變形作用疊加改造，區域上熱液型及矽卡巖型鉛、鋅、銅、金等礦化也較為發育，主要產于深成巖體外接觸帶的矽卡巖帶及破碎蝕變帶中；二長花崗巖中金元素含量最具規模，且變異系數大，相對于其他侵入巖相比要高出2～3倍。綜合分析認為，區內中志留世侵入巖的巖漿熱液是形成高品位脈巖型金礦石的重要成礦物源，具有尋找銅金鎳等多金屬礦的潛力，前人在該套侵入巖(體)中發現有金礦化點、銅金礦化點；區域上青龍灘硫鐵礦床、黃綠山鐵礦點、灘間山褐鐵礦點和灘間山北坡硫化物氧化帶等礦點均受北西向或北西西向斷裂構造的控制。其規模大，延伸遠，波及深度大，應是巖漿活動和流體循環的通道。

因而，本次研究針對這些要素進行高分巖性構造解譯及成控礦要素解譯和此后的異常提取。

2)巖性解譯。

(1)達肯大坂巖群(Pt1D)。古元古代達肯大坂巖群(Pt1D)在研究區內大面積出露，為一套中至高級變質、并以副變質巖為主的表殼巖系統[35]，總體反映原巖為一套淺海相沉積碎屑巖建造[36]。前人依據巖性及變質程度劃分為片麻巖巖組(Pt1Da)和片巖巖組(Pt1Db)，并在其通過區域影像對照分析(地質機理、色調標志、紋理標志、線理特征等)，對本區該套賦礦地層做出了新的分解與厘定。

片麻巖巖組(Pt1Da)可分為巖性組合：灰白色、灰黑色云母片巖、石英巖、斜長角閃巖等。云母片巖(mis)因其主要由云母類等片狀礦物平行排列而形成，受構造變形的影響，云母類礦物所構成的片理常呈波浪狀的彎曲構造。在GF-2衛星圖像(圖2)中呈灰白色，斑點狀紋理，具明顯片理，線狀構造較發育，以發育與片理走向基本一致的平行狀紋形、色帶為典型特征，形成較清晰的層理；宏觀上表現為山脊線較平直、尖楞狀，坡度較緩；石英巖(qzt)主要礦物為石英，因其礦物組合而在GF-2衛星圖像中呈現為淺色調，質地致密、堅硬，層理不明顯，水系稀疏，巖石表面殘積物少；斜長角閃巖(abl)在GF-2衛星圖像中呈灰黑色，斑點狀紋理，層理不明顯，抗風化能力較強，常形成凸起的微地貌形態，而且其紋理相對更為粗糙一些。中部巖性主要為灰褐色、灰黃-土黃色斜長片麻巖(plg)，在GF-2衛星圖像中色調不均勻，片麻理發育，表現為明顯的線性紋理；沿片麻理伴生有白色石英脈，顯平行線狀構造；因其粒度較粗、不均，故呈斑點狀、斑塊狀影紋；宏觀上表現為低緩的似壟崗狀地形，平行羽狀、樹枝狀水系。上部巖性主要為灰褐色、灰黑色、灰白色大理巖(mb)，在GF-2衛星圖像中具斑塊或斑點影紋，層理不明顯，因巖石可溶性強，形成凹凸不平溶蝕面，并伴生有大量的白色方解石脈；宏觀上多呈正地形，影紋較細膩、光滑，水系不發育。

圖2 達肯大坂巖群片麻巖巖組(Pt1Da)GF-2影像特征

片巖巖組(Pt1Db)為一套陸源碎屑巖建造，整體呈灰—深灰色，巖性組合相對較簡單，主要由石英片巖、黑云母石英片巖、黑云斜長片麻巖和大理巖等組成。該套地層中的石英片巖(qs)因其礦物含量石英較多，并具片狀構造，在GF-2衛星圖像中發育明顯的平行紋理，具色調偏淺、石英脈和片理化發育等宏觀特征，表現為典型的平行狀紋形、色帶，整體上片理發育，條帶狀展布；黑云斜長片麻巖(bpg)相對而言其粒度較粗、不均，故在GF-2衛星圖像中呈斑點狀、斑塊狀影紋，表面略顯粗糙，色調偏暗，片麻理發育，表現為發育線性紋理；黑云母石英片巖(bqs)呈灰黑色、黃褐色、灰褐色等色調，巖石片理較明顯，表現為條帶、集束纖維狀等紋理，局部發育平行紋理，具斑點狀影紋，影紋較粗糙(圖3)。

圖3 達肯大坂巖群片巖巖組(Pt1Db)GF-2影像特征

(2)灘間山群(∈OT)。寒武-奧陶紀灘間山群(∈OT)的原巖建造應是一套基性-中基性火山巖為主的火山-沉積建造，其中的礫巖組不可靠[37]。前人重新厘定的灘間山群從老到新巖石地層單位有：早—中奧陶世火山—碎屑巖組、晚奧陶世沉積巖組、晚奧陶世熔巖—次火山巖組。新的層序總體反映柴北緣早古生代經歷了大陸裂谷開合的演化過程。原灘間山群c巖組(紫色砂礫巖組)變質微弱，僅達千枚巖相，與晚奧陶世熔巖—次火山巖組間呈角度不整合接觸。將其從灘間山群中剝離，歸屬早志留世[38]。砂礫巖組巖性主要為紫褐色礫巖、含礫砂巖、紫紅色中細粒硬砂質石英砂巖、粉砂巖等。在GF-2衛星圖像中主要呈紫褐色，不具成層性，節理發育，影像粗糙，顯斑塊狀紋理(圖4)。

圖4 灘間山群(∈OT)GF-2影像特征

早—中奧陶世火山—碎屑巖組為一套英安流紋巖及基性火山熔巖、碎屑巖組合。研究區內在地表出露寬度僅為50～100 m，巖性已蝕變為灰綠色綠泥(石英)片巖(chs)夾薄層大理巖。GF-2衛星圖像中呈淡灰綠色、灰白色等色調，含有白色條帶，色調較為均一，具較好的成層性，片理表現為明顯的平行紋理，影像較粗糙，顯斑狀紋理，巖石表面形成較為雜亂的紋形，應是由薄層大理巖、方解石脈、石英脈等組成的白色條紋，可見小褶皺(圖4)。

晚奧陶世沉積巖組主要為碳酸鹽巖、碳質片巖及賦存其中的鉛鋅礦體?；液?灰白色中厚層大理巖(mb)是區內噴流-沉積(SEDEX)型鉛鋅礦的主要含礦層位，GF-2衛星圖像中呈灰白色、黃褐色、灰褐色等，色調較淺，節理較為發育，層理不發育，影像較粗糙，具較明顯的斑塊狀紋理，圖像中較易識別。大理巖沿走向向兩端相變為碳質片巖、條帶狀鈣質片巖(sch)，GF-2衛星圖像中呈灰綠色，具平行層理，似層狀影像特征，隱約可見細紋線構造，節理較為發育，鈣質片巖揉皺變形明顯；宏觀上常形成較低緩的光禿圓滑垅脊或丘崗，水系稀疏。

晚奧陶世熔巖—次火山巖組巖性為安山玄武質熔巖、夾碎屑巖及碳酸鹽巖組合。安山玄武巖(αβ)宏觀上表現為團塊狀、不規則塊狀等，較平坦地形和丘陵地貌，水系不發育。在GF-2衛星圖像中可見節理發育，顯示出一定的成層性，色調較為均一，多為灰黑色、黑褐或暗綠色，因礦物結晶顆粒細小，顯致密斑點狀影紋。

(3)侵入巖。區內侵入巖較為發育，巖石類型以中酸性為主，又以二長花崗巖分布最廣。二長花崗巖中石英、長石可達90%以上，故巖石顏色較淺，與圍巖接觸界線較分明(圖5)；其抗風化能力較差，易崩解而形成風化殼，故影紋結構較為粗糙，普遍發育的細密斑點狀影紋應是其重要的影像標志。在GF-2衛星圖像中的形態為不規則塊狀，與圍巖接觸界線較明顯，典型樹枝狀水系發育；表面發育有節理構造；較淺的色調及其與圍巖的影紋結構差異構成了它的主要識別標志。巖體與圍巖接觸帶附近可見明顯的礦化蝕變現象，蝕變帶內影紋粗糙，色調混雜，具斑點狀、斑塊狀紋理，具有較強烈的褐鐵礦化，在斷層附近的礦化尤為強烈。

圖5 中酸性侵入巖GF-2影像特征

3)地質構造解譯。地質構造具有顯著的形態特征、光譜特征(與周圍地物或斷裂帶與兩側地物的色調差異)和地貌特征。由于GF-1/GF-2衛星數據具較高的空間分辨率，對活動斷裂、小型構造乃至其屬性均具相當強的識別能力。

區內斷裂構造發育，以北西向、北北西向斷裂分布最廣，多以斷層束形式產出，是區內的主干構造，以明顯的直線型或弧形等線性行跡、斷裂兩側地物的色調差異、斷層谷地、斷層陡坎等地貌特征為主要標識，常發育有斷層破碎帶。近南北向、北東向斷裂分布一般，與北西向、北北西向等多組方向的斷裂構造在區域上相互穿插，形成了大大小小的多個明顯的菱形體。

4)成/控礦要素解譯。

(1)賦礦地層。通過對該地區錫鐵山噴流沉積型鉛鋅礦賦礦碳酸鹽巖的影像標志建立，將該套賦礦地層的平面分布完整地展現出來。含礦層位于早—中奧陶世火山—碎屑巖組下部的碳酸鹽巖層位中，主要礦體賦存在大理巖與綠片巖接觸部位及大理巖中，明顯受地層層位和巖性控制。分布寬度約200 m，延伸約16 km。從而達到對該賦礦地層進行區域性拓展解譯圈定的目的(圖6)。

(2)破碎蝕變帶。構造蝕變巖型金礦是區內的主要成礦類型。破碎蝕變帶因風化強烈，地貌上構成相對的負地形；因反射較強，色調上明顯較周圍地物淺。由于礦化蝕變作用及地表風化淋濾作用與兩側圍巖具有明顯的色調、紋形差異，常構成典型的遙感解譯標志，如鐵帽、褪色帶等，并在微地貌上也有所差異。本次研究中新發現13條破碎蝕變帶，圖6中所示二長花崗巖中礦化蝕變帶長度約1.5 km，寬度約30～100 m，與兩側圍巖接觸界線截然，并被一條北東向右行走滑斷裂所錯斷，帶內影紋較細膩，總體呈灰白色、黃褐色等色調，具略微凹陷的微地貌形態。應是由于破碎及蝕變作用導致巖石松軟破碎，并為現代風成砂、粉砂層等覆蓋，表現為具有一定色調差異的色帶。礦化蝕變帶內可能具較強烈的褐鐵礦化、高嶺土化等，褐鐵礦化于圖像中表現為黃褐色色調，在斷層附近，尤其是斷層交匯處的礦化尤為強烈；高嶺土化則在GF-2圖像上表現為灰白色色調。從遙感地質潛力評價角度來看，該礦化蝕變帶應是重點開展地質勘查和地表揭露的找礦靶區。

圖6 成/控礦要素GF-2影像特征

3 遙感異常提取

依據礦化蝕變巖與圍巖的波譜特征差異，可采用圖像增強處理方法獲取礦化蝕變信息增強的圖像變量，從而最終實現提取礦化蝕變信息的目的，一般圖像增強突出蝕變信息的方法主要有波段加減組合運算、主成分分析法、光譜角法以及波段比值法、彩色空間變換法和混合像元分解法等。在遙感異常提取中應用最為廣泛是國外TM/ETM+和ASTER衛星數據，已形成了一套完整的技術方法體系，并發現了多個礦(化)點[39-51]。但其空間分辨率較低，在一定程度上影響了礦化蝕變信息提取的精度。同時，利用國產衛星數據也應能夠提取豐富的蝕變信息。

針對上述問題，本文分別以GF-1/GF-2多光譜數據為遙感數據源提取礦化蝕變信息。根據鐵質(Fe2+/Fe3+)礦物波譜曲線，通過輻射定標、波譜響應函數反演、大氣校正、幾何校正等一系列預處理，在掩膜去除云、陰影、冰、雪及鹽堿地等干擾地物的基礎上，利用不同的比值法、主成分分析等方法實現了鐵染蝕變異常的提取。

3.1 主成分分析

燕守勛等[52]對700多個礦床(點)統計后發現，在用Crosta技術(即主成分分析法)處理后的假彩色合成圖像中，高含鐵氧化物的暗紅圖斑主要與Pb，Zn，Au，Cu等有關，高含鐵氧化物與高含羥基礦物的亮白圖斑主要與內生Cu礦有關，總相關率達45%。因而被廣泛地應用于礦床蝕變巖的信息增強處理中。在遙感蝕變信息提取中，選擇主成分分析法主要是選擇有地質意義的各地物相應反射率差別較大的波段進行主成分分析，通常根據需要將影像數據按波段分組進行主成分變換，然后根據含鐵離子礦物的波譜特征吸收帶對應波段的主成分特征向量的載荷進行蝕變提取。鐵氧化物的波譜曲線顯示(圖7)，在0.65～0.80 μm之間有1個反射峰，對應GF-1/GF-2數據波段Band3；在0.80～0.90 μm之間有1個吸收谷，對應GF-1/GF-2數據波段Band4。因Band1與Band4對鐵氧化物具有明顯吸收特征，本次研究將Band1與 Band4進行相加處理，作為一個新的“波段”參與波段運算。并最終選擇1、3、4、1+4波段進行主成分分析，將第3波段的正高值和4、1+4波段的負高值作為蝕變信息特征向量的判別準則，從表3中可以看出，主成分分析后的第四主成分滿足這一判斷準則，因此在PC3圖像上的高亮區域即為鐵氧化蝕變強烈地區。

圖7 含鐵離子礦物波譜曲線

類別Band 1Band 2Band 3Band 4PC1-0.689 830-0.000 0250.000 919-0.000 675PC20.000 917-0.000 0420.759 984-0.001 739PC30.000 036-0.729 9870.792 820-0.005 966PC4-0.000 6730.005 9650.001 737-0.629 982

3.2 波段比值

通過對鐵氧化物的波譜曲線分析，在GF-1/GF-2的B1和B4波段呈吸收特征，在B3波段呈反射特征。依據上述分析，建立鐵氧化物吸收、反射特征的波譜范圍與GF-1數據各波段的對應關系，作為GF-1衛星數據鐵染蝕變異常提取的依據。利用國產衛星PMS數據中的Band3/Band1來突出鐵染蝕變信息，然后采用比值結果的門限化處理進一步優化蝕變異常?；跂鸥竦膱D像計算使得異常信息分布雜亂無序，常常掩蓋了遙感蝕變異常的分布規律，故對提取的有效信息進行3×3中值濾波處理，濾波處理可以保留較大的連片異常，消除提取的孤立異常；然后用提取的有效信息掩膜不同礦物的特征比值圖像，并進行異常信息的后期分級處理。本次研究利用(X+kσ)劃分出強、中、弱3種異常信息等級，以μ+3.5σ為閾值劃分三級異常；以μ+5σ為閾值劃分二級異常；以μ+6.5σ為閾值劃分三級異常。通過試驗測定，k取值范圍確定在3.5～6.5之間，能夠較好地反映該區的蝕變分布情況。

本文根據國產衛星的多光譜波段特征及鐵質礦物波譜曲線，利用比值法(Band 3/Band 1)和主成分分析法提取出了重點區鐵質礦物異常信息。就研究區而言，主成分分析法所提取的遙感異常與輝綠巖小巖體或巖脈(圖8)、灰白色斜長花崗巖脈、中細粒石英閃長巖巖體、二長花崗巖巖體等關系密切，并多發育于與之有關的蝕變帶內；比值法所提取的遙感異常多發生于破碎蝕變帶中(圖9)，追蹤斷裂明顯。與ETM數據所提取的鐵染異常對比發現(圖10)：GF-2提取的異常能較好地反映破碎蝕變帶范圍，而ETM數據的空間分辨率相對較低，在一定程度上影響了礦化蝕變信息提取的精度，對蝕變巖石的有效信息反映不夠。

圖8 高分一號數據提取的蝕變信息

圖9 高分二號數據提取的蝕變信息

圖10 遙感異常對比圖

4 成礦預測

4.1 典型礦床遙感找礦模型

遙感找礦模型是在當前技術條件下，描述一類礦床形成和保存的一系列遙感找礦標志的組合，應包括遙感地質找礦標志、遙感蝕變信息標志和礦床改造信息標志等幾個方面的研究內容[53]。根據前文的分析，在對區內不同成礦帶內進行礦源層、斷裂、礦化蝕變信息、線性體信息處理與提取等一系列研究后，綜合區內已知礦床的遙感、地質特征，歸納出構造蝕變巖型金礦的遙感找礦模型(表4)。

表4 構造蝕變巖型金礦遙感找礦模型

4.2 遙感找礦靶區

在GF-1/GF-2衛星數據的融合圖像上均可以直接觀察到礦化蝕變帶、礦業活動等一系列找礦標志，并能為地質礦產勘查分析提供良好的識別標志。根據以上遙感地質找礦模型和遙感找礦預測原則，將成礦地質條件優越，遙感異常套合良好、分布相對集中完整且具有良好的強度分帶，已知礦化信息較多，總體地質綜合信息融合度高，找礦前景良好的區域圈定為成礦有利地段。遵循上述原則，在錫鐵山和達肯大坂地區共圈定出遙感找礦靶區9處(圖11、圖12)。

1)錫鐵山倒向溝遙感找礦靶區。區內出露地層為古元古代達肯大坂巖群片巖巖組(Pt1Db)，巖性分別為灰黑色黑云斜長片麻巖(bpg)、灰褐色黑云石英片巖(mis)和灰白色大理巖(mb)；侵入巖為黃褐色—淺肉紅色中粗粒黑云二長花崗巖；斷裂構造極為發育，以北西向逆斷層為主，大部分巖石之間以斷層接觸；1∶5萬水系沉積物測量于區內圈出2處乙3類異常，主要分布在中志留世黑云二長花崗巖中，重砂測量亦圈出異常1處；本次研究利用GF-2數據所提取的遙感異常均位于化探異常范圍之內，并處于黑云二長花崗巖之中的斷裂交匯部位，多沿斷裂分布，表明遙感異常與該地區的地質背景及礦化蝕變分布情況具有較強的相關性。綜合成礦地質背景和化探、遙感異常分布特征，研究區應具構造蝕變巖型金礦成礦有利條件。

圖11 錫鐵山倒向溝地區成礦預測圖(GF-2)注：1.達肯大坂群片巖巖組黑云斜長片麻巖；2.達肯大坂群片巖巖組黑云石英片巖;3.淺肉紅色粗粒黑云二長花崗巖；4.遙感解譯斷層；5.化探綜合異常范圍；6.重砂Ⅲ級異常范圍；7.巖石測量高含量點；8.遙感異常位置(Band3/Band)。

圖12 達肯大坂地區構造蝕變巖型金礦遙感找礦靶區(GF-1)

2)達肯大坂遙感找礦靶區。遙感解譯發現，區內出露地層為古元古代達肯大坂巖群片麻巖巖組(Pt1Da)，巖性分別為灰黑色黑云斜長片麻巖(bpg)和灰白色大理巖(mb)。斷裂構造較為發育，以北西向逆斷層為主。于灰黑色黑云斜長片麻巖(bpg)中新發現一處礦化蝕變帶，長度約1 000 m，寬度約50～60 m，由于礦化蝕變作用及地表風化淋濾作用與兩側圍巖具有明顯的色調、紋形差異。兩側圍巖為灰黑色黑云斜長片麻巖，呈灰黑色色調，山脊線較平直、尖棱狀，發育有較清晰的層理，表面粗糙。礦化蝕變帶與兩側圍巖接觸界線截然，展布方向為北西向，帶內影紋粗糙，色調混雜，呈灰白色、黃褐色等，具斑點狀、斑塊狀紋理，具略微凹陷的微地貌形態(圖12(a))。三級遙感鐵染異常與礦化蝕變帶套合較好，追蹤斷裂明顯(圖12(b))。

4.3 野外驗證

為了驗證該靶區高分辨率遙感獲取的示礦信息與找礦有利區段，對達肯大坂遙感找礦靶區開展了實地檢查與野外驗證。驗證發現，礦化蝕變帶內具較強烈的褐鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、黃鉀鐵礬等(圖13)。

圖13 礦化蝕變帶照片

5 結束語

木文基于前人研究成果和述評以及初步野外驗證，對基于國產衛星的遙感找礦預測技術方法作一概要總結。研究結果表明：

(1)由于目前高分遙感解譯所采用的衛星數據空間分辨率的大幅度提高，地質解譯實現了由宏觀解譯到微觀解釋，觀測的變化范圍和視角也大大提高，應從“宏觀特征、微觀特征、地質機理”等諸多方面進行觀測。進一步改進“遙感描述”的方式方法，在每一個地段的解譯中均應有大量基于巖石物理特征、波譜特征、區域分布對比特征、區域風化剝蝕與覆蓋特征、構造變形及破碎蝕變特征等多方面的綜合分析。構建可細致描述單個地質體的影像特征，將有助于對地質礦產遙感信息特征的認識和研究。

(2)國產高空間分辨衛星數據不僅能夠細分地層為巖性—構造層，重新厘定和分解了侵入體，并具有識別細微的與成礦作用相關的巖性、破碎蝕變帶、小的巖體或巖脈的能力，而且還可以利用其多光譜數據光譜特性，提取出鐵質礦物異常信息或圈定鐵質蝕變色調異常，為重點調查區找礦勘查工作提供更加豐富詳實的示礦信息。

(3)根據鐵質(Fe2+/Fe3+)礦物波譜曲線，結合國產衛星的多光譜波段設置，通過輻射定標、波譜響應函數反演、大氣校正、幾何校正等一系列預處理，在掩膜去除云及陰影、冰、雪、鹽堿地等干擾地物的基礎上，利用GF-1/GF-2多光譜數據中不同的比值法、主成分分析等方法實現了鐵染蝕變異常的提取。

(4)以翔實的高分巖性構造及成控礦要素解譯為基礎，結合已知礦床的成礦特征以及基于國產衛星蝕變異常信息提取，從成礦控礦地質構造機制出發，將提取結果與地化異常信息綜合分析進行成礦預測，最終在研究區內圈定出遙感找礦靶區9處，新發現一批礦化線索。