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在目前的地质找矿工作中,传统找矿方法的难度越来越大,其勘探成本节节攀升。随着科学技术的飞速发展,一些新的勘察方法应用于找矿工作,特别是近年来遥感技术的不断发展和提高,以较少的成本快速有效的提供更多更准确的遥感找矿异常信息,提高成矿预测水平和找矿效果,并最大限度的减少踏勘的投入风险,因此利用遥感技术使找矿工作实现了重大突破。
云南个旧地区的超大型锡铜多金属矿床是分布在滇东南成矿带上的重要矿产聚集区,是锡矿的重要出产地,其储量可达到世界总产量的百分之十以上,蕴含有二十多种丰富的金属矿产,但近几十年的大规模开采,资源危机问题已逐渐突显起来,大多数的矿山已难以满足计划生产需要,后续资源严重不足,因此加强个旧地区找矿研究,扩大资源量已成为目前工作的当务之急,刻不容缓。
本文以云南锡业集团公司的横向合作项目:《云南个旧锡铜多金属矿床找矿预测研究》其中的《个旧西区多元信息综合找矿预测研究》子项目为依托,运用遥感技术开展遥感找矿方法的专题研究。通过分析该研究区的地质背景和成矿规律,利用ETM数据进行线环构造提取,选用ETM与ASTER数据综合对比研究矿区围岩蚀变信息,并对高植被覆盖区的植被高光谱特征进行分析,研究与其中微量元素的相关性,提取植被矿化信息,最后综合各种遥感找矿标志圈定有利的成矿远景区。
本文主要研究内容及获得的认识有以下几个方面:
1)了解研究区的主要地质背景,就其地层、构造、岩浆活动和蚀变特征及其分带情况进行综合分析,以研究该矿区的成矿规律及矿产分布情况,重点研究矿区含矿地层的分布,主要控矿构造的展布规律及与矿化蚀变有关的矿物类型和分带特征。研究发现三叠系个旧组为主要的含矿地层,大量的矿点都出露于个旧组地层中,褶皱和断裂为该矿区的主要构造类型,褶皱的背斜及北东向和北西向的断裂为主要的控矿构造,另外矿区的主要蚀变类型有矽卡岩化、硅化、绿泥石化、褐铁矿化等。
2)遥感数据预处理,首先,综合研究需要选取ETM和ASTER数据为主要的数据源,并对其特点进行对比分析。其次,对遥感影像数据进行辐射校正和几何校正,辐射校正包括辐射定标和大气校正,以确定影像的空间地理位置,并消除影像摄影过程中产生的辐射畸变,几何校正则是进一步精确配准其地理坐标。最后,通过图像镶嵌和裁剪从影像中选取所要研究的区域,并通过图像增强处理,增强影像目视效果,提高后续构造解译的准确度。
3)线环构造解译,通过归纳总结经典线环构造的解译标志并结合研究区的实际情况确定该矿区的线环构造解译标志,对遥感影像进行适当的图像增强处理,利用计算机以目视解译为主有效地提取线性和环形构造,其解译效果良好。
通过遥感解译往往可以解译出许多除大型构造外的次级构造信息,这些细小的信息常常被忽略掉,然而可能正是这些信息是控矿的重要构造信息。在该研究区线性构造主要以东西向、北东向、北西向、南北向展布,还相互交错呈菱形、梯形或网格状,在矿区西北部还有扫帚状“入”字形展布的线性构造,这些都是有利成矿的地段。环形构造主要以交叠环、切接环和卫星环为主要的找矿标志,另外线环交汇的地段往往也是有利成矿的重要地区,这些构造标志都与已知矿点吻合较好。
4)通过对典型蚀变矿物的波谱分析,了解蚀变信息提取的原理,综合该矿区的蚀变特征确定蚀变信息提取的矿物类型,对ETM数据利用波段运算与主成份分析相结合的方法在低植被覆盖区提取铁染和羟基蚀变异常信息,在运算过程中加入归一化植被指数,以有效突出微弱的蚀变信息,压制植被的干扰信息。其中铁染的提取效果较好,羟基异常较为分散,在水系和冲沟处有大量假异常存在。
5)由于ASTER数据空间分辨率和波谱分辨率的提高,提高了对矿物的鉴别能力,使其在蚀变提取的应用中更具有优势,特别是对粘土矿物和碳酸盐类矿物的细分较为有效。本文对该区主要的蚀变类型如褐铁矿化、绿泥石化、白云石化同样利用波段运算加主成份分析的方法进行了矿化蚀变信息提取,并通过光谱角法进行对比分析,发现提取效果较好,分布区域较为一致。
6)在高植被覆盖区通过对植被波谱特征的分析,利用野外实地测量的马尾松高光谱数据对比研究受重金属毒害和未被毒害植被的波谱特征,测定其中微量元素含量,运用数学统计方法分析植被波谱特征与其中微量元素含量的相关性。结果发现铅锌锰等微量元素与马尾松的红边偏移量呈正相关,与叶绿素归一化指数呈较大的负相关,并且还发现受重金属毒害的植被在红波波段的反射率高于未被毒害的参照植被,而在近红外波段则低于参照植被,以此为理论基础运用ASTER数据通过归一化等方法提取了可能的植被矿化异常信息,为高植被覆盖区遥感找矿提供了一定的指示信息。
7)结合上述研究的线环构造信息、低植被覆盖区的围岩蚀变信息、植被密集区的植被矿化信息和地层岩性等,确定不同遥感地质信息的找矿标志,从而建立综合预测模型,并在该研究区圈定了三处成矿远景区。