斑岩型铜矿常位于板块汇聚边界,该类地区通常山高谷深、构造发育、植被覆盖厚,地质背景复杂,滇西北普朗斑岩型铜矿位于该类复杂地质背景区,且是我国提高紧缺矿种铜矿资源保障程度的三个主要潜力地段之一,而复杂地质背景区是我国目前生态文明建设的重要地带,在我国日益重视生态文明建设的国家战略背景下,如何采用绿色环保的找矿勘查新技术、新方法开展弱信息找矿,是找矿勘查领域目前迫切需要解决的科学问题。普朗斑岩型铜矿区气候条件较差、植被覆盖较厚,找矿线索多呈微弱、隐蔽信息出现,采用传统地面调查不仅耗时长、效率低、花费高,且某些地形复杂、交通不便的地区难以到达。遥感技术作为可远距离识别地物的新技术新方法,可在找矿勘查中发挥重要作用。利用遥感技术开展矿化遥感蚀变信息提取进而指导找矿的研究已较为成熟,但以往研究中,在矿化遥感蚀变信息提取方法上,多在前期数据处理中将植被、阴影、云雪、水体等干扰信息全部掩膜去除,导致复杂地质背景下大量原始数据未能参与运算,影响了矿化遥感蚀变信息提取的完整性及准确性;而在矿化遥感蚀变信息提取采用的数据源上,WorldView-3、航空遥感等高分辨率遥感数据价格昂贵,TM、ASTER等低分辨率遥感数据提取精度相对较低,其在大范围高精度推广应用中均存在缺陷;另外,矿化遥感蚀变信息的深入挖掘仍显不足,其是否对成矿构造具有指示意义有待探索,可通过深入挖掘其指示意义,进而结合矿化遥感蚀变信息的分布特征及其指示的成矿构造更深入全面地了解矿区,从而能更有效地指导找矿勘查。鉴于此,本研究以云南普朗斑岩型铜矿为研究区,结合普朗斑岩型铜矿在水平方向具有由内向外依次发育钾化硅化带—绢英岩化带—青磐岩化带,且外围青磐岩化是近矿标志,钾化硅化和绢英岩化是高品位斑岩型铜矿找矿的重要标志等特点,创新性引入基于多重分形理论的能谱-面积(Spectrum-Area,S-A)法,结合主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA),构建了复杂地质背景下“PCA+S-A”矿化遥感蚀变弱信息提取方法;采用优化构建的“PCA+S-A法”与传统的“掩膜+主成分分析法”开展了普朗斑岩型铜矿区蚀变分带特征矿物石英、绢云母、绿泥石、绿帘石的矿化遥感信息提取实验对比研究,验证了“PCA+S-A法”提取矿化遥感蚀变信息的有效性;选用可免费获取并优势互补的ASTER和Sentinel-2A数据,在通过光谱匹配实现两种数据地表反射率统一的基础上,采用不同融合方法开展了两种数据的融合对比实验,获取了兼具高空间分辨率和高光谱分辨率的ASTER+Sentinel-2A融合数据;利用上述优选出的“PCA+S-A法”,基于ASTER数据、WorldView-3数据和ASTER+Sentinel-2A融合数据开展了普朗斑岩型铜矿矿化遥感蚀变信息提取对比研究,评估了基于ASTER+Sentinel-2A融合数据提取矿化遥感蚀变信息的可行性;通过深入分析上述提取的高精度普朗斑岩型铜矿矿化遥感蚀变信息分布特征,深入探索了其成矿构造指示意义,提出了普朗斑岩型铜矿区成矿构造及矿化蚀变空间分布的新认识,并进一步圈定了有利找矿潜力地段。本研究不仅为普朗斑岩型铜矿找矿勘查提供了科学依据,也可为类似地区的找矿勘查提供了参考示范。取得的主要研究成果如下:(1)引入基于多重分形理论的能谱-面积(S-A)法,优化构建了复杂地质背景下“PCA+S-A”矿化遥感蚀变弱信息提取方法。该方法较好地克服了以往将复杂地质背景区植被、水体、阴影、云雪等干扰信息全部掩膜去除造成与其混合的微弱矿化遥感蚀变信息一并丢失的不足,且该方法提取普朗斑岩型铜矿矿化遥感蚀变信息的精度较传统“掩膜+主成分分析法”提高了11.72%,验证了“PCA+S-A法”提取矿化遥感蚀变弱信息的有效性。(2)对Sentinel-2A数据与ASTER数据开展了光谱匹配,使两种遥感数据实现了地表反射率的统一,在此基础上,采用基于主成分分析(PCA)、基于Gram–Schmidt(GS)变换、基于高通滤波(High-Pass Filtering,HPF)等三种融合方法进行了数据融合对比实验,结果表明基于HPF的融合方法效果最好。进而采用优选出的HPF融合方法,将Sentinel-2A数据高分辨率波段分别与Sentinel-2A数据低分辨率波段和ASTER数据可见光至短波红外波段进行了融合处理,并构建了ASTER+Sentinel-2A融合数据集,相较于原始数据,该数据集不仅在空间分辨率上有显著提升,且具有较好的光谱保真性。该数据融合方法可为多源遥感数据的综合应用提供参考。(3)采用优化构建的“PCA+S-A法”,分别以ASTER数据、WorldView-3数据和ASTER+Sentinel-2A融合数据为遥感数据源,开展了普朗斑岩型铜矿矿化遥感蚀变信息提取对比实验。研究结果表明,ASTER+Sentinel-2A融合数据提取矿化遥感蚀变信息的精度相较于单一采用ASTER数据提取精度更高;另外,虽然ASTER+Sentinel-2A融合数据提取矿化遥感蚀变信息的精度略低于WorldView-3数据,但ASTER和Sentinel-2A数据均可免费获取,不存在WorldView-3数据因价格昂贵难以大范围推广应用的缺点。因此,ASTER+Sentinel-2A融合数据可作为一种新的能大范围高精度免费推广应用的矿化遥感蚀变信息提取数据源。(4)深入分析基于WorldView-3数据,采用“PCA+S-A法”提取的普朗斑岩型铜矿矿化遥感蚀变信息,挖掘了其对成矿构造的指示意义,提出了普朗斑岩型铜矿区成矿构造及矿化蚀变空间分布的新认识,并得到了较好的野外验证:①在普朗斑岩型铜矿区东北部存在一条主体呈NE向展布的成矿构造,推测为正断层;②重新划分了普朗斑岩型铜矿区蚀变分带,认为普朗斑岩型铜矿区除位于断层西侧的原蚀变分带中心外,断层东侧还存在一蚀变分带中心,且具有在水平方向从内至外呈钾化硅化、绢英岩化、青磐岩化的蚀变分带特征;③推测普朗斑岩型铜矿区东侧区域重新划分的钾化硅化带及绢英岩化带交界地段存在较大找矿潜力。