粤北地区铁铜铅锌矿资源潜力的遥感预测评价

王耿明，朱俊凤，吴海陆

（广东省地质调查院，广州 510080）

粤北地区铁铜铅锌矿资源潜力的遥感预测评价

王耿明，朱俊凤，吴海陆

（广东省地质调查院，广州 510080）

本文利用遥感技术获取构造信息，探讨了线性构造和环形构造的遥感示矿模型，通过遥感地质构造解译分析提高遥感找矿效果，为粤北地区铁铜铅锌矿资源潜力评价提供有利的科学依据。研究建立起遥感构造信息提取的一套技术体系，在遥感地质找矿中具有一定的参考和应用价值。

遥感；潜力评价；粤北地区

遥感地质构造解译主要是运用图像增强技术提取与成矿有关的线性和环形构造信息，通过遥感影像解译标志，并结合区域成矿地质背景，建立遥感地质找矿模式，达到识别矿床和圈定成矿远景区的目的[1～2]。

本文以粤北地区图幅范围为研究区，其纵跨100多幅1:5万标准分幅，利用ETM+遥感数据，进行遥感地质构造解译获取有效示矿的构造信息，通过中分辨率遥感数据精确定位隐伏主干断裂，查明区内隐伏断裂的形迹和分布特征，为粤北地区铁铜铅锌矿资源潜力评价提供科学依据[3]。

1 研究区与数据源

粤北地区位于南岭中段，是我国著名的有色金属成矿带，广东省铅锌、铜、锑、银、钨、铁等矿产的主要产地，其中铅锌、铜、锑、钨资源储量占广东全省的80%以上，银、铁亦占有显著的份额。分布20处大、中型有色矿床，具有规模大、品位富的特点。

研究采用美国陆地卫星ETM+数据来开展遥感地质构造解译，利用K-L变换、方向滤波、比值增强、反差扩展、线性变换等方法进行图像预处理[4～5]，通过波段组合（红色波段7、绿色波段4、蓝色波段l）来制作研究区遥感影像（图1）。

图1 粤北地区遥感影像图Fig.1 Remote sensing image of northern Guangdong province

2 区域遥感地质特征

研究区三大岩类均有出露，各时代岩类呈斑块状零星出露。在遥感影像上，第四系呈现浅蓝夹黄褐色，分布边缘多呈参差不齐的过渡状；基岩出露区以黄褐色为主，岩性差异主要表现为影像结构和影纹图案的不同，分布边缘一般较清楚，呈菱角状或直线状，各斑块多为零散状被第四系间隔。区内地层较发育，集中产出的石炭纪石灰岩色调夺目而易识；此外，古近系、第四系与下伏地层的界线直接按影像勾绘即可（表1）[6]。

表1 岩性地层解译标志Table1 Remote sensing interpretation key of lithology stratum

3 典型地物波谱特征

利用遥感技术探测与金属矿产有关的信息，关键是提取由铁的氧化物和氢氧化物的光谱特征所引起的遥感异常。常见的铁的氧化物和氢氧化物为赤铁矿、针铁矿、褐铁矿。含Fe3+离子蚀变岩石在波谱曲线上有两个明显的吸收带，第一个吸收带位于TM 1（0.4～0.5μm）处，第二个吸收带位于TM 4（0.8～1.0μm）处，在TM 3（0.63～0.69μm）附近反射相对较高，其光谱特征见图2中a所示。

粘土矿物是最常见的热液蚀变和风化产物，都含OH-基团。与热液作用有关的含OH-离子如高岭土化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化等在TM 7（2.08～2.35μm）附近有一个较强的光谱吸收带，在TM 5(1.55～1.75μm）附近存在较高的反射率，其光谱特征见图2中b所示。

蚀变矿物包括含铁离子矿物、粘土矿物和碳酸盐矿物三种类型，其典型矿物及吸收谱带特征见表2。

图2 常见含铁矿物和含OH-基团含铝矿物的光谱特征曲线Fig.2 Spectral curvesofgeneral ferric and aluminiferousminerals

表2 典型蚀变矿物的吸收谱带特征Table 2 Absorption spectralbands character of typicalalterationm inerals

4 遥感地质特征解译

在研究区内解译出断裂894条，主要断裂39条，断裂构造依其空间展布方位主要有NE向、EW向和NW向三组；解译出环形构造61个。NW向断裂组自NE而SW斜贯而过，NE向线性构造对NW向线性构造切割和改造作用较为明显。环形构造与线性构造紧密相伴生，交切关系较为复杂[7～8]（图5）。

5 遥感异常信息提取

铁染异常多分布在脉岩发育地区，呈面积性片状分布；羟基异常多为片状分布的粘土类矿物。级别较低的铁染异常主要与含矿地层和各类岩浆侵入岩的空间展布相吻合，而已知矿床与较高的铁染异常相吻合，且异常分布较连续（表3）。

6 典型矿床研究

广东粤北地区矿产地主要有铅锌、铜、钨、铁等矿产，分布20处大、中型有色矿床，其中仁化凡口铅锌矿、曲江大宝山铁多金属铁矿等均是闻名于世的大型-特大型矿床，具有规模大、品位富的特点。矿床类型主要有沉积-改造型铅锌多金属矿、破碎带蚀变岩型多金属矿、石英脉（带）型钨（锡）多金属矿、蚀变岩体型钨钼矿、斑岩型钨钼矿，其次有矽卡岩型多金属矿。广东粤北地区铁、铜、铅锌矿典型矿床主要有8处（表4）。

本文以曲江大宝山铁多金属铁矿和仁化凡口铅锌矿为例进行典型矿床研究。利用2.5m高分辨率ALOS遥感数据编制曲江大宝山铁多金属铁矿遥感影像（图3），收集2.5m高分辨率SPOT5遥感数据编制仁化凡口铅锌矿遥感影像（图4）。

曲江大宝山铁多金属铁矿位于NE向与EW向构造交汇区，赋矿地层为泥盆系碳酸盐岩与碎屑岩，出露花岗岩小岩株。主要与中泥盆统晚期-下石炭统早期的灰岩、泥质灰岩关系密切，多产于燕山晚期花岗岩与该套地层的内外接触带。该区地处南岭构造带中段南缘，构造变形强烈，岩层被断层切割较破碎。区内断裂交汇地带异常蚀变较强，可能为富矿部位，这与大宝山铁矿矿集区相吻合。

表3 研究区遥感预测要素特征表Table3 Remote sensing charactersused formetallogenic prognosis in research area

表4 粤北地区铁铜铅锌典型矿床一览表Table 4 Representative Fe-Cu-Pb-Zn depositsnorthern Guangdong province

图3 曲江大宝山铁多金属矿床遥感影像图Fig.3 Remote sensing image of Dabaoshan iron polymetallic deposit in Qujiang area

仁化凡口铅锌矿为碳酸盐岩型，位于武夷岩浆弧上，控矿构造为NE向古断裂、层间界面，赋矿地层为D2-D3。仁化凡口铅锌矿典型矿床位于两相切环形构造内，矿点落在公蒲断裂和环要素交汇处。

图4 仁化凡口铅锌矿床遥感影像图Fig.4 Remote sensing image of Fankou Pb-Zn deposit in Renhuaarea

7 成矿规律与矿产预测

7.1 时间规律

7.1.1 多时代性与多层位性

从前寒武纪至第四纪，包含有许多成矿时期，在这些时期的地层中，发育着含矿建造，矿床富集于一定的地层层位中。因此，某些时代的地层即为含矿层或矿层。随着地质时代的延续和层位的变更，矿床的产出也呈现多时代性与多层位性的规律。

7.1.2 多阶段性与多类型性

由于地壳的发展具有多阶段的特点，矿床的形成如同构造层及其沉积建造类型一样，也呈现多种类型，某种或某些矿床类型，往往是某一构造阶段的产物，或某一构造阶段带来了某种具特色的矿床生成。因此，矿床形成具有多阶段性与多类型性的规律是明显的。

7.2 分布规律

7.2.1 区域性

矿床的分布受大地构造及区域地质构造背景的控制，如同地层的分布一样，具有广泛性和区域性。某些类型的矿床，一般可以大范围对比。因此，矿床的区域分布规律是普遍存在的。

7.2.2 集中性

某些类型的矿床往往局限于一定的地质构造单元内，显示了某种类型矿床的集中分布。在同一成矿区域和矿床类型分布区，矿床的聚集和富集也是相对集中的，形成矿床、点的密集区，其范围可达数平方公里至数百平方公里，而一般富矿的延伸规模多在数公里以内。

7.2.3 分带性

依附于一定地质构造单元及区域地质构造背景的矿床分布，构成了某些类型矿床在区域上的分布。成矿区的总体展布，与地壳的演化规律及方向是一致的。在一个矿田和矿床范围内，反映在矿体形态产状、矿石矿物组分及微量元素含量等方面也常有分带现象。

7.3 空间规律

矿床多产于线环构造交汇部位，岩浆的侵入及构造活动为矿床的富集及成矿产生了至关重要的作用。一级构造控制区域上矿化带的形成；二级构造往往是矿体形成的导矿构造；三级构造往往是成矿的容矿构造。多数矿点在环形构造的边部，少数已知矿点位置靠近环形构造的中心[9]。

7.4 矿产预测

利用遥感技术发现找矿标志，选择适当的找矿方法，查明岩石构造等成矿地质条件，研究成矿规律、分析和确定遥感找矿远景区。以现代地质成矿理论为指导，以卫星遥感技术为主要手段，对地质、物化探信息进行综合分析，提取控矿构造影像特征，建立卫星遥感、地质、物化探综合成矿模式，密切结合野外调查，进而圈定成矿远景区和找矿靶区（图5）。利用此方法进行分析研究，在研究区范围内确定了19个找矿远景区。通过遥感找矿远景区预测，缩小了找矿远景区范围，加快了遥感找矿工作进度。

7.4.1 铁矿

在粤北地区进行铁矿靶区优选，共选出铁矿靶区17个，其中一级优选靶区12个、二级优选靶区4个、三级优选靶区1个。特别值得注意的铁矿找矿靶区：①阳山寨岗-白芒靶区，主要分布大顶式矽卡岩型铁锡矿矿床；②乳源大布-英德波罗-横石塘靶区，主要分布大顶式矽卡岩型铁锡矿和宁乡式沉积型铁矿矿床。

遥感最小预测区与矿产预测铁矿最小预测区、铁矿矿田的分布吻合较好，多数铁矿最小预测区位于遥感最小预测区内，铁矿矿田与遥感最小预测区面积较为一致（图6）。其中，阳山矿田与阳山寨岗-白芒、阳山杜步、阳山水口遥感最小预测区基本一致，大东山矿田位于乳源大布-英德波罗-横石塘遥感最小预测区内，雪山嶂矿田与英德大镇遥感最小预测区基本重合。

7.4.2 铜矿

在粤北地区进行铜矿靶区优选，共选出铜矿靶区8个，其中一级靶区4个、二级靶区3个、三级靶区1个。特别值得注意的铜矿找矿靶区：阳山寨岗-白芒靶区，主要分布连南县连南多金属矿床。

遥感最小预测区与矿产预测铜矿最小预测区、铜矿矿田的分布吻合较好，多数铜矿最小预测区位于遥感最小预测区内，铜矿矿田与遥感最小预测区面积较为一致（图7）。其中，连麦矿田与阳山寨岗-白芒遥感最小预测区基本一致。

7.4.3 铅锌矿

在粤北地区进行铅锌矿靶区优选，共选出铅锌矿靶区10个，其中一级靶区7个、二级靶区3个。特别值得注意的铅锌矿找矿靶区：①在乐昌黄尾山靶区内分布有凡口铅锌矿矿床；②阳山江英靶区内分布有英德市陆仔崆铜铅锌矿和英德市大湾交塘铅锌矿矿床。

图5 粤北地区铁铜铅锌遥感找矿远景区预测图Fig.5 Perspectiveevaluationmap for Fe-Cu-Pb-Zn depositsby remote sensing in northern Guangdong province

图6 粤北地区铁矿预测区成果图Fig.6 Prognosismap for iron deposits in northern Guangdong province

图7 粤北地区铜矿预测区成果图Fig.7 Prognosismap for copper deposits in northern Guangdong province

遥感最小预测区与矿产预测铅锌矿最小预测区、铅锌矿矿田的分布吻合较好，多数铅锌矿最小预测区位于遥感最小预测区内，铅锌矿矿田与遥感最小预测区面积较为一致（图8）。其中，阳山青石岩矿田包括阳山寨岗-白芒遥感最小预测区，清远三角山矿田包括阳山青石岩-根洞、阳山杜步、阳山水口、阳山江英、清远桃源-阳山杨梅遥感最小预测区。

图8 粤北地区铅锌矿预测区成果图Fig.8 Prognosismap for lead-zinc deposits in northern Guangdong province

8 结论

（1）建立遥感、地质、物化探综合成矿模式，在广东粤北地区圈定19个铁铜铅锌矿成矿远景区和找矿靶区，表明粤北地区具有巨大的资源潜力。

（2）遥感最小预测区与矿产预测铁铜铅锌矿最小预测区、铁铜铅锌矿矿田的分布吻合较好，为广东省提出地质勘查部署建议提供有利的科学依据，对粤北地区铁铜铅锌矿远景勘查具有一定的参考价值和指导意义。

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Prospecting for Fe-Cu-Pb-Zn Depositsby Remote Sensing in Northern Guangdong Province:Method and application

WANGGeng-m ing,ZHU Jun-feng,WU Hai-lu
(Guangdong Geology Survey,Guangzhou 510080,China)

Information of structure(including line-and ring-shape structures)attains from remote sensing is used for Fe-Cu-Pb-Zn deposits exploration in northern Guangdong province,which may provide scientific prospecting information.A maturity technique system is established for remote sensing exploration through structure information,whichmay have a certain value of reference and application in the ore prospecting.

prospecting potentialestimate;remote sensing;northern Guangdong province

TP79；P618.4

A

1007-3701(2011)02-0147-007

2010-12-28

中国地质调查局“广东省矿产资源潜力评价”项目（编号1212010881623）.

王耿明（1983—），男，工程师，主要从事区域地质、矿产地质和国土资源领域遥感应用研究.E-mail:tiezi@126.com