区域控矿断裂带的航空高光谱遥感技术研究—以黑石山-花牛山深大断裂带为例

刘德长，邱骏挺，田 丰，孙 雨

(核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室, 北京 100029)



区域控矿断裂带的航空高光谱遥感技术研究—以黑石山-花牛山深大断裂带为例

刘德长，邱骏挺，田 丰，孙 雨

(核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室, 北京 100029)

利用引进的CASI/SASI/TASI成像光谱系统在甘肃北山柳园-方山口地区获得了3500 km2的高空间、高光谱分辨率遥感数据。应用该数据对柳园-方山口地区十余种矿化相关蚀变进行了精细矿物填图，根据蚀变矿物与断裂构造的空间关系，可以区分出成矿构造与非成矿构造。将识别出的成矿构造进行组合，可以得到研究区的成矿构造格架，再将该区已知矿床(点)分布图与其叠合，可以看出:该区已知矿床(点)明显受成矿构造格架控制。深入分析发现，其中黑石山-花牛山大断裂带为成矿构造格架的主干构造。该断裂带在遥感图像上呈“之”字形，通过对受该断裂控制的岩浆岩的岩性识别，确认其为一条深切硅镁壳的深大断裂带。断裂带的EW段在岩浆活动期间被拉张，造成花岗岩类-超基性岩浆的侵入，为成矿提供了重要的物源和热源。在成矿期黑石山-花牛山深大断裂带扭动方向发生了反转，由成岩期的右行变为左行，EW区段由拉张变为挤压，造成成矿热流体上升和对含矿地层的改造，有利于多金属矿床的形成。通过建立航空高光谱遥感找矿模型并开展模式找矿，在柳园-方山口地区新发现了7处多金属矿的找矿靶区(金3处，镍1处，钨钼1处，铜钼1处，铅银1处)。上述研究说明，航空高光谱遥感技术可以从一个新的角度来研究区域控矿断裂带及其成矿作用，并以新的思路和方法指导区域找矿工作。

航空高光谱遥感 黑石山-花牛山大断裂带 深部构造 流体成矿作用

Liu De-chang, Qiu Jun-ting, Tian Feng, Sun Yu. Application of airborne hyper-spectrum remote sensing to mapping of ore-control faults: A case study of the Heishishan-Huaniushan fault[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(2):0366-0375.

1 前言

本文利用核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室引进的航空高光谱成像系统，在甘肃北山柳园-方山口地区获取的高空间分辨率高光谱遥感数据，经精细矿物填图和建立成矿构造格架，并与该区已知矿床(点)的分布图整合，发现所有矿床(点)均受成矿构造格架控制，其中90%以上的矿床(点)受成矿构造格架的主干构造黑石山-花牛山深大断裂带控制，表明该大断裂带为该区的区域性控矿构造。经对该控矿构造的深入分析，认为其呈EW走向的区段为深部构造—流体成矿作用的强烈地段，也是成矿最佳地段。通过从航空高光谱遥感技术角度的探测，为该区遥感找矿提供了新的思路和找矿的有利区段，并经野外调查，室内鉴定分析，在该区段优选出7处值得深部探索的多金属找矿靶区。

2 高光谱遥感的技术优势

高光谱遥感技术是指光谱分辨率高的遥感技术，属第三代遥感技术，相对第二代多光谱遥感技术，具有波段数多(数十或数百波段)，波带窄(一般20 nm以下)，图谱合一，对地物能定量分析等优点，是二十世纪末期以来遥感领域最大的技术进展(Campbelletal., 2011; Clarketal., 1990)。航空高光谱遥感技术相对于传统的星载高光谱遥感技术，可以获取高空间分辨率(可达亚米级)的高光谱遥感数据，因而对微小地物具有更强的识别能力。

图1 柳园-方山口地区大地构造位置及地质简图Fig. 1 Tectonic setting and geology of the Liuyuan-Fangshankou areaa-大地构造位置图; b-地质简图; 1-第四系; 2-石炭系-二叠系; 3-奥陶系-志留系; 4-前寒武系; 5-花岗岩; 6-碱性花岗岩; 7-玄武岩; 8-辉绿岩; 9-断裂;10-金矿; 11-铜矿; 12-铁矿; 13-铅矿; 14-锌矿; 15-银; 16-村镇a-tectonic location of the Liuyuan-Fangshankou area; b-geological sketch map of the Liuyuan-Fangshankou area; 1- Quaternary; 2-Carboniferous - Permian; 3- Ordovician - Silurian; 4- Pre-Cambrian; 5- granite; 6- alkaline granite; 7- basalt; 8- diabase; 9- fault; 10- gold mine; 11- copper mine; 12- iron mine; 13- lead mine; 14- zinc mine; 15- silver mine; 16- county

高光谱遥感在地质领域的应用具有两大技术优势：一是通过高光谱矿物填图，可以大面积、快速提取蚀变矿物(Lietal., 2010; Tang, 1998; Xu, 2009)；二是图谱合一，谱可以识别蚀变矿物及其类型,图可以直观蚀变矿物的范围大小、产出形态、分布特征及其控制因素等。航空高光谱遥感技术由于可以获得高空间分辨率(可达亚米级)的高光谱遥感数据，从而可以识别规模较小的近矿围岩蚀变。找矿实质上就是找近矿围岩蚀变，因此，航空高光谱遥感技术具有直接找矿效果。

3 实验区机载高光谱遥感数据及矿物填图

3.1 实验区

本文实验区位于甘肃省北山(图1)柳园-方山口地区。实验区出露的地层主要为震旦系和古生界(Zuoetal., 1987)，其中古生界缺失泥盆系。中生界分布范围较小，第四系广泛分布于平坦地带。震旦系主要由洗肠井群构成，为一套含有冰碛砾石的片岩、板岩、千枚岩、角岩和大理岩。寒武系由双鹰山群和西双鹰山群构成，岩性主要为黑色硅质岩夹结晶灰岩，偶见白色石英岩。奥陶系仅见中统和上统，主要由花牛山群的变质砂岩、角岩夹流纹岩、玄武岩和白云山组火山岩组成。志留系包含斜山群、公婆泉群，总体变质程度较高，其中斜山群主要为混合岩、片麻岩、片岩和大理岩，公婆泉群为一套变质的中-酸性火山岩。石炭系主要由红柳园组构成，主要为一套中酸性火山岩，自东向西夹有陆源碎屑岩、海相碳酸盐、流纹岩。二叠系仅出露下统，岩性主要为砂岩。第四系呈松散的沉积物分布于山前平坦地带及沟谷中。

实验区内褶皱构造大多伴随EW向断裂带发育(Yangetal., 2005)，其形态多属紧密线状的单式或复式背斜和向斜、褶皱轴向呈EW或近EW向展布。区内断裂构造按照力学性质可分为压性、张性和剪性三类。压性断裂多呈NW向、NEE向和NWW向展布。张性断裂多成SN向，如花白山断裂。剪性断裂在研究区内分布十分广泛，大致分为NE和NW两组，如花南沟、金沟子和白石岭断裂。EW向的压性断裂和SN向的张性断裂相互垂直，共同伴生，具有明显的成生联系。

研究区内岩浆活动频繁，岩体的规模不等，呈岩基、岩珠和岩墙产出，也有部分呈脉状产出，产出的时代主要为海西期和印支期(Zhaoetal., 2007; Lietal., 2009; Wangetal., 2009; Maoetal., 2010; Huietal. 2013; Heetal., 2014; Niuetal., 2014; Wangetal., 2014)。岩浆岩的岩性主要包括辉橄岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、似斑状花岗岩和花岗岩等。

3.2 机载高光谱遥感数据

CASI/SASI/TASI高光谱成像系统是国内首家从加拿大引进的具国际先进水平的机载高光谱探测系统。主要由CASI、SASI、TASI成像光谱传感器、ICU中央控制器等核心组件和一系列精确几何校正与辐射校正仪器组成。精确几何校正与辐射校正仪器设备有：GPS设备、POS AV310和IMU惯导系统、ILS太阳辐照度测量仪器、三轴稳定平台PAV30等组成。除上述硬件外，该系统自带辐射校正和几何校正软件。同时，具备三种成像模式：空间模式，光谱模式和全帧模式(Yeetal., 2011)。各种仪器参数见表1。

表1 CASI/SASI/TASI高光谱成像仪参数

利用上述仪器设备在柳园-方山口地区开展了航空高光谱遥感测量，获得3500 km2的高空间分辨率的高光谱遥感数据，其中CASI数据的空间分辨率为1 m，SASI和TASI数据的空间分辨率为2.2 m；光谱分辨率CASI：14 nm，SASI：15 nm，TASI：125 nm。

3.3 矿物填图

图2 基于光谱相似性的矿物填图流程Fig. 2 Flow chart of mineral extraction based on spectral similarity

以航空高光谱CASI/SASI/TASI数据为源数据，首先运用ENVI的自动浏览功能从图像的质量上检查影像中存在的坏波段，将信噪比较低的波段进行剔除。之后运用傅里叶变换和傅里叶逆变换去除条带噪声。运用实测的地面光谱数据对影像进行辐射定标。大气校正则综合考虑飞行参数和地理参数，通过不断改变大气校正模式的方法，选择出与地面实测光谱最为接近的大气校正结果用于后期的矿物填图工作。在矿物提取过程中，综合使用了“基于光谱相似性”和“基于光谱特征参数”两种矿物填图方法(图2和图3)(Ganetal., 2002; Ganetal. 2004; Yangetal., 2011)，提取了褐铁矿、绢云母、蛇纹石等十余种常见的蚀变矿物(包括热红外数据提取的硅化和矽卡岩化等)。各种蚀变矿物的分布及与地质体的关系均展示于柳园-方山口地区的蚀变矿物分布图上(图4)。

图3 基于光谱特征参数的矿物填图流程Fig. 3 Flow chart of mineral extraction based on spectral characteristic parameters

图4 柳园地区蚀变矿物分布图(据SASI数据)Fig. 4 Alteration mineral distribution map for the Liuyuan area (after SASI data)1-褐铁矿；2-低铝绢云母；3-中铝绢云母；4-高铝绢云母； 5-方解石；6-黄钾铁钒；7-绿泥石；8-蛇纹石；9-高岭土；10-石膏1-limonite; 2-low aluminum sericite; 3-aluminum sericite; 4-high aluminous sericite; 5-calcite; 6-jarosite; 7-chlorite; 8-serpentine; 9-kaoline; 10-plaster

4 黑石山-花牛山大断裂带的航空高光谱遥感诠释

通过航空高光谱矿物填图，在柳园-方山口地区的区域矿物分布图上可以直观的看出哪些断裂构造是与蚀变有关的构造(图5)，哪些断裂构造是与蚀变无关的构造。沿断裂发育有蚀变的断裂构造反映沿断裂曾有过热液活动，其蚀变是热液活动的痕迹，很可能与成矿有关，视为成矿构造。相反，视为非成矿构造。

图5 方山口地区成矿构造解译图Fig. 5 Interpretation map for ore related structures in the Fangshankou area1-蚀变有关断裂；2-蚀变无关断裂1-alteration associated structures; 2-alteration non-associated structures

将该区解译的成矿构造组合起来，便得到柳园-方山口地区的成矿构造格架(图6)，再将该区已发现的金、银、铜、铅锌、钨钼、镍、铬等矿床(点)的位置，投到成矿构造格架上，发现几乎所有的矿床均受成矿构造格架控制，其中90%以上的矿床是沿黑石山—花牛山大断裂带分布。可见，黑石山—花牛山大断裂带应为该区成矿构造格架的区域性控矿断裂，具有重要的探测价值。因此，利用航空高光谱遥感技术对黑石山-花牛山区域控矿断裂带进行了航空高光谱遥感探测，并对探测数据进行了高光谱遥感诠释。

4.1 断裂带形态

从航空高光谱遥感图像上可以直观黑石山-花牛山大断裂带的空间展布。该大断裂带总体走向呈NE-SW方向，但在中段走向变为近EW向，整体呈一“之”字形，反映该大断裂带在走向上具有构造追踪现象(图6)。

4.2 断裂带的切割深度

依据不同类型岩石的光谱差异(图7)，利用航空热红外TASI数据对沿黑石山-花牛山区域控矿断裂带同方向侵入的长条状岩体的岩性进行了高光谱识别，发现不仅侵入有酸性和中酸性岩体，还侵入有超基性岩体，反映黑石山-花牛山大断裂带的切割深度较深，为一条从硅铝壳切入硅镁壳的深大断裂带。

4.3 断裂带的成矿作用

通过对黑石山-花牛山深大断裂带与柳园-方山口地区已知矿床(点)的空间分布关系的进一步分析，还发现已知矿床(点)虽然沿深大断裂带分布，却集中分布在“之”字形断裂带呈近EW走向的一段。通过对航空高光谱矿物分布图的详细研究，该区呈长条状分布的中酸性花岗岩和超基性岩也集中分布在这一区段，岩体的形成时代主要集中在印支期(Zhaoetal., 2007)，很可能这一区段在印支期处于大断裂带的局部张开的部位，从而造成岩浆沿断裂带的侵入，而岩浆的侵入为成矿提供了矿源和热源。因此，这一区段是整个大断裂带最具找矿潜力的构造-岩浆-成矿地带。该大断裂带近EW走向的区段在印支期之所以局部张开，表明该“之”形断裂带在这一时期发生了右行扭动。区域大断裂总体呈NE-SW向右行扭动，结果在EW段由于应力的分解造成了局部张开(图8a)。证明成岩期右行扭动的有力证据是印支期长条状花岗岩体的分枝岩体的锐角方向指向E，长条状分枝岩体在航空高光谱遥感图像上呈锯齿状，反映当时控制岩浆侵入的断裂具张性(图8b)。张性断裂与主干断裂锐角指示方向为断裂本盘的运动方向，从而佐证了成岩期深大断裂带的活动方式为右行扭动。

图6 呈“之”字形展布的黑石山-花牛山大断裂带Fig. 6 Zigzag-shaped Heishishan-Huaniushan fault

图7 沿黑石山-花牛山大断裂带出露酸性和基性(超基性)岩体Fig. 7 Acid and mafic (ultra mafic) plutons along the Heishishan-Huaniushan fault1-超基性岩；2-钾长花岗岩；3-纯净石英硅化带1-ultra mafic pluton; 2-K-feldspar granite; 3-silicified zone

该深大断裂带具有多期活动的特点，这从所填的航空高光谱矿物分布图上也可以看出：黑石山-花牛山大断裂带旁侧含矿断裂与主干断裂相交的锐角方向和长条状岩体之间的锐角方向正好相反(图9)，含矿硅化断裂为张性，反映成矿期黑石山-花牛山深大断裂带的活动方式发生了反转，从原来的右行变为左行(图10)。

图8 成岩期黑石山-花牛山深大断裂扭动方向及其证据Fig. 8 Motion sense of the Heishishan-Huaniushan fault during rock formation and its evidencea-右行扭动示意图；b-长条状岩体分支岩体反映扭动方向示意图a-dextral fault; b-the distribution of the pluton reflects the movement of the fault

图9 成岩、成矿阶段次级构造反映的断裂扭动方向相反图Fig. 9 Opposite motion senses of secondary structure during rock formation and metallogenic stages

图10 成矿期构造反转的扭动方式图Fig. 10 Inversion of motion sense during metallogenic time

这一点还可以从野外观察到的深大断裂带主断面上与含矿有关的结构面成明显片理化特征得到佐证，表明成矿期大断裂的EW区段曾遭受过强烈的挤压(图11和图12)。

图11 成矿期沿区域大断裂挤压现象野外照片Fig. 11 Compression of the fault during the ore forming period

图12 成矿期结构面呈片理化野外照片Fig. 12 Foliation generated during ore formation

这一挤压过程造成热液流体沿深大断裂带上升，不仅为成矿带来了矿源，而且为大断裂带附近的含矿地层的改造带来了热源；这一过程不仅形成了沿深大断裂带分布的金、银、铜、铅锌、钨钼、镍、铬等矿床(点)，而且使印支期长条状岩体普遍发生了赤铁矿化和绢云母化，而在柳园-方山口地区远离深大断裂带广泛分布的花岗岩基却未见明显蚀变。

图13 不同类型矿床蚀变矿物对比Fig.13 Comparison of alteration minerals among different types of depositsa-玉石岭铬镍矿中的蛇纹石化；b-花牛山钨钼矿床的矽卡岩化、碳酸盐化、绢云母化；c-南金滩金矿的绢云母化+黄铁 矿化(硅化野外查证可见)a-serpentinize in the Yushiling chrome nickel deposit; b-carbonation + sericite in the Huaniushan skarn deposit; c-sericite + pyrite (silicification can be found in field investigation) in the Nanjintan gold deposit

4.4 深大断裂带的控矿模式

从航空高光谱遥感研究的角度，沿黑石山-花牛山深大断裂带分布的矿床具有如下定位特点：

(1) 镍、铬与超基性岩有关的岩体型矿床(点)，因超基性岩体沿深大断裂带主干断裂分布，矿床(点)也受深大断裂带的主干构造控制。

(2) 钨钼等接触带型矿床分布在印支期长条状蚀变花岗岩体的外接触带，特别是接触带的内凹部位，这里往往是矿液容易滞留的地段。其矿床产出位置与深大断裂的关系示长条状岩体与主干断裂的关系而定，产于深大断裂带内或深大断裂带旁侧分枝岩体的接触带附近。

(3) 金矿、银矿、铅锌等断裂型中低温热液矿床，受深大断裂带旁侧的次级蚀变断裂控制，深大断裂带主干断裂上未见直接控制的矿床。

在航空高光谱蚀变矿物分布图上，还可以看出，不同类型矿床标志性蚀变矿物类型显然不同：镍、铬矿的标志性蚀变为蛇纹石化；钨钼矿的标志性蚀变为矽卡岩化+碳酸盐化+绢云母化；金矿的标志性蚀变为硅化+绢云母化+黄铁矿化，即黄铁绢英岩化(图13)。

5 地质意义

5.1 对研究区的成矿背景进行了更为有效的解析

航空高光谱遥感数据是具有高空间分辨率的高光谱遥感数据，它不仅可以大面积、快速提取蚀变矿物，分析蚀变矿物类型、分布及与地质体的关系，还可以识别成矿环境，即蚀变岩体、蚀变地层、蚀变构造汇聚地段。更重要的是可以鉴别成矿构造，建立区域成矿构造格架，而非构造格架。这对指导找矿具有更大价值。

5.2 明确了找矿方向

成矿流体是矿床形成过程中的重要因素。通过开展基于航空高光谱遥感数据的蚀变矿物填图，确定了黑石山-花牛山深大断裂带为一条既导致岩浆侵入又造成后期成矿流体叠加的断裂带，特别是该深大断裂的中段(EW走向区段)，从控岩期到控矿期由张性转变为压性的构造反转，有利于岩浆的侵入和成矿作用的进行。显然，这一区段是最具找矿潜力的地段。因此，柳园—方山口地区的找矿方向是沿黑石山—花牛山控矿大断裂带，而找矿的重点地段是呈近EW走向的区段。

5.3 发现7处找矿靶区

经航空高光谱遥感区域成矿背景研究而确定的找矿方向和最佳找矿区段，采用成矿环境分析法(蚀变岩体、蚀变地层、蚀变构造汇集地段)、定位模式识别法(在该区域建立的金、钨钼、铬镍航空高光谱矿床定位模型)和含矿构造追踪法，包括成生追踪和走向追踪，沿黑石山-花牛山深大断裂带的近EW段新发现了7处值得深部探索的多金属矿的找矿靶区(金3处，镍1处，钨钼1处，铜钼1处，铅银1处)。图14展示了部分靶区野外元素测试结果和矿化露头的野外图片。上述7处找矿靶区的每处面积仅几平方公里，是前人不知道，至今未见做过任何工程揭露的地段，表明深部构造-流体的航空高光谱探测研究为该区找矿打开了新的思路，明确了有利区段，提供了找矿靶区，取得了显著的找矿效果。

图14 部分靶区的照片和元素测量数据Fig. 14 Element content measurements in part target areasa-金异常(Au=121.67%)；B-铅银异常(Pb=1.49%；Ag=56.540ppm)；C-铜异常(Cu=10.87%)；D-镍异常(Ni=0.2%)A-gold content (Au=121.67%); B-lead and silver content (Pb=1.49%；Ag=56.540ppm); C-copper content (Cu=10.87%); D-nickel content (Ni=0.2%)

6 结论

(1) 航空高光谱遥感技术可以从一个新的角度来探测和研究区域控矿断裂带及其流体成矿作用，区分成矿与非成矿构造，提取成矿相关蚀变。

(2) 利用航空高光谱蚀变填图、成矿构造解译、构建航空高光谱矿床定位模型，并开展模式找矿是一种有效的找矿手段，具有很大的地质应用潜力。

Campbell, J. B., R. H. Wynne. 2011. Introduction to remote sensing [M]. Fifth Edition. New York: Guilford Press:3-28

Clark, R.N., T.V.V. King, M. Klejwa, G.A. Swayze, N. Vergo. 1990. High spectral resolution reflectance spectroscopy of minerals[J]. Journal of Geophysical Research, 95: 12653-12680

Gan Fu-ping, Wang Run-sheng, Yang Su-ming. 2002. Research on the alteration mapping using Hyperion Data[J]. Land Resource and Remote Sensing, 54(4): 44-50 (in Chinese with English Abstract)

Gan Fu-ping, Wang Run-sheng. 2004. Technology and Methods of remote sensing alteration mapping[M]. Beijing: Geological Publishing House: 1-123 (in Chinese)

He Zhen-yu, Zong Ke-qing, Jiang Hong-ying, Xiang Hua, Zhang Ze-ming. 2014. Early Paleozoic tectonic evolution of the southern Beishan orogenic collage: Insights from the granitoids[J]. Acta Petrologica Sinica, 30(8):2324-2338(in Chinese with English Abstract)

Hui Wei-dong, Zhu Jiang, Deng Jie, Lv Xin-biao, Mo Ya-long, Li Chun-chen. 2013. U-Pb geochronology and geochemical characteristics of rhyolite porphyry in the Baishantang mine, Beishan, Gansu and their geological implications [J]. Geology and Exploration, 49(3):484-495(in Chinese with English Abstract)

Li Nan, Xiao Ke-yan, Chen Xi-qiu, Lou De-bo. 2010. Mineral Alteration Extraction using Hyperion Data: A Case Study for Tanjiaokou Deposit, Langshan Area, West Inner Mongolia [J]. Geological Bulletin of China, 29(10): 1558-1563 (in Chinese with English Abstract)

Li Shan, Wang Tao, Tong Ying, Hong Da-wei, Ouyang Zhi-xia. 2009. Identification of the Early Devonian Shuangfengshan A-type granites in Liuyuan area of Beishan and its implications to tectonic evolution [J]. Acta Petrologica et Mineralogica, 28(3): 407-422(in Chinese with English Abstract)

Mao Qi-gui, Xiao Wen-jiao, Han Chun-ming, Sun Ming, Yuan Chao, Zhang Ji-en, Ao Song-jian, Li Ji-liang. 2010. Discovery of middle Silurian adakite granite and its tectonic significance in Liuyuan area, Beishan Moutains, NW China [J]. Acta Petrlogica Sinica, 26(2): 584-596 (in Chinese with English Abstract)

Niu Liang, Li Peng, Ka Ha-er, Zhang Wen-jing, Du Yan-fei, Ren Peng, Lu Ling. 2014. Geological characteristics and mineralization onditions of the Jinwozi gold deposition, Xinjiang[J]. Geology and Exploration, 50(1):8-17(in Chinese with English Abstract)

Tan Wen-zhou. 1998. Current Status and Prospects of The Remote Sensing Technology in China [J]. Land Resources Remote Sensing, 36(2):24-32 (in Chinese with English Abstract)

Wang Ji-chun, Xiao Rong-ge, Wang Jing-fan, Li Chao, Xu Yong-wang, Liu Yang. 2014. The metallogenic type of the Xiaohuili Shan molybdenum polymetallic ore deposit in the Beishan area, Inner Mongolia and prospecting direction [J]. Geology and Exploration, 50(5): 921-931(in Chinese with English Abstract)

Wang Yong-jiang, Geng Shu-fang, Li Chang-jiang. 2009. A remote sensing analysis of deep genesis of geotectonics and shallow ore-forming characteristics in the Beishan Mountain[J]. Geology in China, 36(3): 714-727(in Chinese with English Abstract)

Xu Yuan-jin. 2009. Research on the Ore Exploration Oriented Remote Sensing Lithology Mapping [D]. Wuhan: China University of Geosciences(Wuhan): 1-10(in Chinese)

Yang Yan, Si Xue-feng. 2005. Structural Factor and Ore Prospecting of the Nanquan Ag-Au deposit in Gansu Province [J]. Geology and Exploration, 49(4):28-32(in Chinese with English Abstract)

Yang Yan-jie, Zhao Ying-jun. 2011. Research on the Alteration mapping using airborne hyper-spectrum remote sensing[J]. Science and Technology Herald, 29(23): 57-61(in Chinese with English Abstract)

Ye Fa-wang, Liu De-chang, Zhao Ying-jun. 2011. Application of CASI/SASI Remote Sensing in Uranium Exploration [J]. Interational Nuclear Science, 28(4):231-236(in Chinese with English Abstract)

Zhao Ze-hui, Guo Zhao-jie, Wang Yi. 2007. Geochronology and Geochemistry of the Granitic Rocks in the Liuyuan Area, and their tectonic significances[J]. Acta Petrologica Sinica, 23(8): 1847-1860(in Chinese with English Abstract)

Zuo Guo-chao, Zhang Shu-lin, Wang Kai, Jin Song-qiao. 1987. Characteristics of the Cambrian-Ordovician turbidite and volcanic-sedimentary rocks in the Xichangjin area, Beishan [J]. Acta sedimentologica Sinica, 5(2):63-87(in Chinese with English Abstract)

[附中文参考文献]

甘甫平, 王润生, 杨苏明. 2002. 西藏Hyperion数据蚀变矿物的初步识别[J]. 国土资源遥感, 54(4): 44-50

甘甫平, 王润生. 2004. 遥感岩矿信息提取基础与技术方法研究[M]. 北京：地质出版社:1-123

贺振宇, 宗克清, 姜洪颖, 向 华, 张泽明. 2014. 北山造山带南部早古生代构造演化:来自花岗岩的约束[J]. 岩石学报, 30(8): 2324-2338

惠卫东, 朱 江, 邓 杰, 吕新彪, 莫亚龙, 李春诚.2013. 甘肃北山白山堂矿区流纹斑岩的U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义[J]. 地质与勘探, 49(3): 484-495

李 楠, 肖克炎, 陈析璆, 娄德波. 2010. 基于Hyperion高光谱数据的矿物蚀变提取-以内蒙古西部狼山地区炭窑口矿床为例[J]. 地质通报,29(10): 1558-1563

李 舢, 王 涛, 童 英, 洪大卫, 欧阳志侠. 2009. 北山柳园地区双峰山早泥盆世A型花岗岩的确定及其构造演化意义[J]. 岩石矿物学杂志, 28(3): 407-422

毛启贵, 肖文交, 韩春明, 孙 敏, 袁 超, 张继恩, 敖松坚, 李继亮. 2010. 北山柳园地区中志留世埃达克质花岗岩类及其地质意义[J]. 岩石学报, 26(2): 584-596

牛 亮, 李 鹏, 卡哈尔, 张文璟, 杜雁飞, 任 鹏, 鲁 麟. 2014. 新疆金窝子金矿田地质特征及成矿条件分析[J]. 地质与勘探, 50(1):8-17

唐文周. 1998. 我国遥感地质工作的现状和近期展望[J]. 国土资源遥感, 36(2):24-32

王继春, 肖荣阁, 王競繁, 李 超, 许永旺, 刘 洋. 2014. 北山地区小狐狸山钼多金属矿床成矿类型探讨及其找矿方向[J]. 地质与勘探, 50(5):921-931

王永江, 耿树方, 李长江. 2009. 北山大地构造深部成因与浅部成矿特征遥感综合分析[J]. 中国地质, 36(3): 714-727

徐元进. 2009. 面向找矿的高光谱遥感岩矿信息提取方法研究[D]. 武汉:中国地质大学(武汉):1-10

杨 彦, 司雪峰. 2005. 甘肃南泉银金矿控矿因素及找矿方向[J]. 地质与勘探, 49(4):28-32

杨燕杰, 赵英俊. 2011. 航空成像光谱的蚀变信息提取技术[J]. 科技导报, 29(23): 57-61

叶发旺, 刘德长, 赵英俊.2011.CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统及其在铀矿勘察中的初步应用[J]. 世界核地质科学, 28(4):231-236

赵泽辉, 郭召杰, 王 毅. 2007.甘肃北山柳园地区花岗岩类的年代学、地球化学特征及构造意义[J]. 岩石学报, 23(8): 1847-1860

左国朝, 张淑玲, 王 谐, 金松桥. 1987. 北山洗肠井地区寒武系-中奥陶统浊积岩及其火山-沉积组合特征[J].沉积学报, 5(2):63-87

Application of Airborne Hyper-Spectrum Remote Sensing to Mapping of Ore-Control Faults: A Case Study of the Heishishan-Huaniushan Fault

LIU De-chang, QIU Jun-ting, TIAN FengX, SUN Yu

(BeijingResearchInstituteofUraniumGeology,Beijing100029)

The airborne remote sensing data covering a total area of 3500 km2in the Liuyuan-Fangshankou were acquired by the CASI/SASI/TASI imaging spectrometer of the National Key Laboratory of Science and Technology on Remote Sensing Information and Image Analysis. These datasets were used to extract alternation, distinguish mineral bearing and barren structures, and map ore-controlling structural framework of the Liuyuan-Fangshankou area. After overlapping the localities of the ore deposits on the map of the structural framework, it is clear that more than 90% mineral deposits are associated with regional faults, among which the Heishishan-Huaniushan fault is distinguished as the main ore-controlling fault in the Liuyuan-Fangshankou area. This fault is zigzag in shape, and deeply cuts into the simatic layer of the curst. The EW section of the fault was extended during the period of magma activity, leading to the emplacement of the magma and the accumulation of heat and ore materials. It changed into compression during the mineralization period, which was favorable for the transportation of fluids and reformation of the ore-bearing strata. On the basis of the hyper-spectrum remote sensing ore exploration model, several ore prospecting areas have been determined (3 for gold, 1 for nickel, 1 for tungsten and molybdenum, 1 for copper and molybdenum, and 1 for lead and silver), indicating an important role of hyper-spectrum remote sensing in structural analysis and ore prospecting.

airborne remote sensing, Heishishan-Huaniushan Fault, deep structure, fluids and mineralization

2014-08-19；

2014-12-12；[责任编辑]郝情情。

中国地质调查局1212011220277项目资助。

刘德长(1938年-)，男， 研究员，博士生导师，长期从事遥感应用研究。E-mail：liudc@yeah.net。

P627

A

0495-5331(2015)02-0366-10