商都地区遥感构造与蚀变信息提取及成矿预测

李松涛　刘峰　王文勇

摘 要：选取TM和ETM+为遥感信息提取数据源，采用野外、室内、计算机识别和人工判读相结合，对内蒙商都地区牛家房子内褶皱、断裂和环形构造进行了解译。应用掩膜+主成分分析+阈值分割+多元信息综合分析的方法对区内热液蚀变信息进行了提取。结合区域成矿地质环境以及化探异常，从成矿理论出发，圈定了三个找矿远景区。为商都进一步矿产资源开发与评价提供了依据

关键词：遥感；地质解译；蚀变信息；

找矿远景区随着信息技术的发展，应用遥感影像进行地质解译，了解区域构造信息，提取矿化蚀变信息，结合区域地质背景、成矿理论以及化探数据圈定找矿靶区，是找矿工作中一种有效的手段。本文利用遥感技术，解析了商都牛家房子区域线环形构造的遥感异常信息，识别了遥感蚀变信息异常，结合区域成矿地质环境以及化探异常，从成矿理论出发，对商都牛家房子区域进行了找矿远景分析。

1 地质概况

研究区地处内蒙自治区中部。大地构造处于华北地台北缘狼山——白云鄂博台缘坳陷白云鄂博褶段束东段。华力西晚期和燕山期本区发生过多次强烈的构造岩浆活动，以及康宝深断裂的活动也控制了区内的断裂构造发育，这几次构造岩浆活动控制和影响了本区的铁、金、银、铅多金属以及萤石等矿产的形成。

2 遥感数据处理与解译

研究区选取了1993年9月24日成像的TM影像数据和2001年8月21日成像ETM+的第8波段影像数据作为本次遥感地质矿产调查的原始影像数据源。首先需要对图像进行预处理，使用TM7、4、3+ETM+8四个波段组合的假彩色合成图像，图面色彩丰富，地质可解译程度高。图像经几何校正，镶嵌、裁剪后加注经纬坐标和主要地名，与同比例尺地形图整合。

在ENVI遥感软件的支持下，采用人机交互解译方法，进一步解译地层、构造、岩浆岩的分布及相互关系编制遥感解译地质图。本区解译出永乐倒转向斜。大致呈近东西向舒缓波状展布，全长大约10km。该倒转向斜由宝音图群第二组组成，倒转向斜西段的内倾转折端在遥感图像上也显示得非常清晰。根据断裂构造的影像特征和解译标志，发现区内断裂构造发育，共解译出规模大小不等的北东东向、北西西向、北北西向、北北东向、和近东西向等5组约10多条断裂构造。在遥感图像上，环（弧）形构造大多数是通过色调、水系、影纹结构、植被或它们的复合类型等标志显示出近圆形或椭圆形空心的环形或未封闭的弧形等环状影像特征表现出来。通过对测区环（弧）形构造的解译发现区内可解译出小庙山环形构造。

3 遥感蚀变信息提取

在热液作用的影响下，近矿围岩蚀变形成的蚀变岩石与正常围岩反射光谱特征存在差异 。岩石中大部分矿物的化学成分（Si、Al、Mg、O）不能产生特征光谱曲线，但是岩石中较为次要的矿物中含有的 CO2-3 、Fe2 +、OH-和 Fe3 +离子在可见光—近红外及短波红外波谱区间上却能形成明显吸收和反射谱。主成分分析就是利用蚀变矿物的波谱特征来提取有关的蚀变矿物。本次研究对工作区遥感影像波段进行了两组主成分分析。采用TM1、3、4、5波段作为第一组主成分分析用来提取铁的氧化物类蚀变矿物；第二组主成分分析采用TM1、4、5、7波段用来提取含OH-或CO2-3的绢云石、白云母、绿泥石、高岭土等蚀变矿物。

3.1 铁染和羟基异常提取

铁染异常提取是分别对TM1、3、4、5波段做主成份分析的数学运算， 从运算结果特征向量矩阵（表1）可以看出： PC4主要反映TM1、4波段的信息，且特征向量符号相同。根据构成含铁主组分的特征向量TM3应与ETM1及ETM4为负相关，且ETM3与ETM5的特征向量符号相同的判断准则，PC4应为含铁化异常的主组分图像。

羟基异常提取是分别对TM1、4、5、7波段做主成份分析，从运算结果特征向量矩阵（表2）可以看出： PC4主要反映TM4、7波段的信息，且特征向量符号相同。根据构成含羟基类矿物主组分的特征向量TM5应与TM7及TM4为负相关，且TM1、TM5的特征向量符号相同的判断准则，PC4应为含羟基和碳酸盐类蚀变异常的主组分图像。

从以上铁染和羟基异常数据结果可以看出铁染和羟基异常所在的主组份图像均为PC4。对主组份图像PC4进行5×5中值滤波处理，突出具有一定规模对找矿有利的异常信息。然后再利用公式X + 2δ来确定为异常的数值范围（其中X 为均值， δ为标准离差）对主组分图像从高到低进行1～2级分割。最后根据遥感异常组合的原则，采用人工包络线的方法将集中分布的铁染和羟基异常圈定起来，建立遥感异常组合图。

4 找矿远景区分析

根据该区域地质背景和遥感构造特征， 以提取的羟基和铁染蚀变异常信息作为依据，结合区域成矿地质环境以及1：5万化探综合异常（资料对遥感异常进行筛选，结合区域成矿地质理论，按照不同的地质背景、成矿环境及成矿条件，圈定出1个Ⅰ级找矿远景区，2个Ⅱ级找矿远景区（图1）。

Ⅰ级远景区

南达营子——狼窝沟山遠景区（Ⅰ-1）

该区位于牛家房子幅西部南达营子附近，长约5.6km，平均宽约4km，面积22km2。远景区北边与小庙子山环形构造接触，东北部发育永乐倒转向斜。已发现明显的钨异常和一处已知的石英脉型钨矿点，是寻找隐伏石英脉型钨矿的有利地区。

Ⅱ级远景区

大石沟远景区（Ⅱ-1）

该区位于牛家房子幅西南部小石匠沟——大石匠沟附近一带。该区大致呈一矩形，长约3.5km，宽约2.65km，面积约10km2。区内发育北东向断裂，花岗岩多次侵入，且有已知小型金矿床一例。

马连沟远景区（Ⅱ-2）

该区位于牛家房子幅北东部马连沟——朱家村一带。远景区长约2km，宽约1-1.8km，面积约4km2。经过野外勘查，发现东部出现磁铁矿化带。

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