基于遥感预测模型的广东省找矿靶区预测与优选

王耿明， 朱俊凤， 武国忠， 吴海陆

(广东省地质调查院，广东广州510080)

基于遥感预测模型的广东省找矿靶区预测与优选

王耿明， 朱俊凤， 武国忠， 吴海陆

(广东省地质调查院，广东广州510080)

摘要：通过总结广东省矿产地遥感影像构造特征，提出遥感影像异常是重要的找矿标志，建立了主要典型矿田影像模式，通过影像异常类比寻找类似矿床。通过线-环影像结构研究和典型矿田影像模式对比分析，建立遥感预测模型。通过区域成矿规律和遥感找矿五要素研究，根据遥感预测模型，建立不同矿种不同矿产预测类型的遥感预测模式，在广东省范围内圈定了18个矿种235个遥感找矿靶区；进一步缩小找矿有利地段，圈定了58个遥感最小预测区，通过优选遥感找矿靶区，选取6处找矿最有利地段，为广东省矿产资源勘查找矿突破提供遥感选区依据。建议在找矿潜力巨大的6个遥感最小预测区加大勘查投入力度，务求短期内取得找矿重大进展和突破。

关键词：遥感预测模型；找矿靶区；预测；优选；广东

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2015.03.445

中图分类号：P627

文献标识码：A

文章编号：1674-3636(2015)03-0445-06

收稿日期：2015-06-11；修回日期：2015-07-08；编辑：侯鹏飞

基金项目：中国地质调查局项目“广东省矿山环境监测”(1212011220081)、“广东省矿产资源开发环境遥感监测”(12120115059701)

作者简介：王耿明(1983—)，男，高级工程师，硕士，遥感地质专业，主要从事矿山开发环境、地质矿产、水工环、国土资源遥感与GIS应用研究工作，E-mail：157000867@qq.com

0引言

广东省已知大中型矿床外围及深部找矿潜力大，同时区内分布众多找矿远景好的异常、找矿有利地段和勘查程度低的矿产地，为进一步开展找矿勘查提供了基础。通过已知矿床研究，对新发现矿产地和找矿有利地段开展进一步工作，近期完全有可能实现重大找矿进展和突破。

遥感地质构造解译主要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，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。

以广东为研究区，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，通过典型矿田影像模式分析，建立遥感预测模型。根据遥感预测模型，圈定遥感最小预测区，为广东省矿产资源勘查提供遥感依据。通过遥感找矿靶区优选，为广东省找矿突破提供遥感选区依据(王耿明等，2011)。

1研究区地质矿产概况

广东是有色金属、贵重金属、稀有稀土稀散金属和放射性金属等矿产的重要聚集区，矿产种类比较齐全，优势矿产集中度高，储量较大，有色金属有较大优势，但大宗支柱性矿产资源短缺，部分矿产贫矿多、共生伴生矿多。

广东分布有3个国家部署找矿工作重点成矿区带：(1) 南岭成矿带是我国著名的有色金属成矿带，产出铅锌、铜、锑、银、钨、铁等矿产，矿床规模大、品性富；(2) 钦杭成矿带主要分布有色金属、贵金属，产出铅、锌、锡、钼、金、银、锰等矿产，矿床类型独特、规模大；(3) 武夷成矿带主要分布有色金属，产出铅锌、铜、银、锡、铁等矿产，矿床多为半隐伏—隐伏(图1)(王耿明等，2012)。

图1　广东省遥感地质略图Fig.1　Simplified remote sensing geological map of Guangdong Province

2典型矿田影像模式

2.1　遥感数据源

采用2000—2003年美国陆地卫星ETM+数据，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，通过波段组合(红色波段7、绿色波段4、蓝色波段1)来制作广东省遥感影像。遥感具有宏观、快速、信息量大等优点，利用遥感技术进行找矿预测省时省力，是地质矿产勘查的重要手段(黄铁兰等，2014)。

2.2　遥感影像异常

遥感影像中普遍见到各种各样的线环、菱形块、三角形块与矿产有密切空间关系，将这些影像定为遥感影像异常。影像异常的形成常常与构造变动有关，变动使构造形迹发生强烈变形-应变。构造变动的扭动、旋动，形成一些特殊形式的构造，使影像出现异常。在有利部位，这些岩体与适当地层互相作用形成多种多样的矿产(张贻侠，1993)。

吴川—四会断裂与信宜—阳江断裂交汇部南侧的阳春—岗美—潭水—永宁环、信宜—阳江断裂带西端的钱排—平塘环，合水环、洪冠环构成影像异常主体，主要产出石菉铜矿、锡山锡矿、银岩锡矿和东田金矿等多个大中型矿床(图2)。

图2　阳春—信宜遥感影像异常Fig.2　Map showing anomalies of remote sensing images in the Yangchun-Xinyi area

对矿产地影像进行进一步分析，总结遥感影像构造特征，建立影像异常概念。遥感影像异常与矿床之间存在以构造为纽带的共存关系，遥感影像异常是重要的找矿标志(林建南，2003)。

2.3　典型矿田影像模式

通过对广东省典型矿田遥感影像构造的综合研究，建立主要典型矿田影像模式。对典型矿田遥感特征进行总结，研究影像构造异常与成矿关系，通过影像异常类比，对进一步寻找类似矿床具有重要指导意义(表1)。

通过对典型矿田遥感影像构造研究，得出以下结论：(1) 主要内生矿床均沿岩石圈断裂及其附近展布，位于2组或2组以上基底断裂交汇部位，构成几个重要的成矿带；(2) 各矿床内均有若干个形成时代相近和同源的岩体出露，它们来自同一岩浆房；(3) 深部岩浆房环、岩浆柱环、蚀变矿化晕环以及热变质晕环等均有不同程度的显示，往往构成复式环，并有多组断裂与其交切；(4) 不同类型的矿田矿床的遥感影像有一定的差别。掌握以上特征，对深入探讨线环构造的成因、成矿机理及指导寻找隐伏矿床具有重要意义(林建南，2003)。

3遥感预测模型

3.1　线-环影像结构

遥感图像中代表一定地质意义或具有成因意义的特定线环组合模式称之为线-环影像结构，它是一种影像-地质型式，具有影像特征和地质特征的双重性。以其不同的组合型式，可划分为不同的线-环影像结构类型。其研究不仅有助于影像特征的描述和表达，而且有助于从遥感图像中识别地质特征，有利于建立线-环结构找矿策略，开展遥感地质成矿预测(楼性满等，1991；于学政等，2003)。

表1　广东省主要典型矿田影像模式

3.2　遥感预测模型

基于典型矿田影像模式对广东省找矿工作进行综合研究，突出遥感技术优势，提出找矿的遥感预测模型。

遥感预测模型是以现代成矿地质理论为指导，依据不同成矿地质背景、成矿环境和成矿条件，结合地质矿产、物化探资料，利用遥感技术，以遥感影像异常、遥感地质解译和成矿信息提取为基础，通过对典型矿田影像模式的对比分析，同时对区内已知矿床的遥感地质特征进行归纳总结，分析成矿特点，总结遥感成矿规律，提取导矿控矿影像构造，圈定遥感找矿靶区，建立遥感地质找矿模型(图3)(赵玉灵，2003；王耿明等，2010，2014)。

图3　遥感预测模型图Fig.3　Model for remote sensing prediction

3.3　新洲式脉型金矿遥感预测模式

该影像构造影纹明显，断裂旁侧支状构造影纹较发育，岩浆热液活动较频繁，隐伏岩体表现为环形构造。采用MapGIS 6.7软件的空间分析模块，综合断裂构造、脆韧性带和环形构造制成构造密度图，高密度异常区代表断裂发育部位，为多元信息找矿提供线索。

断裂构造是新洲式脉状金矿最直接的控矿因素。矿床主要产于不同方向、规模断裂交汇区域。断裂构造不仅提供了矿液活动的通道，而且次级断裂破碎带、裂隙带常直接容矿或储矿。分析发现研究区与阳春—信宜典型矿田影像模式类似，是寻找隐伏金矿的有利地段，建立新洲式脉型金矿遥感预测模式，圈定1个遥感找矿靶区(图4)(王耿明等，2014)。

图4　新洲式脉型金矿遥感预测模式图Fig.4　Remote sensing prediction model of the Xinzhou-type veined gold deposits

4遥感找矿靶区预测与优选

4.1　成矿规律遥感研究

4.1.1区域成矿规律研究根据遥感地质构造特征与矿产关系总结出以下区域成矿规律：(1) 形成时间早，活动期次多，影响深度大，作用面广的区域性深大断裂，对成矿区带起明显的控制作用，沿带有重要矿田分布及大型矿床产出；(2) 区域性成矿断裂交结部位或主要构造带强烈应变部位常产出重要矿床；(3) 形成较早、活动次数多的断裂带中的韧性剪切变形带后期经变质及岩浆热液叠加作用的地段形成中大型贵金属矿床；(4) 矿点大多分布在环状构造内，断裂构造与环形构造相交部位及大型断裂和大型环形构造相切部位(楼性满等，1991)。

4.1.2遥感找矿五要素研究线要素一般是控矿、导矿、容矿构造，与矿产关系十分密切。一级线性构造控制区域矿化带的形成，二级线性构造往往是矿体形成的导矿构造，三级线性构造往往是成矿的容矿构造。成、控矿构造全部经过后期热液充填或热液蚀变改造，其影像特征多较模糊。

环要素与矿点的关系：(1) 与花岗岩有关的环形构造与矿点关系最为密切；(2) 热液型和接触交代型矿产与环形构造关系较密切；(3) 金、铜和铅锌矿与环形构造关系较密切；(4) 多数矿点在环形构造边部，少数靠近环形构造中心。

色要素以角岩化和铁帽为主：(1) 角岩化色异常与热液型和岩浆岩型矿产关系较密切；(2) 角岩化色异常与金、铜和铅锌矿关系较密切；(3) 一般产在角岩化色异常的边部。

块要素的形成既包括稳定的地质体，也包括多组断裂控制的稳定地质体，矿点集中分布在沿透镜边缘形成的剪切带或断裂附近。而带要素主要是指赋矿地层、岩层。近矿找矿标志是与成矿关系密切的遥感要素，如脉岩、构造蚀变带、岩体与围岩接触带(于学政等，2003；王耿明等，2014)。

4.2　遥感找矿靶区预测

在广东省遥感影像异常地段，通过典型矿田影像模式类比分析，结合铁、铝、铜、铅、锌、钨、锑、金、稀土、磷、银、锰、钼、锡、硫、重晶石、萤石、硼18个矿种63个矿产预测类型的成矿规律遥感研究，根据遥感预测模型，建立不同矿种不同矿产预测类型的遥感预测模式，在广东省范围内圈定18个矿种遥感找矿靶区共235个。其中，一级找矿靶区108个，二级找矿靶区95个，三级找矿靶区32个。

这些遥感找矿靶区有些位置重叠，并且找矿范围较大，主要针对单矿种进行预测，对寻找多金属矿指导意义不大。通过分析多金属矿找矿线索，在遥感找矿靶区基础上，进一步缩小找矿有利地段，圈定了58个遥感最小预测区。通过遥感成矿预测，缩小了找矿有利地段范围，为广东省矿产资源勘查提供遥感依据(林建南，2003)(图5)。

图5　广东省遥感最小预测区分布图Fig.5　Map showing distribution of the minimum forecast areas by remote sensing data in Guangdong Province

4.3　靶区优选与找矿建议

本着在遥感找矿靶区中优先考虑一级靶区，二级、三级依次递减的原则，开展遥感找矿靶区优选。结果表明：乳源大布—英德波罗为10个矿种的一级靶区，乐昌黄尾山、云浮葵洞为7个矿种的一级靶区，阳山江英为6个矿种的一级靶区，乳源南头冲、阳山寨岗、英德大镇为5个矿种的一级靶区；梅县石坑、龙川紫市、河源黄村为6个矿种的二级靶区。通过遥感找矿靶区优选，选取若干找矿最有利地段，为广东省找矿突破提供遥感选区依据。

根据广东省整装勘查区的分布情况，英德大镇位于国家级勘查区雪山嶂地区铜多金属矿整装勘查区内，乐昌黄尾山、乳源南头冲位于乐昌—始兴地区钨锑多金属整装勘查区内，云浮葵洞位于封开—广宁地区金多金属整装勘查区内，龙川紫市、河源黄村位于紫金中坝地区铜锡多金属整装勘查区内。

研究表明，英德大镇、乐昌黄尾山、乳源南头冲、云浮葵洞、龙川紫市和河源黄村为找矿潜力巨大的6个遥感最小预测区，建议在部省合作整装勘查中，加大对以上找矿最有利地段勘查投入力度，主攻云英岩型、矽卡岩型、破碎带蚀变岩型锡、钨，兼顾沉积改造型铅、锌、铜等，务求短期内取得找矿重大进展和突破。

5结论

(1) 在遥感影像异常研究的基础上，建立广东省主要典型矿田影像模式，通过研究影像构造异常与成矿关系，作为下一步通过类比进行成矿预测的遥感依据。

(2) 通过典型矿田影像模式的对比分析，分析线-环影像结构，提取导矿控矿影像构造，通过遥感预测模型，根据不同矿产预测类型的矿种成矿规律建立遥感预测模式。

(3) 通过遥感找矿五要素的成矿规律研究，利用遥感预测模型，在广东省圈定了235个遥感找矿靶区，在此基础上圈定了58个遥感最小预测区，为广东省矿产资源勘查提供遥感依据。

(4) 通过遥感找矿靶区优选，选取英德大镇、乐昌黄尾山、乳源南头冲、云浮葵洞、龙川紫市和河源黄村6个最有利找矿地段，为广东省找矿突破提供遥感选区依据。建议加大对以上6个地区的勘查投入力度，希望3年内取得找矿重大进展和突破。

参考文献：

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王耿明，吴海陆，邢宇.2010.广东梅县地区矿产远景遥感调查研究[J].地质学刊，34(1)：34-35.

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Prediction and preference of prospecting targets in Guangdong Province based on remote sensing forecast model

WANG Geng-ming， ZHU Jun-feng， WU Guo-zhong， WU Hai-lu

(Guangdong Geological Survey Institute， Guangzhou 510080, Guangdong, China)

Abstract：The paper summarizes the characters of remote sensing images from mineral deposit areas, and brings forwards that anomalies in remote sensing images are an important prospecting indicator. The study established image models for the primary representative mines, and searched for similar deposits by analogy of image abnormity. We established the prediction model of remote sensing by studying string-ring image framework and the contrast analysis of representative mine image mode. We also set up remote sensing forecast modes for different mine types and mine forecast style, base on the prediction model of remote sensing, by the research of regional meta-llogenic regularities and five remote sensing prospecting indicators. A total of 235 remote sensing prospecting targets for 18 mineral species were delineated in Guangdong Province. Furthermore, 58 minimum remote sensing prediction areas were determined in order to further reduce the advantageous prospecting regions of seek deposit, which provides remote sensing evidence for mineral exploration in Guangdong Province. Moreover, we selected six optimal prospecting areas, by preferential selection of remote sensing prospecting targets; this will provide remote sensing evidence for the prospecting breakthrough in Guangdong Province. Finally, we suggested increasing perambulation devotion in the zone of six preferential remote sensing minimal predictions areas with an enormous prospecting potential in order to make great progress and prospecting in a short period.

Keywords：remote sensing forecast model； prospecting target； forecast； preference; Guangdong Province