湖南内生金属矿田构造遥感图像找矿模式分析探讨

（湖南省遥感中心 湖南长沙410007）

（湖南省遥感中心 湖南长沙410007）

利用遥感技术在广大区域性范围内，经室内解译快速准确有效缩小内生金属矿产预测远景区，进行内生金属矿产资源潜力评价，关键是确定成矿控矿构造带的位置。在翟裕生院士新成矿构造理论指导下，经遥感解译确定了深大断裂带及成矿期区域性断裂构造带，它们相互复合部位，是内生金属矿产赋存最佳部位，也可称"内生金属矿田构造遥感图像找矿模式"部位。因此，内生金属矿田构造遥感图像找矿模式的建立，为在宏观广大区域性范围内快速缩小找矿远景区目标奠定了基础，提高了找矿效率。

深大断裂构造带 成矿期区域性断裂构造带 矿田构造 遥感图像找矿模式

0 引言

构造是控制矿床形成和分布的重要因素，控矿构造有宏观及微观之分，有矿田构造及矿床构造之分。矿田宏观构造受大型构造带控制，而矿床构造受次级低序次构造控制，对它们研究手段亦有区别，遥感卫星图像更适合于研究宏观矿田构造。翟裕生院士在“大型构造与超大型矿床”专著中认为，大型构造一般是“巨量矿质、流体、能源的来源”，由于“大型构造活动具有长期性、继承性、脉动性”，是矿质迁移、矿液分异、浓缩富集的“热动力来源”。即大型构造是大型矿床形成的基础，在大型矿床分布地区必然存在大型构造。要预测矿床，进行矿床潜力分析，必需查明大型构造空间展布特征。受构造控制的内生金属矿床分布地区，不仅具备某一项单一因素的地区，而必然是各项控矿因素条件完全具备并相互交汇吻合的地区，为此，本项目提出了宏观层次的“矿田构造遥感图像模式”方法，“模式”条件完全具备的地区才是成矿构造远景地区。

1 成矿构造遥感地质研究技术手段与方法

1.1 1∶25万遥感影像图制作

采用Landsnt ETM+7、ETM+4、ETM+1波段组合，利用ENVI软件平台制作了湖南省1∶25万遥感影像图，并以MapGis为平台进行断裂构造解译。影像图制作过程主要包括以下步骤：

（1）获取数字图像，读取参数并进行格式转换；

（2）几何精校正和配准；

（3）像元亮度值的重采样；

（4）影像镶嵌（图幅间无缝拼接）；

（5）彩色合成；

（6）后期制作（投影变换、添加地理网格等）。

1.2 遥感解译理论依据及方法

翟裕生院士在“大型构造与超大型矿床”专著中提出了新的重要的成矿理论概念，成矿作用具有“适时成矿启动”特征，即出现成矿契机时成矿作用发生，使各种成矿因素协调地有机地运动起来。“这种契机包括局部的温度压力突变”等。契机、诱导、诱发因素在地学中，也是运动事物发生的必然必备条件。研究控矿构造规律时，必需研究成矿作用“启动”因素的新观点，为研究控矿规律指出新的方向。即不是任何地质构造活动，都具备成矿作用，仅仅是地质构造发展中某特殊阶段形成的地质构造，才具备成矿作用。含矿构造仅是全部地质构造中一部分，需要在全部构造中筛分出那一部分含矿构造。湖南南部大型、超大型有色金属矿产的形成时期，大量年龄测定数据显示都属燕山期（侏罗纪一白垩纪），表明湖南有色金属矿产的形成是具有“成矿启动契机”特征的。在1∶25万遥感图像基础上，在常规地质资料基础上，修正、补充、延伸、完善、提高，提取新地质信息，建立遥感地质解译标志图像模型。

2 大型构造深大断裂构造带遥感图像模型

大型构造类型很多，本文重点讨论与成矿关系密切的大型构造深大断裂构造带。在湖南省境深大断裂带较为发育，规模大，地表延伸数百Km，切割深度可达花岗岩层基底、莫霍面或软流圈不等。断裂带形成时期早，多属早期地壳构造活动具地壳水平剪切变形形成的大型走滑断裂，往往成组等间距分布。受后期构造影响，具多期次活动特征，对后期地质构造变形起着限制、迁就、利用，往往形成横跨、牵引、拖曳限制等构造变形异常。这些异常变形就是判断深大断裂带存在的标志。本文尝试利用卫星图像特有的信息丰富、宏观性强、真实直观、全覆盖的优势，分析变形异常特征，探讨深大断裂存在的特点。

2.1 深大断裂切穿盖层型

断裂带两侧构造形变异常：①具“限制”特征，即深大断裂面，是后期不同构造带的分界面，表现为深断裂带两侧构造系统特征不同；②发育大型帚状构造，由于深断裂带两盘相对水平位移，在断裂一侧形成由于扭动发育的拖曳帚状构造，规模较大（10Km× 20Km）；③构造形变带多表现为挤压带或水平剪切变形带，宽可达40－30Km。如XI－1岩石圈断裂带，XII－1与XIII－1基底断裂带。

2.2 深大断裂盖层覆盖型

沿隐伏深大断裂带盖层中形变异常：①具“限制”特征，后期盖层褶皱断裂构造带横跨隐伏深大断裂时受限制，使盖层褶皱构造变形不连续，盖层褶皱枢纽齐头倾伏或上扬；②雁行褶皱断裂带，由于隐伏深大断裂两盘水平剪切平移，上覆盖层岩层被拖曳形成牵引褶皱，呈羽列状、直线状或轻微弧形；③短轴褶皱：由于隐伏深大断裂两盘挤压，在上覆盖层中往往形成短轴背向斜褶皱形变异常，其特征与盖层褶皱特征明显不同。如XII－4基底断裂带。

2.3 深大断裂切割深度标志

2.3.1 岩浆岩标志

岩石圈断裂：断裂切割深度达软流圈，有超基性岩浆侵入；

地壳断裂：切割深度达莫霍面，有基性岩浆侵入；

基底断裂：切穿花岗质岩层基底，到达玄武岩层顶面的断裂，有酸性岩浆侵入。

2.3.2 构造形变异常规模标志

深大断裂规模最大的岩石圈断裂带，其构造形变异常带宽约40－30Km.

2.4 深大断裂切穿盖层型及深大断裂盖层覆盖型

在同一断裂带上可以同时分段存在，如XI－1岩石圈断裂带。

3 燕山成矿期区域性断裂构造带遥感图像模型

“成矿作用启动契机”成矿理论新概念，指出了成矿构造研究的新方向。在湖南“成矿作用启动契机”的时期，大量年龄数据测试显示为195-67Ma燕山期。如何筛分判读出这一小部分地质构造形迹，是寻找成矿控矿构造的关键所在。

湖南省控矿线性断裂构造与构造层遥感解译及重要矿床分布图

本文尝试利用卫星图像的特征优势，运用下列标志，给地质构造形迹赋予时间概念，寻找燕山期构造带。

①地质构造层：划分研究区内全部出露不同时期的地质构造层。包含并局限于构造层影响范围内的初次褶皱断裂构造带形成时期，与构造层时期相同。在湖南，构造层划分从老到新有武陵期（Ar3-Jx）、雪峰期（Qb）、加里东期（Nh-S）、印支期（D-T2）、燕山早期（T3-J）、燕山晚期（K）。

②叠加复合褶皱：叠加复合在印支期褶皱带之上的褶皱带应属燕山期形成，如XⅣ-1-2。

③断陷陆相盆地：沿断裂带走向发育侏罗系或白垩系陆相断陷盆地，是断裂带在侏罗纪或白垩纪活动的结果，如XⅣ-1-2。

④叠加断裂：应具备沿断裂走向同时穿越印支期不同类型构造带的断裂带，其形成时期在印支期之后，如XⅣ-1-3。

⑤断裂带上发育的岩浆岩或矿产的同位素年龄值属燕山期时，表明该断裂带曾在燕山期活动过。如XⅣ-1-3。

4 线性断裂构造图像遥感解译成果（见图）

4.1 深大断裂带解译结果如下

XI－1走向NE12°－20°澧县－慈利－沅陵－溆浦－绥宁－城步岩石圈断裂带，线性构造为粗条带状，舒缓波状长距离延伸，省内长约450km，两端出省境。具压扭性，顺时扭动，错移5－6km，断面倾向北西。断裂西盘倒转褶皱剪切带宽30－40km。断裂两侧构造型式不同。

XI－2走向NE12°平江－浏阳－攸县－资兴－郴州地壳断裂带，线性构造为细条带状，连续直线延伸，省内长350km，两端出省境。长期活动，切割前第三系，构成攸县、茶陵两断裂陷盆地边界，断裂出露省境最早的新太古界涧溪冲岩群。有南桥变辉绿岩。

XII－1走向 NE65°花垣－张家界－慈利基底断裂带，线性构造为粗线带状，密集细线带状，舒缓波状连续延伸，境内长220km。压扭性质，断面倾向南东。有大型压性结构面构成的帚状构造，向西收敛，往北东撒开，内旋往西扭动，外旋往北东扭动。

XII－2走向ME70°－75°凤凰－泸溪－沅陵－岳阳－临湘地壳断裂带，线性构造为细条带状，连接直线延伸，省内长约400km，两端出省境。有走马岗、叶家山基性岩浆岩。

XII－3走向NE70°新晃－怀化－溆浦－安化－益阳－平江岩石圈断裂带，线性构造为细条带状，连续直线延伸，省境长约500km，两端出省境。有大型构造透镜体，断裂两侧构造型式不同。有新太古界火山岩、玄武质科马提岩分布。

XII－4走向NE70°江永－嘉禾－桂阳－郴州－桂东地壳断裂带，线性构造呈细条带状，断续斜列展布，横向展布在湘南南北向构造带中，省境长约350km，两端出省境。有江永廻龙圩道县玻基辉橄岩，断裂两侧构造型式不同。XIII－1走向NW300°－325°冷水江－衡阳－郴州基底断裂带，线性构造在北西段最显著，呈粗线带状，直线形连续延伸达40km。断裂南东段，细线带状线性构造断续延伸，是茶陵盆地南西端边界。

XIII－2走向NW290°－300°蓝山－临武江－宜章基底断裂带，线性构造细线带状直线形，省内长约仅90km，南东延伸入广东省。断裂形成较早，断裂带两侧限制型构造型式不同。是莽山花岗岩体北东侧的边界。

XIII－3走向NW300°－310°华容－岳阳－岳阳－平江基底断裂带，线性构造细线带直线形断续延伸，由3条相距20－40km大致平行的线性断裂构成。相伴形成岳阳新开下古生界构成轴向330°的向斜。是幕阜山岩体南西边界。

4.2 燕山成矿期区域性断裂构造带

燕山早期形成活动的区域性断裂带

（1）断裂带走向NE60°-70°：XⅣ-1-1线性构造呈细直线带状，纹带状，长距离连续延伸。省境内长约140km。断裂带穿越印支期构造层中不同构造系统的褶皱构造轴，衡东县踏庄北有吊马垅银铅锌矿、东岗山铅锌矿、银坑冲铅锌矿。沿断裂带有K－E断陷盆地；XⅣ-1-2线性构造呈细线带状，直线形断续展布，省境内长约500km。由2－3条呈短小羽列状斜列排列的断裂带组成，切割印支构造层，相伴发生的褶皱叠加复合在印支期构造层之上；XⅣ-1-3线性构造呈细线带状、细纹带状，直线形断裂延伸，省境内长约280km。断裂切割印支期构造层，并相伴有叠加褶皱构造，沿断裂带有侏罗纪断陷盆地；XⅣ-1-5线性构造呈现细线带状直线形，省境内长约50km，往东入江西省。

（2）断裂带走向NE30°-32°：XⅣ-2-1线性构造呈细线带状、舒缓波状连续延伸，省境内长约100km。断裂切割印支期构造层，沿断裂走向形成侏罗系（J1－J2）断陷盆地。有白云仙大型钨矿；XⅣ-2-2线性构造呈细线带状，舒缓波状，连续延伸，省境内长约60km。断裂切割印支期构造层。沿断裂走向形成侏罗系（J3－J1）断陷盆地。

（3）断裂带走向NE15°-18°：XⅣ-3-1线性构造呈现为细线带状，直线形断续延伸，省境内长约200km，往南入广东省。断裂切割中侏罗世花岗岩及K－E岩层，断裂在燕山期多次活动。成矿期为燕山早期；XⅣ-3-2线性构造呈细线带状直线断裂延伸，数条断裂平行展布，构成宽约5－8km的断裂构造带，省境内长约30－40km。断裂切割印支期构造层及燕山期螃蟹木岩体。有湘沅中型钨锡矿；XⅣ-3-3线性构造呈细线带状，直线形断续伸展，省境内长约100km。断裂切割印支期构造层及晚三叠世锡田岩体及八团岩体。

（4）断裂带走向NE12°-15°：XⅣ-4-1线性构造呈细线带状、纹带状直线形展布，省境内长约500km。断裂切割印支期构造层，切割K－E岩层。黄沙坪花岗斑岩同位素年龄值134ma；XⅣ-4-2线性构造呈细线带状直线断续展布，省境内长约350km。断裂切割D－T2构造层，形成多处侏罗系、白垩系断陷盆地；XⅣ-4-3线性构造呈细线带状，纹带状直线形断续展布，省境内长约230km。断裂切割D－T2构造层、K－E岩层，切割侏罗系。砂金滩附近发现超基性岩脉。

4.3 燕山晚期形成活动的区域性断裂带

（1）断裂带走向NE30°-35°：XⅣ-5-1线性构造呈细线带状直线形，斜列展布，省境内长约300km。断裂切割丫江桥上三叠世二长花岗岩及姑婆山中侏罗世二长花岗岩，切割D－T2构造层。沿断裂有侏罗系，白垩系断陷盆地；XⅣ-5-2线性构造呈细线带状直线形断裂展布，省境内长约300km。断裂切割D－T2构造层、天龙山早侏罗世二长花岗岩。断裂带上有白垩系断陷盆地；XⅣ-5-3线性构造呈细带线状直线形断续展布，省境内长约130km。断裂切割Nh－S构造层。是重要的控矿成矿构造带。

（2）断裂带走向NE20°-25°：XⅣ-6-1线性构造呈纹带状、细线带状直线形断续延伸。省境内长约140km。断裂构造带斜向切割D－T2构造层，或使褶皱枢纽仰起。

5 矿田构造遥感图像找矿模式的建立

实际资料表明，超大中型内生金属矿产分布地区，如柿竹园锡矿山等典型矿区，有深大断裂带，有成矿作用启动时的成矿构造带，矿产最佳分布地区是上述两构造带交汇地区，并且在多组构造带交汇处，含矿围岩岩性组合及容矿构造形态有利。为此，以遥感图像地质构造研究为基础，本文提出了“矿田构造遥感图像找矿模式”方法。“模式”认为，超大中型内生金属矿产展布地区的矿田构造部位，是深大断裂带、成矿期区域性断裂构造带及成矿前构造等模式三因素分布及它们相互最佳耦合的模式空间部位。即模式空间部位是具有丰富成矿物质来源、良好岩性容矿空间、有促使矿液分异流体运移、矿质浓缩富集的成矿构造多次变形活动条件的部位。而不是单一模式因素分布地区。例如：柿竹园式矽卡岩型钨锡铋钼典型矿床。

柿竹园，红旗岭、枞树板等矿区属同一矿田构造区，是本省超大中型W.Sn.Mo.Bi.Pb.Zn.Gu.Ag矿产重要分布区。深大断裂及燕山期构造带发育，并频繁活动及交汇。

5.1 矿田构造

矿田构造部位是深大断裂带及燕山期成矿断裂带交汇处，位NEE向XⅡ-4地壳断裂、NNE向XⅠ-1地壳断裂带及NW向XⅢ-1基底断裂带相互交汇处。它们在燕山早期共同活动，千里山花岗岩侵入，形成矽卡岩型钨矿产。

矿田构造部位是轴向NNE向五盖山复式背斜北东侧倾伏端，含矿围岩为上泥盆统棋梓桥组、佘田桥组灰岩及泥质条带灰岩，有良好的容矿空间及岩性。千里山花岗岩属壳源型花岗岩，具同期多次侵入特点，受成矿期构造多次活动控制。

5.2 成矿构造活动演化阶段

（1）深大断裂带交汇处，是NEE向XⅡ-4地壳断裂带，NEE向XⅠ-2地壳断裂带及NW向XⅢ-1基底断裂带等三条构造带相互交汇处。

（2）燕山期断裂带构造频繁活动

中侏罗世时，NEE向XⅡ-4地壳裂带及NNE向XⅠ-2地壳断裂带活动在交汇处，形成千里山复式岩体第一次侵入黑云母花岗岩（162-164Ma）形成矽卡岩型钨、钼、铋矿体。

晚侏罗世时，NNE向XⅠ-2地壳断裂带再次活动，形成第二次侵入黑云母花岗岩（141-148Ma）形成并使早期矽卡岩叠加云英岩化，形成云英岩矽卡岩钨锡钼铋矿床。在远离矽卡岩化分布区形成大理岩化，并有锡矿分布。在红旗岭地区形成走向NE15°-25°锡多金属矿体。

早白垩世时在NEE向XⅡ-4地壳断裂带活动形成NEE向的花岗斑岩带（rπ53-1127Ma）之后，NNE向XⅠ-2地壳断裂带发生扭动活动，形成枞树板铅锌银矿床。

6 结束语

（1）本文是在翟裕生院士新成矿理论指导下，通过对湖南内生金属矿产控矿成矿构造条件研究探索，认为控矿构造有宏观构造与微观构造；矿田构造与矿床构造之分。矿床构造受控于矿田构造，只有矿田构造条件具备时，矿床构造才具备有成矿控矿的效果。成矿控矿构造研究，首先要从控制矿田构造的区域性巨型地质构造体开始。

（2）对遥感解译结果研究揭示，成矿期构造带就相当内生矿产成矿带，确定了成矿期构造带展布存在特征，就可预测相关的金属矿产成矿带分布特征。

（3）建立了“矿田构造遥感图像模式”方法，认为大中型内生金属矿产空间产出部位，是深大断裂带、成矿期构造及成矿前构造等模式三因素最佳耦合的部位。

[1] 翟裕生等 大型构造与超大型矿床 [M].北京.地质出版社，1997.3.

[2] 翟裕生王建平邓军彭润民等 成矿系统时空演化及其成矿意义 现代地质出版社，2008

[3] 湖南省地质矿产局区调队《湖南地层》 1986.3.

湖南内生金属矿田构造遥感图像找矿模式分析探讨

■易波琳

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-10-134-3

易波琳（1966～），女，本科，1989年毕业于桂林冶金地质学院，研究方向为水工环地质与遥感地质。

全国矿产资源潜力评价项目（编号：1212011121015）