高光谱标志性蚀变矿物组合在找矿预测中的应用研究——以东昆仑东—西大滩一带金矿床为例

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(1.国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室，中国地质调查局西安地质调查中心,陕西 西安 710054; 2.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)

高光谱遥感技术目前已形成涵盖不同光谱波段、具有不同空间分辨率的技术体系。其在地质上的应用包括矿物识别与填图、岩性填图、矿山环境监测、矿山生态评价等方面(张宗贵等，2003；甘甫平和王润生，2007；李志忠等，2009；王润生等，2010)。目前，国内外学者日益着眼于该技术在(矿化)蚀变带定位方面的研究。多位学者采用不同来源的高光谱数据在金属矿床流体运移、地热及成矿预测等领域开展研究(BIERWIRTH et al.,2002; BERGER et al,2003; BROWN et al.,2006; KRATT et al.,2006; BEDINI et al.,2009; BELL et al.,2010; 甘甫平等，2002；张紫程等，2011; 高建阳等,2011; FRANK et al.,2012; 任广利等,2013)，部分学者则通过地面光谱测量对矿化蚀变分带进行研究(SUN et al.,2001; YANG et al.,2000; 郭娜等，2012)，并取得了较好的应用成果。显示出高光谱技术对圈定(矿化)蚀变带，追踪矿化中心起着重要作用。

近年来，在青海东昆仑成矿带相继发现一大批金、铜、铁多金属矿床。在东昆仑中段分布有五龙沟金矿、开荒北金矿、万宝沟金铜矿、纳赤台金矿、东大滩金锑矿、驼路沟钴金矿、黑刺沟、西藏大沟等矿床，形成一套较完整的造山型金矿成矿系列(丰成友等，2004a,2004b,2012；赵财胜，2004；李金超等，2017)，是中国著名的“金腰带”(刘建楠等，2016)。遥感地质方面，前人在该区采用ETM、ASTER、Hyperion、Hyspex等不同类型的遥感数据开展相关研究，研究表明遥感技术在该区具有较好的适用性(张玉君等，2009；张紫程等，2011；宋晚郊等，2013；孙雨等，2015)。张紫程等(2011)在东大滩—磨石沟一带，利用Hyperion数据进行蚀变矿物异常提取，并综合异常信息和地质条件分析进行野外验证，取得良好的应用效果。笔者在高光谱遥感数据异常提取基础上，综合典型矿床地面光谱测量及剖析，建立起基于高光谱遥感的造山型金矿的标志性蚀变矿物组合。以此为指导围绕区内造山型金矿成矿系列空间缺位区段进行异常筛选，在查证过程中发现多处金矿化蚀变带，并进一步完善区内标志性蚀变矿物组合。

1 区域地质矿产概况

1.1 地质概况

研究区位于青海格尔木市南部东、西大滩一带，大地构造位于昆南早古生代增生楔(李荣社，2007)，南以昆南断裂为界，与巴颜喀拉地体相邻(图1a)。地层有古—中元古界中深变质岩，包括苦海岩群、万宝沟岩群、青办食宿站组；寒武系沙松乌拉组。岩性为片岩、变质砂岩、碳酸盐岩夹安山岩、凝灰岩；奥陶系哈拉巴依沟组海相碎屑岩及碳酸盐岩等；志留系赛什腾组，岩性为板岩、变质砂岩、碳酸盐岩；新近系残坡积、黄土等(图1b)。岩浆活动以中酸性侵入岩为主，少量中基性、中酸性火山岩。研究区处于两大构造单元结合部位，经历多期裂解和拼合造山过程，形成十分复杂的地质构造现象。断裂分为近东西向、北西向和北东向3组。其中，近东西向、北西向最为发育，多构成各构造块之间的分界断裂。南部昆南断裂规模大、连续性好，断层两侧岩层长期遭受挤压，形成多条数公里长的片理化带、糜棱岩带。

1.新近系；2.赛什腾组上段；3.赛什腾组下段；4.哈拉巴依沟组上段；5.哈拉巴依沟组下段；6.沙松乌拉组；7.青办食宿站组；8.万宝沟岩群碳酸盐岩组；9.万宝沟岩群碎屑岩组；10.苦海岩群；11.二长花岗岩；12.花岗闪长岩；13.石英二长花岗岩；14.韧性剪切带；15.铁铜矿化体；16.断层图1 东昆仑东—西大滩研究区地质图(据1∶25万不冻泉幅，1∶5万忠阳山幅)Fig.1 Schematic geological maps of East-West Datan in East Kunlun

1.2 成矿地质条件分析

研究区属于东昆仑南铜、钴、金、钨、玉石成矿亚带，其沉积建造类型多样，不同方向、等级的断裂构造发育，具有增生杂岩带特征，金成矿地质条件十分有利。研究表明区内有Au，Cu，Sb，Co等地球化学异常，具有集中成带分布特点，形成不同的地球化学块体(图2)。其中Au，Cu，Sb地球化学块体具有较好的套合性，其浓集中心沿昆南断裂东—西大滩一带分布，Co异常相对南移。区内已知的金矿床多位于金化探异常范围内。化探异常区地层出露以中—新元古代万保沟群火山岩组、碳酸盐岩组、赛什腾组变碎屑岩、三叠系闹仓坚沟组、北巴颜喀拉组等，均为区内重要的含金地层，以上构成有利的金成矿背景。

研究认为东昆仑造山带存在完整的造山型金矿成矿系列(丰成友等，2004a,2004b；赵财胜，2004)，包括破碎蚀变带型和石英脉型2类。金矿多受近东西向大型剪切带上叠加的次级北西西、北北东韧性-脆性断裂控制，产于三级构造带边部，具多期构造活动特点(赵财胜，2004；张德全等，2007；张凯等，2012；杜玉良等，2012)。区内昆南增生楔杂岩带中已知的金矿床多分布在昆南带北半部、昆仑河以北的广大区域。例如，纳赤台金矿、万宝沟金矿化点、万宝沟金铜矿、小干沟金矿等；南部巴颜喀拉地体见有东大滩金矿、西藏大沟金矿、大场金矿等(图1a)。而位于昆南增生楔杂岩带南半部的东—西大滩一带仅发现东大滩金锑矿、驼路沟钴金矿，已发现的金矿床数量明显较南北两侧少。同时，昆南断裂以北已发现的金矿床多为石英脉型、破碎带蚀变岩型(丰成友等，2004a,2004b)，属于造山型金矿床垂向分带模式中浅成带脆性构造控矿部分，而中-深成带韧性构造控制的金矿床发现较少。因此，认为东—西大滩研究区作为勘探薄弱地区存在多条近东西向、北西西向韧性剪切带，存在良好的造山型金矿成矿系列空间缺位(陈毓川等，2006；肖克炎等，2009)。

图2 东—西大滩一带地球化学异常分布图(据“新疆-青海东昆仑成矿带成矿规律和找矿方向综合研究”成果报告，吉林大学，2003)Fig.2 The geochemical anomaly maps of East-West Datan area

综上所述，认为沿昆南断裂以北“西大滩—东大滩”发育明显的Au元素异常存在良好的造山型金矿成矿系列空间缺位。选取该区开展本次研究工作。

2 研究区高光谱异常分布特征

利用CASI/SASI机载成像光谱仪获取高光谱数据。数据获取时间为2012年7至8月，飞行时间为北京时间：11点至16点；考虑获取数据信噪比，减少云、雾等天气条件影响，要求天气晴朗、云量低、能见度>20km；飞行高度相对地面高度1500m；旁向重叠率：10%～15%。影像采用POS系统+后差分GPS数据进行初步几何校正，采用高精度激光雷达数据正射校正(DEM精度达厘米级)，误差控制在2个像元以内。获取的高光谱数据，光谱分辨率优于15nm，空间分辨率优于2.5m，航带旁向重叠率约20%。与高光谱遥感测量相配合，采用FieldSpec Pro FR光谱仪对典型矿区开展地面光谱测量，探头离地面约1.2m，视场角选择5°探头，视场范围约0.96m2，与CASI/SASI的观测尺度(空间分布率)大致相当，仪器技术参数见文献(任广利等，2013)。

根据CASI数据10、7、3波段合成真彩色影像，研究区呈灰白色-灰黑色调，束状线型构造发育，以北西西向、近东西向展布。

异常提取显示区内分布有菱铁矿、透闪石、绿泥石、绿帘石、白云石、方解石、长-中-短波云母等(图3)。蚀变矿物组合异常整体分布不均，主体展布方向与区域构造线一致，呈北西西向、近东西向。绿帘石、绿泥石化在岩体接触带部位相对集中。研究区南部新近系洪积物发育地区见有扇形异常区，其在一定程度上也表现出上游地质体的蚀变矿物类型。

1.菱铁矿；2.方解石；3.绿帘石；4.透闪石；5.白云石；6.长波绢云母；7.中波绢云母；8.绿泥石；9.短波绢云母；10.预测区图3 东—西大滩研究区高光谱蚀变矿物异常分布图Fig.3 Diagram of hyperspectral altered mineral in East-West Datan aera

研究区西大滩北、五十八大沟地区分布的绿帘石+绿泥石+菱铁矿+中-短波绢云母蚀变矿物组合呈条带状产出，与区内影像呈北西西向延伸的束状、条带状影纹区域相吻合，其地质上为右行韧性剪切带(查显锋等，2012)。可见高光谱异常组合可较清晰的反映出韧性剪切带的构造行迹，其与分布在浅变质碎屑岩组的韧性剪切带发育的黄铁矿化、碳酸盐化、千枚岩化、绢英岩化相吻合。

3 典型矿床高光谱特征分析

忠阳山矿区高光谱蚀变矿物类型丰富，Au元素异常明显。地面光谱测量中发现该处发育有多条褐铁矿化、黄钾铁矾化破碎蚀变带，认为该区可能具有金矿找矿潜力。选择忠阳山矿区进行岩矿石地面光谱测量，检验高光谱蚀变矿物异常信息提取的准确性，并对矿区内蚀变矿物分布规律进行研究，以期获得其蚀变矿物组合与矿化的关系，促进高光谱技术与地质找矿工作的有机结合。

3.1 矿区地质

忠阳山铜铁矿位于研究区南部东大滩处。苦海岩群分布于矿区南部，岩性为二云斜长片麻岩、绢云母石英片岩。万宝沟群分为碎屑岩夹火山岩组(Pt2-3w1)和碳酸盐岩组(Pt2-3w2)；前者为钙质千枚岩、绢云母石英片岩、变砂岩夹变形砾岩(图4)；后者为含石英白云质大理岩、细晶大理岩，为主要赋矿层位。哈拉巴依沟组(OSh1)仅在东北部出露，为钙质千枚岩段。北西部为磨石沟花岗闪长岩体，接触带见角岩化、硅化、绿泥石化。花岗闪长岩脉多沿构造裂隙、节理侵入，其与大理岩接触带上铁、铜矿化富集。昆南断裂位于矿区南部，呈东西向展布。东大滩北断裂位于矿区北部，近东西—北东向呈舒缓波状展布，形成宽的片理化带。北东向断裂组以忠阳山正断裂最为典型，断裂派生的节理、裂隙构成铁、铜矿化的赋存空间。

矿区西部以铁矿化为主，磁铁矿体呈透镜状，位于岩体接触带或万宝沟群大理岩与变碎屑岩界面上；地表风化见强褐铁矿化。矿石矿物有磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿及少量孔雀石；脉石矿物为方解石、石英、绿泥石和绢云母。东部铜矿化为主，赋矿围岩为大理岩；铜矿化沿大理岩层理断续分布，呈条带状、块状、角砾状构造。矿石矿物以斑铜矿、黄铜矿为主，次生矿物有孔雀石和蓝铜矿。

3.2 蚀变矿物分布特征

异常提取显示矿区发育有绿泥石、方解石、白云石、菱铁矿、中波绢云母、短波绢云母等(图4)。绿泥石、短波绢云母异常组合多呈团块状异常产出(图4c、图4f)，沿南部苦海岩群及西北部磨石沟二长花岗岩体侵入带部位分布。铁铜矿化体赋矿层为万宝沟群大理岩段分布区域，以菱铁矿+白云石+中波绢云母蚀变矿物异常组合为主(图4d、图4e)，呈点状、条带状分布，该异常组合与矿化地段相吻合。

1.苦海岩群绢云母石英片岩；2.万宝沟群千枚岩；3.万宝沟黑云石英片岩、钙质片岩；4.万宝沟群绢云母石英片岩；5.万宝沟群大理岩；6.纳赤台群变砂岩、千枚岩；7.新近系；8.花岗闪长岩；9.构造破碎带；10.铁矿体；11.断层；12.绿泥石；13.方解石；14.白云石；15.菱铁矿；16.中波绢云母；17.短波绢云母图4 忠阳山铁铜矿地质图及蚀变矿物分布图Fig.4 Geological map and diagram of hyperspectral altered mineral of Zhongyangshan Fe-Cu deposit

矿区内光谱测量显示，苦海岩群绢云母绿泥石英片岩(DDT-01)具有4处吸收峰：分别为600～800nm、800～1000nm、1000～1200nm处Fe2+吸收峰，2207nm处Al-OH吸收峰，2245nm处Fe-OH吸收峰，以及2345nm处Mg-OH混合吸收峰(图5a)，表现出绿泥石化和短波绢云母化，该蚀变组合与其相对高压低温的绿片岩相形成环境相吻合(刘圣伟等，2006)。受新近系覆盖的影响，苦海岩群多沿山脊出露，使得该套地层中绿泥石和短波绢云母异常不规则展布。万宝沟群黑云绿泥钙质片岩(DDT-06)、孔雀石化晶屑凝灰岩(DDT-08c)均有2345nm处混合吸收峰(图5a)。前者具2245nm处的Fe-OH吸收峰、Fe离子吸收峰，表现绿泥石化特征；后者伴有Cu2+吸收峰，具孔雀石化特征。

赋矿围岩DDT-08a、DDT-08b为白云质大理岩(图5b)，光谱曲线具2335nm处CO32-吸收峰。大理岩受磁铁矿风化淋滤作用影响，其铁质成分沿大理岩裂隙及表面发育强褐铁矿化，使得本区大理岩地表呈黄褐色，具有Fe离子吸收峰。Fe离子吸收峰和CO32-吸收峰二者共同构成菱铁矿假异常，这与菱铁矿异常沿铁(铜)矿化呈点状分布相吻合。

万宝沟群纹层状大理岩DDT-04b、DDT-04c、DDT-04d(图5c)，光谱曲线均具有2340nm处CO32-吸收峰。样品DDT-04c光谱曲线具有2210m处Al-OH吸收峰，表现中波绢云母特征。另外两者该特征峰则较弱。结合地质特征DDT-04c采于磁铁矿围岩中。镜下鉴定：方解石82%，石英+斜长石10%，白云母8%。方解石呈他形变晶粒状结构，呈定向分布。白云母呈细小片状分布在方解石间隙。镜下鉴定与光谱测量均显示出中波绢云母化和碳酸盐化特征，表现出较深层次的变质变形特征。孔雀石化大理岩样品DDT-04d除具有CO32-特征吸收峰外，600～1000nm处见宽缓Cu2+吸收峰(图5c)，与其强烈的孔雀石化相一致。

区内破碎蚀变带较发育，呈北东东向产出，与含矿大理岩层位相吻合。其样品光谱测量显示均见Fe3+特征吸收峰(图5d)，样品 DDT-04f，DDT-05在2260nm处具有强度不一的黄钾铁矾Fe-OH吸收峰。其余样品见有2210nm处Al-OH吸收峰，表现出中波绢云母特征。区内铁、铜矿多产出于万宝沟群碳酸盐岩组的蚀变破碎带中，结合其光谱曲线特征，认为菱铁矿(褐铁矿+碳酸盐)+中波绢云母呈带状、点状分布区域为较好的指示矿化蚀变带。

a.石英千枚岩、黑云绿泥钙质片岩；b.大理岩；c.孔雀石化纹层状大理岩；d.蚀变破碎带图5 忠阳山矿区岩、矿石光谱曲线图Fig.5 Spectral of the rocks in Zhongyangshan deposit

综上所述，忠阳山矿区铁铜矿化赋存在万宝沟群白云质大理岩中，围岩受区域变质作用影响形成团块状分布绿泥石、短波绢云母团块状异常。矿区内串珠状菱铁矿化异常，近北东东向断续出现，其与区内片理化带、构造带方向一致，同时叠加有中波绢云母、白云石异常，其异常组合形态与区内含铁铜矿化具较好的吻合性。该菱铁矿(褐铁矿+碳酸盐)+中波绢云母蚀变矿物异常组合呈带状延伸，受断裂带控制，与东昆仑阿斯哈金矿区(孙雨等，2013)标志性蚀变矿物组合相近。

研究显示在东昆仑铜铁矿区附近注意寻找金、铅锌等矿产具有重要意义(杜玉良等，2012)；地球化学测量显示忠阳山矿区具有Au、Cu、Sb元素异常，展现出较好的金成矿环境；地面光谱测量、高光谱异常结果均显示忠阳山矿区发育金矿化标志性蚀变矿物组合(孙雨等，2013)；矿区位于磨石沟花岗闪长岩体外接触带，该岩体为金成矿提供热源；受昆仑南断裂活动影响，区内脆性断层、韧性剪切带极为发育，这些发育部位易受热液交代作用影响，形成金-铜的控矿构造、赋矿空间。因此，认为忠阳山铜铁矿区具备有利的金成矿地质条件。

4 标志性蚀变矿物组合的建立

通过野外调查，发现受矿化规模、地形地貌、残坡积覆盖、不同比例尺变化等因素的影响，在高光谱异常数据中多数矿体的蚀变分带特征不甚明显，但同成因类型矿床内的蚀变矿物组合却是相近的。因此，利用蚀变矿物组合的形式进行矿化蚀变带的识别可以有效的降低以上因素的影响。结合矿床学及矿物学范畴，笔者将高光谱标志性蚀变矿物组合描述为：在一定地质条件下形成，能够指示某种特定矿床蚀变分带的，并能被高光谱信息反映出来的蚀变矿物组合。例如，典型的斑岩型铜矿，其蚀变分带为钾化带→黄铁绢英岩化带→泥化带→青磐岩化带，那么斑岩型铜矿标志性蚀变矿物组合即为绢云母+褐铁矿+硅化→绿泥石+高岭土→绿泥石+方解石。

结合上述成矿地质条件分析、典型矿床高光谱异常特征剖析，在忠阳山矿区2条地质剖面光谱测量、矿物成分及成矿元素分析基础上，发现该区存在有良好的金矿化，认为忠阳山矿床应为金-铁-铜多金属矿床。其金矿化赋存于铁铜矿化体中的破碎蚀变带内，围岩以万宝沟群大理岩段为主。2条典型剖面剖析如下。

I号剖面：位于忠阳山矿区西部，剖面露头宽约25m，岩性为钙质千枚岩、大理岩、大理岩化灰岩等。发育2层透镜状磁铁矿体，位于钙质千枚岩与大理岩界面处。纹层状大理岩中沿裂隙发育孔雀石化。剖面中部大理岩中见一破碎蚀变带(图6a)，蚀变带宽约1.5m，最宽处达2m。自北向南依次为红褐色褐铁矿化破碎带，宽约40～50cm；黄褐色黄钾铁钒蚀变带，宽约40～60cm；浅红褐色破碎蚀变带，宽约30～50cm。光谱测量显示大理岩样品(图5c)具CO32-吸收峰、Cu2+吸收峰、2210nm处Al-OH吸收峰，与该处白云石+中波绢云母异常组合一致。蚀变破碎带样品DDT-04e、DDT-04f、DDT-04g均有Fe3+吸收峰(图5d)，表现出强褐铁矿化，个别样品发育黄钾铁矾Fe-OH吸收峰、中波绢云母化Al-OH吸收峰。而褐铁矿化、黄钾铁矾化是金矿化的良好找矿标志，对破碎蚀变带分析显示Au 为0.83×10-6～3.39×10-6，Fe为11.8%～36.3%。孔雀石化大理岩中也见有Au元素异常。

结合其高光谱异常信息，显示剖面处由菱铁矿+白云石+绿泥石+中波绢云母+短波绢云母异常组合构成。其中绿泥石+短波绢云母呈斑块状分布，菱铁矿+白云石+中波绢云母呈点状异常产出，与该处金矿化吻合较好。

II号剖面：位于忠阳山矿区中部，出露有变质碎屑岩、大理岩，见后期闪长岩脉(图6b)。光谱测量显示闪长岩(图7a)具Fe离子和-OH吸收峰，表现出绿泥石异常，于2210nm处发育深的Al-OH吸收峰，表现出中波绢云母特征，与之较高温度、开放的构造环境相吻合(刘圣伟等，2006)。变质碎屑岩发育CO32-吸收峰和弱Al-OH吸收峰(图7b)，表现出碳酸盐化、弱绢云母化，推测受后期岩脉侵入的热液交代作用引起，样品DBC-02b、DBC-04a的X衍射结果也显示其强碳酸盐化特征。大理岩样品见强CO32-吸收峰，并见有Fe离子吸收峰(图7c)，与该处大理岩具褐铁矿化相吻合。在剥离面中部有一褐黄色破碎蚀变带，宽约40cm，两侧围岩破碎强烈，见褐铁矿化、黄钾铁矾化极为发育。光谱测量、X衍射结果均显示这一特点(图7d，表1)。黄钾铁矾化破碎蚀变带化学分析显示其Au品位达24.6×10-6，剖面南侧见一褐铁矿化石英脉，其Au品位为1.27×10-6，显示出良好的金矿化。结合其高光谱异常提取结果，剖面处由短波绢云母+绿泥石+中波绢云母+菱铁矿+白云石异常组合构成。其中短波绢云母+绿泥石呈团块状异常分布，白云石+中波绢云母+菱铁矿呈斑点状产出，叠合于前者之上，与区内金矿化异常相吻合。

1.钙质千枚岩；2.变砂岩；3.云母石英片岩；4.大理岩；5.磁铁矿体；6.金矿化破碎带；7.褐铁矿化石英脉；8.断层；9.褐铁矿化；10.孔雀石化；11.构造破碎带；12.取样点图6 忠阳山矿区剥离面素描图Fig.6 Geologic sketch of outcrop area in Zhongyangshan deposit

a.闪长岩；b.碎屑岩；c.大理岩；d.破碎蚀变带图7 忠阳山矿区剥离面岩矿光谱曲线图Fig.7 Spectral of the rocks in Zhongyangshan deposit

表1 忠阳山矿区X衍射分析结果表Tab.1 X-ray diffraction data of Zhongyangshan deposit

注：据西安地质调查中心测试中心。

上述分析表明，忠阳山矿区存在良好的金矿化蚀变带，岩、矿石X衍射矿物分析显示：位于破碎蚀变带中含金矿化样品(表1)，矿物成分由石英、斜长石、伊利石、绿泥石、针铁矿、黄钾铁矾(钠铁矾)、白云石和方解石构成。其矿物组成除继承原岩矿物成分外(石英、斜长石、白云石、方解石)，还含有次生硫化物、氧化矿物(黄钾铁矾、钠铁矾、伊利石、针铁矿等)。围岩样品矿物成分以石英、方解石、白云石、长石等为主，次生硫化物、氧化物很少。对比可见黄钾铁矾、针铁矿与金矿化关系密切，是寻找金矿化的实地找矿标志。

综上所述，忠阳山矿床应为一金-铁-铜多金属矿床，其金矿化位于片理化大理岩的破碎蚀变带中，与研究区北部金矿床相比，显示出较深层次的变质、变形特征。光谱测量显示其赋矿围岩表现出CO32-、Fe离子、Al-OH等吸收峰，与高光谱数据提取的点型、条带型菱铁矿(褐铁矿+碳酸盐)+白云石+中波绢云母异常组合相吻合，其为金矿化标志性蚀变矿物组合, 串珠状的菱铁矿异常很好的标示出破碎蚀变带的展布(图4d虚线范围)；外围变质碎屑岩具Fe离子、Fe-OH、Al-OH、Mg-OH等吸收峰，表现为团块状绿泥石化+短波绢云母化异常组合。

5 标志性蚀变矿物组合技术应用

通过忠阳山金铁铜多金属矿床的高光谱特征分析，认为区内金(铜)矿化受断层破碎带控制，以菱铁矿(褐铁矿+碳酸盐)+中波绢云母高光谱标志性蚀变组合为特征，其异常组合形态呈带状延伸。通过成矿地质条件分析，认为研究区内分布有多条韧性剪切带及逆冲断层，且位于Au、Cu化学异常浓集部位，具有较好的金矿找矿潜力。因此，开展区内脆-韧性剪切带型金矿找矿工作为找矿关键所在。通过基于高光谱遥感技术建立的标志性蚀变矿物组合及找矿标志，按照相似类比的原则，对区内分布的脆-韧性剪切带及其高光谱蚀变矿物异常组合进行分析，综合成矿地质条件分析，认为该区西大滩、五十八大沟剪切带发育有较好的标志性蚀变矿物组合，具备较好的金成矿地质条件，并对其进行实地查证。

5.1 西大滩北预测区

西大滩北预测区位于研究区西南部，CASI数据10、7、3波段影像上呈浅蓝灰色-灰褐色，北西向条带状纹理。异常提取该区发育绿泥石、绿帘石、菱铁矿、白云石、短-中波绢云母异常；绿泥石+短波绢云母蚀变矿物异常组合呈北西西向带状展布，菱铁矿+白云石+中波绢云母异常呈点型异常产出于其中，与金矿化标志性蚀变矿物组合相一致(图8)。查证显示该剪切带宽约30 m，北西西向延伸大于8 km。岩性以灰绿色糜棱岩化变砂岩、千枚岩化变砂岩为主。其中发现多处石英脉，出露宽约20～30 cm，脉体见黄铁矿化、黄铜矿化及次生孔雀石化，其Au品位为2.17 ×10-6。

1.菱铁矿；2.绿帘石；3.白云石；4.中波绢云母；5.短波绢云母；6.绿泥石；7.二长花岗岩；8.赛什腾组；9.韧性剪切带；10.查证点图8 西大滩地区高光谱蚀变矿物分布图Fig.8 Diagram of hyperspectral altered mineral of West Datan aera

5.2 五十八大沟预测区

五十八大沟预测区位于研究区中部， CASI数据10、7、3波段影像上呈浅蓝灰色-灰白色色调，北西西向条带状产出。异常提取显示该韧性剪切带发育菱铁矿、绿泥石、绿帘石、白云石、透闪石、绢云母蚀变矿物异常。其中绿泥石+绿帘石+短波绢云母+白云石蚀变矿物异常呈团块状异常，分布范围较韧性剪切带广。菱铁矿+中波绢云母+透闪石呈线型异常与韧性剪切带吻合较好(图9)，其地质条件与西大滩相近，高光谱异常特征也显示出具有较好的找矿潜力。

1.菱铁矿；2.透闪石；3.白云石；4.绿帘石；5.绿泥石；6.中波绢云母；7.长波绢云母；8.短波绢云母； 9.赛什腾组；10.青办食宿站组；11.万宝沟群；12.地质界线；13.韧性剪切带；14.查证点图9 五十八大沟地区高光谱蚀变矿物分布图Fig.9 Diagram of hyperspectral altered mineral of Wushibadagou aera

查证显示该处为一韧性剪切带，宽30～80 m，延伸大于10 km，产状204°∠76°(图10a)。岩性以糜棱岩化砾岩、变碳酸盐岩(大理岩)、砂板岩和千枚岩为主，夹有闪长岩脉、变凝灰岩。灰绿色变砂岩、钙质千枚岩夹板岩围岩中，发育有自形粒状黄铁矿晶体，大小0.2～1 cm(图10b)，局部可见沿脆性断裂形成褐铁矿化带。糜棱岩化砾岩中砾石成分为大理岩、石英、变砂岩，砾石大小0.2～15 cm，磨圆度为次棱角状-次圆状，具有线性拉伸(图10c)，大理岩砾石中常见孔雀石化、黄铁矿化。大理岩受后期构造作用呈片理化，沿片理面发育孔雀石。

结合其光谱测量，菱铁矿由褐铁矿化大理岩引起；团块状白云岩异常由大理岩引起；绿泥石、绿帘石异常由变砂岩、千枚岩引起；绢云母化与千枚岩化砂岩关心密切。另外，在该韧性剪切带中大理岩发育明显的透闪石化(图10d)，呈透镜状产出，与该剪切带上分布的透闪石化异常相吻合。大理岩多见糜棱岩化，在其与岩脉、凝灰岩的接触部位蚀变发育，可见电气石化、矽卡岩化、绢云母化。结合剪切带内宏观地质现象及镜下鉴定，表明该区经历区域变质、构造变质、后期岩浆热液等多期次构造-热液事件，具有较好的金成矿条件。

查证表明该区发育2种铜(金)矿化类型。其一为赋存在片理化大理岩中，见孔雀石沿裂隙面发育，此类铜矿化出露较宽，约20～40 m，沿整个剪切带均有发育，但金矿化弱(图10e)；其二为赋存在糜棱岩的石英脉中，石英脉呈透镜状断续发育，多伴生黄铁矿化，金矿化。含金石英脉普遍宽5～30 cm，长0.2～3 m(图10f)。化学分析显示Au：0.14×10-6～1.46×10-6，Cu品位达7.41%。

查证结果显示，通过典型矿床剖析所建立的标志性蚀变矿物组合可以有助于识别金矿化蚀变带。认为东昆仑西大滩、五十八大沟一带具有较好的金矿找矿潜力，该查证成果为青海昆仑河整装勘查区的金矿找矿工作部署提供参考。

5.3 研究区金矿找矿模型

综上所述，沿昆南断裂北见忠阳山金(铜铁)矿，其赋存在片理化大理岩破碎带中。西大滩北、五十八大沟发育位于韧性剪切带中的金矿化，主要赋存在糜棱岩化、黄铁矿化变砂岩中。初步认为二者具受脆-韧性构造控制的中-深成造山型金矿床特点。前人研究也表明该区存在2期金矿化事件：加里东期中地壳上部-上地壳底部和华力西—印支期浅层次(1.2～5.7 km)金矿体侵位(GROVES et al.,1998;袁万明等，2000；张德全等，2001；丰成友等，2004b；陈衍景，2006, 2013)。认为研究区内金矿化属于为同一造山型金矿成矿系列。高光谱异常特征显示前者异常组合以外围团块状短波绢云母+绿泥石化组合为主，矿化地段为条带状中波绢云母+白云石异常，矿化中心为菱铁矿化异常。后者金矿化的高光谱蚀变矿物异常组合较为丰富，外围以团块状绿泥石+绿帘石+白云石+短-长波绢云母异常组合，沿韧性剪切带发育有条带状中波绢云母+菱铁矿+透闪石异常组合，其形态呈带状展布；地质上以孔雀石化、褐铁矿化、黄铁矿化、硅化为找矿标志，部分地区受硅化影响，地表呈现线状正地形地貌特征。将其高光谱找矿模型归纳见表2：

a.韧性剪切带全景；b.含黄铁矿变砂岩；c.糜棱岩化带；d.透闪石化大理岩；e.黄铜矿化大理岩；f.黄铜矿化石英脉(Py:黄铁矿；Cp.黄铜矿；Mal.孔雀石；Qz.石英；Tl.透闪石；Cal.方解石)图10 五十八大沟韧性剪切带野外照片Fig.10 Photographs of the ductile shear belt in Wushibadagou area

6 结论

(1)CASI/SASI高光谱数据异常提取显示东昆仑东—西大滩一带分布有菱铁矿、透闪石、绿泥石、绿帘石、白云石、方解石、长-中-短波绢云母等7类蚀变矿物异常，异常不规则分布；绿泥石+绿帘石+绢云母+菱铁矿蚀变矿物异常组合多呈条带状、斑块状，与区内影像呈北西西向条带状延伸的韧性剪切带相吻合，该异常组合形态较明显的反映出韧性剪切带构造行迹。

表2 东昆仑西大滩—东大滩研究区金矿床高光谱遥感找矿模型表Tab.2 Prospecting models of gold deposit in West-East Datan areas of East Kunlun

(2)东—西大滩研究区造山型金矿床的标志性蚀变矿物组合为“菱铁矿(褐铁矿+碳酸盐)+中波绢云母+白云石”。韧性剪切带型金矿高光谱遥感找矿标志为：受韧性剪切带控制，中心部位由带状展布的“菱铁矿+中波绢云母+白云石”标志性蚀变矿物组合构成，部分区域可见透闪石化，外围以绿泥石、绿帘石、短波绢云母等团块状异常分布的区段；地表找矿标志为黄钾铁钒，黄铁-绢英岩化，孔雀石化发育的破碎蚀变带、韧性剪切带。

(3)东昆仑东—西大滩一带发育完整的造山型金矿成矿系列，其金矿与构造关系密切，利用标志性蚀变矿物组合找矿预测技术在忠阳山、西大滩、五十八大沟等地区发现较好的金找矿线索，为青海省昆仑河整装勘查区的金矿找矿工作提供参考。

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