张玉鹏,张 坤,高 勇,唐 伟
(1.黑龙江省地质调查研究总院,黑龙江 哈尔滨 150036;2.黑龙江省第五地质勘查院,黑龙江 哈尔滨 150036)
测区位于黑龙江省南部,吉林省东北部,地理坐标为东经128°00′~128°30′,北纬44°00′~44°20′。属张广才岭山系,多为陡峻的中山地形,高度多在1000m以上;水系发育,属于松花江水系,寒温带大陆性季风气候[1]。
数据为法国SPOT-5卫星,空间分辨率为2.5米,符合1:5万区矿调的精度要求。将SPOT-5数据3、4、2波段模拟为真彩色图像,解译区内的地质体、接触带、地质构造;然后进行多源数据融合,并应用主成成分分析法提取遥感异常。以目视解译为主,结合计算机上人机对话方式进行识别和解译工作。
根据影像特征,详细解译划分了9个影像地质单元、21条断裂构造,4处环形构造(图1)。
①第四系:多浅色调,呈灰白、浅黄色、浅褐黄色。U形、箱形谷,沿河流谷地分布。②新兴组中浅变质岩类:绿色、草绿色,山体较高,山顶相对平坦圆润,无小的突出或瘤状地形,小山包常见平行分布特征,山脊不明显,山坡凸形,水系密度中等,略显平行特征。③新兴组变砂岩类:为硬的砂岩类,具有平行的突包状连续排列正地形。④新兴组板、片岩类:为软或薄片状岩石类型,具有洼地特征或密集冲沟特征。⑤塔东岩群中深变质岩类:浅玫瑰-浅黄绿色,山体圆润、平缓,山脊具有不明显平行状特征,山坡凸形,冲沟稀疏,局部近于平行状。⑥正长花岗岩类:浅黄绿、绿色,山体高耸完整,偶见小棱状山脊,山顶圆润呈馒头状,山脊不显,山坡凸形,冲沟稀少。⑦二长花岗岩类:浅黄色、黄绿色、绿色,山体高耸较完整,山形呈圆缓锥形山,山脊较明显-明显,山坡多平直,水系密度中等,疏密程度分布不一致。⑧花岗闪长岩类:浅玫瑰-黄色、碧绿色,山体低矮,由于冲沟密集显得山体破碎,山脊密集呈锐棱状,山坡凹形,冲沟密集,山体剥蚀程度深。⑨石英闪长岩类:玫瑰-浅黄色、绿色,山体低矮破碎,山脊锐棱状,山坡凹形,冲沟密集,山体剥蚀程度较深。
断裂影像特征表现如下:色调异常线,由于断裂引起含水或透-漏水点,使色调变深或变浅;不同水系类型分界线;色调分界线,表现为界线两侧色调差异;山体、岩体、山脊、河流、地层切断或错开;陡坎、陡崖、断层三角面成线状分布。线状负地形,如直线河谷、峡谷,山鞍基本上按线状延展。遥感解译断裂(图1)以NE向为主,其次为NW、NEE向,从区域上分析,NE向可能为主要控矿断裂。
环形影像如下:H-01外围正地形,中部负地形,水系平行发育,可能为后期花岗岩侵位;H-02外围正地形,中部负地形,水系平行发育,可能为环形火山口;H-03周围水系呈放射状,可能为后期花岗岩侵位;H-04周围水系呈放射状,可能为后期花岗岩侵位。
图1 测区遥感解译地质图
为提高遥感蚀变信息,将SPOT影像与ETM影像进行融合,在借鉴相邻地区多种矿物光谱测量数据的测量结果基础上,选择主成成分分析法提取铁染异常、羟基矿物异常,选用4-1波段中贡献大PC2求反后做铁染异常信息主分量;选用7波段中贡献大的PC4求反后做为羟基矿物异常主分量。合成假彩色图像来反应铁染异常和羟基矿物异常异常特征,结合各分量贡献值大小、地质特征等,划分了3个Ⅰ级异常区,2个Ⅱ级异常区,5个Ⅲ级异常区。从蚀变异常特征来看:Ⅰ,Ⅱ级异常可能与蚀变岩分布有关,Ⅲ级异常多呈带状可能与构造引起的蚀变有关。
岩性验证:按影纹圈定的解译岩性,界线差异较大;局部岩性与解译有相同、相似地段也只能参考。第四系阶地、河床沉积物界线较明显,遥感解译界线与野外实际调查验证第四系界线是吻合的。
断裂验证:实际调查后,70%以上的遥感解译断裂在地质调查后均有断裂特征,且构造方向也基本一致,仅局部有变化。测区的断裂的确定采用遥感解译与地面调查相结合的办法,会起到较好的效果。
环形影像验证:除H-02外与解译不全相符,实际调查为后期二长花岗岩侵位,地质体为条带状而非环形分布,这与解译时认为是与后期花岗岩侵位有关是相符的。其它均与地面调查验证是一致的。
蚀变信息验证:在测区的西部及北部表现较好,其中Ⅰ-1与1:20万化探异常相对应;Ⅲ-1则与1:25万化探异常、1:20成重砂异常等相对应,新发现有钨矿点3处;Ⅲ-2同样与1:25万化探异常、1:20成重砂异常等相对应,新发现有金矿化点1处、规模较大的矿化蚀变带1条,Ⅲ-5则反映的为古元古代拉拉沟岩组蚀变特征,新发现了3处磁铁矿点、矿化点。利用地质、物化探等资料,结合遥感异常信息圈定测区找矿远景区,将大大提高找矿选区的可靠性。由此可见应用遥感分析蚀变信息、划分遥感蚀变异常是可行的。
针对岩性解译而言,遥感解译仅作参考,而第四系地质界线可按解译界线圈定;遥感解译断裂一定程度上反映其构造形迹,需要实际调查确定其性质即可;环状构造是深源岩浆、火山作用的客观反映;应用遥感影像提取蚀变信息,划分遥感蚀变异常是可行的,可以提供找矿线索。