新疆鄯善县大平梁北部地区遥感-化探信息融合及成矿远景预测

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作者祝明明
来源中国地质大学(北京)
出版年2015
摘要
新疆鄯善县大平梁矿区位于塔里木地块北部库鲁克塔格古老基底东缘,地处库鲁克塔格成矿带东部。库鲁克塔格成矿带矿产资源丰富,是塔里木北缘重要的铁、铜、铅、锌、镍、金、蛭石、磷灰石成矿带。该成矿带西部已探明超大型蛭石矿和众多铜、镍、金、钨、铅、锌矿床(点);而成矿带东部工作程度相对较低,仅发现有大平梁铜多金属矿床和几处铁矿化点。本文以新疆鄯善县大平梁北部地区作为研究区,以铜矿为研究对象,使用ASTER遥感数据及1:5万岩屑地球化学数据,结合研究区典型矿床地质特征,在综合信息找矿理论和方法指导下,提取研究区蚀变遥感异常信息和化探异常信息,并进行遥感异常和化探异常信息的融合研究,筛选综合找矿信息,圈定研究区成矿远景区。得到的基本认识如下:1、典型矿床研究矿区地层单一,仅出露震旦系贝义西组第二、三岩性段。因库鲁克塔格地区构造、岩浆活动强烈,地层中发育褶皱、断裂构造,在其构造有利部位,中酸性侵入体与碳酸盐岩接触交代形成了矽卡岩型铜矿床。矿区围岩蚀变比较发育,主要矿化蚀变有硅化、矽卡岩化、碳酸岩化、蛇纹石化、大理岩化、绿泥石化、磁铁矿化、黄铁矿化、磁黄铁矿化等,次生矿化蚀变以褐铁矿化、赤铁矿化、孔雀石化为特征。这些矿化蚀变是进行遥感蚀变信息提取的地质基础。2、遥感蚀变异常信息提取遥感数据以ASTER作为数据源,运用比值法和主成分分析法进行遥感蚀变信息的提取。ASTER因短波红外波段划分比较合理、精细,能够识别含铁矿物、Mg-OH矿物、Al-OH矿物和CO32-矿物。在分析USGS矿物波谱的基础上,设计了提取含铁矿物、Mg-OH矿物和CO32-矿物的波段组合,并进行主成分分析得到了代表各类矿物蚀变信息的主成分因子。在对主成分因子运用3×3均值滤波与密度分割方法后提取了三类矿物蚀变信息。3、化探异常信息提取本文将化探异常信息转化为栅格图像,以图像的亮度、灰度及色调表达化探信息的空间结构特征及异常强度分布的变化特征。在arcgis和spss软件平台支持下,研究14种化探元素(Ag、As、Au、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、W、Zn)的地球化学特征,并运用经典统计学方法进行了化探异常信息的提取。在研究区化探元素特征研究的基础上,运用聚类分析和因子分析研究了地球化学元素组合规律,得到与该区矿床成矿元素一致的Cu、Mo元素组合。考虑到经典统计学方法采用的是统一的异常下限,并且化探元素不是完全服从正态分布,然而不同的地质背景可能会影响化探异常下限。因此,对研究区进行地质分区,采用EDA技术计算异常下限,运用衬值异常方法提取化探异常信息。结果表明:衬值异常方法较经典统计学方法提取的异常信息明显的突出了高背景中的弱缓信息。4、多元综合信息提取在研究了遥感波谱性质和化探信息之间的相关性之后,在坐标配准、空间尺度转换和统一量纲的条件下,根据多元找矿信息之间的套合和耦合关系,运用基于套合的RGB彩色合成、基于数据层的彩色空间变换(HIS变换)及二维相关编码对研究区的遥感蚀变信息与化探信息进行融合处理提取综合信息。选取Mg-OH蚀变(R)、化探Cu、Mo综合元素衬值异常(G)和含铁矿物(B)进行假彩色合成,得到化探异常与遥感蚀变信息空间图像,以重叠区域为多信息区域,非重叠区为单一信息区域。这种融合处理以非常丰富的色调直观地反映了遥感-化探异常信息的空间套合关系,能更好地突出与矿(化)体有关的遥感异常和化探异常,更好的增强有利矿化地段信息。基于数据层成分替换的HIS彩色空间变换能较好的实现两种数据的优势互补,既保留了遥感数据所反映的地物多维特征信息(构造、岩体、水系),又体现了化探元素的富集、迁移特性,同时还能充分利用遥感数据的高空间分辨率及空间特征表达优势。5、成矿远景区的圈定根据矿床成矿地质条件及基于RGB彩色合成、HIS彩色空间变换和二维相关编码的遥感-化探融合结果,圈定了3个有利于该区找矿的远景区。

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