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摘要 ：赛北弄锡矿属羌南 - 保山地块，由西沟口、西山、东 坡和马部果四个矿化段组成。区内褶皱及脆、韧性断裂发育，形 成良好的控岩控矿空间，成矿潜力良好。利用ETM+ 遥感数据提 取与矿化有关的羟基与铁染蚀变异常， 对西藏赛北弄矿区遥感特 征进行解译总结， 寻找矿化现象与地质构造现象之间的关联性。
遥感技术的出现及发展为矿区圈定及找矿预测提供了全新 的技术手段，目前的研究主要包括矿化蚀变信息提取、矿物精 细识别、成矿背景研究及找矿预测等方面。吴一全等将波段比值 法、主成分分析法和 SVM 相结合，在 ETM+ 影像中提取羟基蚀变异常及铁染蚀变异常信息 ;张焜等首次通过比值法和主成分 分析法提取国产高分辨率多光谱影像中的含铁矿物蚀变异常信 息 ;刘成等通过混合像元线性分解模型对卧龙泉地区进行了粘 土矿物的蚀变信息提取 ;张宗贵等从岩矿光谱特征入手，利用 可见光、近红外和短波红外成像光谱数据， 开展成像光谱遥感矿 物识别 ;唐淑兰等结合PCA、多尺度分割及 SVM 利用加权融合 后进行地温反演，依据地表热异常识别出规硅化蚀变带。另外， 利用遥感技术可以直观地获得蚀变矿物的位置、形态、范围和分 布特征等信息， 为进一步成矿预测提供相应的证据。
赛北弄研究区是我国西藏自治区类乌齐县重要的找矿远景 区，矿区内已开展了关于矿床学和矿物学的一系列研究 ;向天 秀等通过对成矿流体、成矿温度及包裹体成分研究推定了赛北 弄锡矿热水溶液主要来自于岩浆，并将矿床划定为岩浆期后气 成热液高 - 中温充填交代型锡矿床 ;申屠保湧等选取矿区角砾 岩型和细脉型两种锡石单矿物进行测温，指定早矿化阶段锡石 的形成温度为 300℃~ 320℃，划定矿床属于中温热液矿床 ;邱 军强等通过对矿区地质特征、水系沉积物异常特征及重砂异常 特征， 进行了找矿靶区圈定。作者在前人对矿区地质特征及矿化 特征详细分析的基础之上， 以遥感技术对蚀变信息提取， 对赛北 弄找矿远景区进行遥感异常分析。
1 区域地质概况
赛北弄锡矿是西藏地质队在境内发现的第一个原生锡矿床， 位于昌都北西类乌齐县类乌齐区南西月 5km 的赛北弄—马部果 一带，地处青藏高原东部，三江流域中段北部，澜沧江和怒江结 合带之间，大地构造位置属于羌南 - 保山地块，由西沟口、西山、东坡和马部果四个矿化段组成，东部与娘涌中酸性浅成脉岩发 育区相连。区内主要出露前奥陶纪 - 中三叠世、前石炭纪、晚三 叠世 - 中侏罗世地层 ;岩浆活动较弱，仅有少量岩体呈岩株、岩 枝状分布。区内北西 -南东向褶皱及脆、韧性断裂发育。
2 矿床地质特征
2.1 地质特征
赛北弄矿区位于长毛岭陆缘盆地，属于君达 - 类乌齐成矿 带。区内地层相对简单，主要为上三叠统巴贡组。岩性为一套灰 黑色 - 黑色岩屑的长石石英砂岩、粉砂岩、斑岩，常发育不连续 粒序层理， 其上部及下部含少量生物介壳灰岩， 岩层见角岩化蚀 变现象发育。
矿区位于羌塘 - 三江陆块的中生代长毛岭 -左贡复向斜东北 部，北澜沧江断裂带南西侧。矿区内发育两期构造 ：①轴向呈 190°~ 110°的长毛岭 - 左贡大复向斜中的一个次级背斜及其 断裂裂隙， 为成矿前构造。褶皱中以低序次纵向张性断裂裂隙发 育，裂隙是侵入体与热液充填的主要空间，与矿床形成关系密 切，是主要的控岩控矿构造 ;②轴向呈近NNW-SN 的褶皱及与 其相关的低序次断裂、裂隙组成的主成矿期后构造。矿区内与锡 矿化有关的岩浆岩活动以燕山晚期中酸性侵入岩为主，一类为 隐伏的含锡花岗岩，另一类为以岩墙或岩床形式产出的浅成侵 入体，主要类型为花岗闪长斑岩、闪长玢岩和白云母花岗斑岩。 区内脉岩见绢云母化、黄铁矿化、钾长石化、硅化及高岭土化等 蚀变现象发育。
2.2 矿化特征
赛北弄地区矿化从空间上主要集中在四个地段 ：Ⅰ矿化段 - 西沟口北坡 ：Sn、Cu矿化发育在角岩化砂岩及石英闪长玢岩中， 但未形成工业矿体 ;Ⅲ矿化段 - 西山 ：花岗闪长斑岩中发育含 Sn、W 褐铁矿的电气石石英脉，砂板岩中同样可见 Sn、W、Ag等 元素富集 ;Ⅱ - Ⅳ矿化段 - 东坡及马部果周围 ：富含 Sn、W、Ag 等元素的矿体以充填交代方式产出在砂板岩中，其中 Sn 元素可 达工业矿体品位。矿石构造主要为细脉、细网脉及浸染状构造， 见晶洞发育。
2.3 矿石特征
赛北弄锡矿床围岩蚀变具有一定分带性，但矿区、矿石、矿 物成分较为简单，以细脉 - 细网脉浸染状锡石矿物为主，见黄铁 矿、菱铁矿、方铅矿、黄铜矿等。脉石矿物见石英， 电气石、方解石、绿泥石、钠长石、白云母等。
3 遥感蚀变信息提取
ETM+ 遥感数据能较清晰的反映矿区黄铁矿化、钾长石化、 绿泥石化及绢云母化等矿化蚀变中含有的羧基(OH-) 和三价铁 离子(Fe3+) 离子基团，为进一步研究矿物蚀变分布规律奠定良 好基础。
作者拟采用掩膜 + 主成分分析 + 色度调整的方法，对矿区 进行蚀变信息提取。通过掩膜处理， 可以有选择地将干扰信息像 元进行去除，保留包含蚀变信息的地质体像元 ;主成分分析法 可将众多原始变量线性拟合为少量主分量，尽可能多的保留原 始变量信息，从而对矿区的矿化及蚀变信息等内在规律进行提 取、简化、解译，从而对矿区的蚀变分布范围进行圈定，探究矿 区蚀变分布规律。
3.1 数据来源
本次研究获取不同时段的两景遥感影像进行综合分析，以 期获取更有利的遥感蚀变信息，从而进一步地进行地质特征 解译及指导找矿工作。本次遥感解译工作数据获取为地理空间数据云(Geospatial Data Cloud) 网站免费下载获取， 选取两 景 Landsat-7 ETM+ 数据，数据影像质量优良，一景影像号为 LE71340382000134SGS00. 成像时间为2000 年 5 月 13 日，云量为0.8% ;另一景影像号为LE71340392002043BKT00. 成像时间为 2002 年2 月 12号，云量为44.55%。
3.2 数据预处理
本 次 研 究 利 用 ENVI(The Environment for VisualizingImages) 软件对ETM+ 数据影像进行预处理工作，包括 ：几何校 正、辐射定标、大气校正、图像镶嵌及图像裁剪、去除地物干扰 等工作。ENVI 软件中的 radiometric calibration 工具可以对影像 进行辐射定标，大气校正则是基于 ENVI 软件中的 FLAASH 模 块进行校正处理， 然后通过影像镶嵌与裁剪， 对两景影像进行处 理，最终得到研究区遥感影像图。
3.2.1 几何校正
遥感图像的几何误差可归结为系统误差和非系统误差两类。 系统误差主要是由自身原因引起的，往往已经对有关的资料进行 了修正 ;而不是由大量的误差引起的，例如轨道高度误差、姿态 误差、地球曲率误差、大气折射率和地形变化等，都会导致卫星图 像的误差。几何修正的目的， 就是纠正这种不符合体系的误差。
通过对图像进行几何修正，可以获得与图像相同尺寸的地表 坐标，并具有地表的位置。研究是区地处高纬度的险峻地区，地 表变化对该区的地形变化有很大的作用。为实现图像与有关的 地质数据的一致性， 本文采用ENVI软件中的Image Registration Workflow程序实现对遥感图像进行几何修正。每个图形都有20个以上的控制点，并且围绕着整个画面均匀地排列。所选择的控制 点位置平均偏差应小于 1个像素。在保持几何修正的基础上，尽量 减少对原始光谱的影响。
3.2.2 辐射定标
遥感影像中所记录的光谱值与其所处物体表面的辐照强度 不相符合，即所谓的辐照畸变。由于辐射畸变会造成影像的畸 变，从而影响影像的使用效率和可信度， 从而大大影响了辨识物 体的辨识精度。所以，在今后的工作中，要对这种畸变进行辐照 修正。
辐射定标技术是将地面物体的数据转化为相应的真实辐射 照度，目的是建立数字量化值与其对应视场中辐射亮度值之间 的定量关系， 消除传感器自身误差。其方法主要有两种 ：绝对辐 射定标和相对辐射定标。绝对辐射定标 ：建立DN 值与实际辐 射值的数学关系， 获取目标地表辐射量， 得到大气顶层的辐射亮 度 ;相对辐射定标 ：传感器探测元件输出的DN 值都应与入射 辐射亮度成正比， 且比例因子相同， 为了校正探测元件的不均匀 性，需要对原始亮度值进行归一化处理。ENVI 软件Basic Tools 模组中的地球测量分析工具能够对 ETM+进行辐射校准。
3.2.3 大气校正
不同波长的波段因大气衰减度而不同，因此，需要对影像进 行校正，从而消除大气的影响，达到恢复目标地物真实辐射亮 度值的目的，这个过程称为大气校正。进行图像预处理时可以 利用ENVI 的大气校正模块(FLAASH模块) 对辐射定标过后的 ETM+ 影像进行大气校正，从而消除大气、光照、地势起伏、传 感器方位角等条件对辐射传输的影响，获取地面物体的实际反 射信息。
3.2.4 图像镶嵌
图像镶嵌工作是遥感图像预处理的基础，目的在于得到正 确范围的研究区遥感影像。图像镶嵌工作采用 ENVI 软件中的 Mosaicking模块来完成。
3.2.5 图像裁剪
由于研究区的范围只是获取的遥感影像范围的一部分，因 此，需要对研究区的 ETM+ 影像进行裁剪，以便去除多余的数 据。本次裁剪工作主要利用 ENVI 软件上的Basic Tools 模块的 Subset via ROIs 工具来进行。
3.2.6 去除地物干扰
扰动地面一般指云层、雪、植被、水体、阴影和河漫滩等反 射系数高的地形。研究区表现为高纬度、低温、终年有雪、局部 植被覆盖的地区，具有相当多的雪、水体、阴影和植被。为了消 除植被、水体等地物的影响，采用NDVI 对植被进行分类和标 绘， 同时将NDVI<0 的地区作为水体进行剔除生成综合掩膜， 利用二值化图像掩膜的方式去除干扰因素。
3.3 线 - 环构造信息提取
线性构造和环形构造为成矿提供了控矿和容矿通道，线性 构造往往都是热液上升、迁移、凝固和富集的场所，是十分重要 的控矿构造，而地下隐伏岩体、火山喷发、岩浆侵入等地质作用 在遥感影像上往往会表现为环形构造，环形构造对岩浆热液的 富集有着重要的控制作用， 两者对成矿带的分布范围、赋存位置 等都有重要的指示意义，能够为矿床成因提供解释依据。因此， 研究区域存在的内线 - 环构造， 对于找矿预测意义重大。
研究区植被覆盖较厚，遥感影像中表现为突出的植被信息， 但总体海拔较高， 所以冰川的分布也十分显著。区内察雅县北部 的火山结构极为显著， 表现为放射状水系， 展布方向与区内断裂 构造一致。从总体线、环构造的分布特征来看，区内断裂构造走 向主要为NW-SE 向，环形构造未形成规模分布，但与线性断裂 具有相交的特征。研究区中部沿NW-SE 向形成明显的背斜，并 在研究区南部形成了一个构造盆地。不同方向线性构造的相交 位置与环形构造如果具有交叉分布， 可形成流体的圈闭， 可形成 矿床。本研究区解译结果未出现上述特征，因此，认为形成大型 金属矿床的可能性比较小。
3.4 围岩蚀变异常信息提取
3.4.1 羟基蚀变异常信息提取
根据对研究区域成矿地质特征的研究发现，该区发育高岭 土、绿泥石、白云母等泥化与绢云母化类矿物。以上矿物主要为 羟基类蚀变矿物和碳酸盐类蚀变矿物。其中，以白云母，高岭 石，蒙脱石，伊利石，明矾石，绿泥石，绿帘石等为典型的蚀变 岩。根据波谱曲线图，总体上Al-OH 型蚀变岩主要表现为高岭 石，蒙脱石，明矾石，白云母，伊利石，1.6μm 处存在较弱的相 对峰，2.2μm 处有显著的吸收谷点，而在2.27μm 处则出现一反射 峰 ;绿泥石和绿帘石等Mg-OH 型蚀变体在 2.32μm 处存在显著 的吸收谷区， 靠近2.17μm处出现一反射峰。据此， 波谱特征可对 遥感羟基蚀变信息提取提供一定指示意义。
矿区热液与围岩发生接触交代作用的过程中，早期生成的 矿物随着物化条件的改变， 发生高岭石化、绢云母化及绿泥石化 等蚀变作用，形成的粘土矿物往往含有大量的羟基(OH-)。依据 不同波段波谱反应的特征不同，选取 ETM+1、4、5、7 波段作为 输入波段进行主成分变换。
从羟基蚀变异常图上来看，异常主要集中在研究区西南部， 其中沿构造盆地边缘及构造断裂带内的地层及岩体内分布的羟 基蚀变特征较为明显，显示出由西南向东北方向蚀变逐渐减弱 的趋势 ;西北部见羟基蚀变异常区呈星点状零星分布，主要集M ine(矿)产ral re(资)源sources中在区域内断裂带附近，推测该区域内羟基蚀变异常可能与构 造断裂及构造盆地的形成有关，对后续构造解译及地质填图具 有一定指示意义。
3.4.2 铁染蚀变异常信息提取
研究区矿石矿物以黄铁矿、菱铁矿、方铅矿、黄铜矿等 为 主。前 人 研 究 发 现， 铁 染 蚀 变矿 物 在 0.63μm ~ 0.69μm 和 1.6μm ~ 1.7μm 达到顶峰时形成两个反射峰，在两峰之间 0.78μm ~ 0.86μm 形成吸收谷。Fe2+ 吸收谱带的中心波长位于 0.43μm、0.45μm、0.51μm、0.55μm、1.0μm ~ 1.1μm， 有时还出现 在 1.8μm ~ 1.9μm。其中 0.51μm、0.55μm 和 1.0μm ~ 1.1μm 的吸 收比较强。Fe3+ 的吸收谱带位于 0.4μm、0.45μm、0.49μm、0.70μm 和0.87μm 中，其中0.49μm、0.70μm和0.87μm 吸收特征较为明显。
总体上看，铁染蚀变矿物的光谱吸收和反射特征均覆盖了 可见光—近红外波段以及短波热红外波段范围。根据矿物波普 特征及工作需求，提取蚀变矿物黄铁矿、赤铁矿等铁(Fe3+)氧 化物的吸收或者反射波段，其在 ETM+ 遥感影像对应的波段为 ETM+1、3、4、5.据此对该波段进行主成分变换分析。
铁染蚀变异常图上，研究区西北角零星分布高值遥感异常， 西部及东北部岩体多见中低值蚀变异常分布，且有由南向北逐 渐减弱的趋势。区内铁染蚀变异常主要集中在区域内构造断裂 带附近， 但蚀变不是十分突出， 形成矿产概率较小。
综上所述，遥感蚀变异常信息提取在对研究区构造研究、蚀 变地质填图等方面具有良好的指示意义。从蚀变异常图上来看， 羟基蚀变主要集中在研究区西南部，沿构造盆地边缘及构造断 裂带内的地层及岩体内分布的羟基蚀变特征较为明显 ;铁染异 常主要集中在区域内构造断裂带附近，意味着铁染异常受断裂 构造或地层控制明显。
4 结论
本文利用ETM+ 数据以加多岭矿区为研究区， 研究了该区域 的成矿背景、线环构造， 运用主成分分析技术提取了研究区蚀变 信息， 得到了以下成果和认识 ：
(1) 遥感蚀变信息提取能够快速识别与成矿关系密切的蚀 变异常信息， 从而进行指导找矿工作。
(2) 研究区内羟基及铁染蚀变异常多分布在区域内构造断 裂带及构造盆地附近，推测研究区矿化受构造作用影响较为强 烈。
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