況 忠，龍勝清，曾禹人，黃欣欣，鄔曉芳

黔西南地區(qū)遙感構造與金礦的關系及找礦預測

況 忠，龍勝清，曾禹人，黃欣欣，鄔曉芳

(貴州省地質調查院，貴陽 550005)

遙感圖像顯示黔西南地區(qū)有兩個地層區(qū)——臺地相區(qū)和槽盆相區(qū)。復合內生微細浸染型金礦均產于短軸背斜、穹窿和與之伴生的斷裂內，因此遙感解譯的正向環(huán)形構造和環(huán)形影像對找礦有重要意義。另外，區(qū)內金礦與遙感解譯推測的隱伏斷裂也有一定關系?；谏鲜稣J識，以ETM+和GeoEye數據為數據源生成融合圖像，進行遙感構造解譯和分析，圈定了金礦找礦預測區(qū)，為進一步開展貴州省礦產資源潛力評價和找礦工作提供了參考依據。

黔西南地區(qū);遙感構造;金礦;找礦預測

0 引言

黔西南盛產金礦，其中不乏有超大型、大型和中型金礦床，并共生或伴生多種其他礦產，屬燕山期Au－Sb－Hg－Tl－U－Mo－As－螢石成礦系列區(qū)［1］。區(qū)內復合內生微細浸染型金礦幾乎都產于穹窿和短軸背斜等正向構造及與之伴生的斷裂中，而遙感手段對這些控礦構造的識別有著獨到之處，不但地表出露的正向構造在遙感圖像上顯示得很清楚，而且一些隱伏的正向構造及隱伏斷裂也可通過遙感解譯的環(huán)形影像及地表構造的不同組合特征推定［2－4］，進而為擴大找礦遠景、劃定預測區(qū)提供了依據?；谏鲜稣J識，本文以ETM+和GeoEye數據為數據源生成融合圖像，進行遙感構造解譯和分析，圈定了金礦遙感找礦預測區(qū)，為進一步開展貴州省礦產資源潛力評價和找礦工作提供了參考依據。

1 區(qū)域地質礦產概況

如圖1所示，黔西南有2個地層區(qū):①上古生界—中生界淺水臺地相碳酸鹽巖、不純碳酸鹽巖夾碎屑巖地層區(qū)(臺地相區(qū));②以三疊系巨厚的裂陷槽盆相復理石建造碎屑巖為主、間有零星分布的石炭—二疊系孤立臺地相碳酸鹽巖(常有礁灰?guī)r)地層區(qū)(槽盆相區(qū))。2個地層區(qū)之間為相變過渡關系。

圖1 黔西南地區(qū)主要賦礦地層對比(據劉平，有改動)［5］Fig.1 Comparison of the main strata containing ores in the southwest area of Guizhou

臺地區(qū)含礦地層及巖石有中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)頂部“大廠層”次生石英巖，中—晚二疊世峨眉山玄武巖(P2－3β)中的凝灰?guī)r夾層，上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)、長興組(P3c)、大隆組(P3d)砂巖、粉砂巖、硅質巖、凝灰?guī)r及不純碳酸鹽巖，下三疊統(tǒng)夜郎組(T1y)不純碳酸鹽巖。槽盆區(qū)含礦地層及巖石為中三疊統(tǒng)許滿組(T2xm)和邊陽組(T2b)復理石建造陸源碎屑巖［5］。

區(qū)內有層狀和脈狀2種金礦體。前者順巖層分布，具層控特征;后者則充填于斷裂中。臺地區(qū)和槽盆區(qū)所有含礦巖石均富含有機炭和凝灰質(有的已風化成粘土)。近礦圍巖蝕變主要有硅化、褐鐵礦化和黃鐵礦化，其次為毒砂化、碳酸鹽化和粘土化(圖1)。

金礦與其共生或伴生的其他礦種有著相同的控礦因素，其中尤以構造因素最為重要。區(qū)內金礦以復合內生微細浸染型金礦為主，少量屬外生紅土型金礦，本文只涉及內生金礦的遙感研究。

2 遙感地質解譯

2.1 遙感圖像處理

以ETM+和GeoEye數據為數據源，進行圖像直方圖拉伸、局部增強和數據融合處理。融合方法主要是IHS變換，針對個別典型礦床，還使用了小波變換與高通濾波相結合的方法。融合后的圖像既保持了GeoEye全色波段數據0.41 m的高空間分辨率，又具有ETM+多光譜數據的光譜特征，影像清晰，雖色調較原ETM+圖像稍差，但對線性構造的顯示效果有一定提高(特別是在紫木凼、水銀洞典型礦床箱狀背斜“肩”部的一些小規(guī)模斷裂)。最后得到供遙感地質解譯使用的基礎遙感圖像——融合后的ETM7(R)，ETM4(G)，ETM1(B)假彩色合成圖像(圖2)。

利用人機交互式的解譯方法對基礎遙感圖像進行解譯和分析，提取了研究區(qū)內的巖性、構造、環(huán)形影像等遙感地質信息(圖3)，分析了這些信息與該區(qū)內生金礦的關系。

圖2 黔西南地區(qū)遙感影像圖(融合后的ETM7(R)，ETM4(G)，ETM1(B)假彩色合成圖像)Fig.2 Remote sensing image of the southwest area in Guizhou

圖3 黔西南地區(qū)遙感地質解譯圖Fig.3 Remote sensing geological interpretation map of the southwest area in Guizhou

2.2 巖性解譯

遙感圖像顯示，以黔、桂、滇三省(區(qū))交界處向東延伸然后折轉向北經貞豐的弧線為界，存在著2個影像差異十分醒目的地層區(qū)。該弧線是貴州著名的下、中三疊統(tǒng)相變帶。弧線西側為碳酸鹽巖夾碎屑巖區(qū)(即臺地區(qū))，其影像色調總體為粉紅色、墨綠色，其中呈暗綠色調大片分布的“花生殼”狀影斑(巖溶地貌的反映)是產狀平緩的碳酸鹽巖，狹長暗綠色斑點狀影像與狹長綠色調、沖溝發(fā)育的影像呈帶狀相間分布的影斑是產狀較陡的碳酸鹽巖與碎屑巖互層;弧線東側則以復理石建造碎屑巖為主，間有零星孤立分布的碳酸鹽巖地層區(qū)(即槽盆區(qū))，其影像以綠色調為主，沖溝發(fā)育，侵蝕地貌，其中暗綠色調、“花生殼”狀影斑是孤立臺地相碳酸鹽巖(圖2)。

2.3 構造及環(huán)形影像解譯

2.3.1 褶皺

臺地區(qū)以斷續(xù)褶皺(穹窿、構造盆地、短軸褶曲)為主，狹長緊閉線狀褶皺鑲嵌其間，具過渡型褶皺、斷塊結構特征;槽盆區(qū)則以緊閉線狀褶皺為主，次為斷續(xù)褶皺。褶皺構造組合特征在遙感圖像(圖2)上一目了然。

褶皺在遙感圖像上表現為巖層的不同色調、地貌條帶交替的對稱重復影像。褶曲類型可通過條帶狀對稱重復影像的總體幾何形態(tài)及轉折端特征識別。塊狀影像是巖層產狀平緩的斷續(xù)褶皺;狹長帶狀影像是巖層產狀較陡的緊閉褶皺;轉折端巖層內傾為向斜，外傾為背斜(圖3中省略了線性向斜構造的表示)。

2.3.2 斷裂

區(qū)內有地表和隱伏2種斷裂。地表斷裂以北東(NE)向為主，北西(NW)向次之，其中臺地區(qū)斷層又多于槽盆區(qū)，可能與不同巖石的能干性差異有關。臺地區(qū)巖石能干性強，易形成脆性變形(斷裂);槽盆區(qū)巖石能干性弱，則易形成韌性變形(褶皺)。

1)地表斷層。地表斷層多具線性負地形影像。切割巖層的橫、斜斷層通常錯移巖層，容易識別;平行地層走向的縱斷層(順層斷層)則較難識別，只有目視解譯追索見有與之斜交的地層、而且并非是區(qū)域性不整合面或地層格架中的頂超、底超面時才可認定。黔西南有臺地、槽盆兩種沉積建造，相變頻繁，臺地邊緣常有頂超或底超現象。

區(qū)內有眾多大型節(jié)理，遙感圖像表現為成組的直線形影像，節(jié)理兩側地層無明顯錯移。

2)隱伏斷裂。按深部構造控制、影響淺部構造的理念，在遙感圖像(圖2)上依據“一線”的兩側構造線方向決然不同、或構造線方向雖然相同但“遙相呼應”不暢通、或構造樣式迥然不同等特征，在區(qū)內共推測出9條隱伏斷裂。沿線地表局部偶有與之方向相同、斷續(xù)分布的斷裂(包括同沉積斷層)、褶皺。這些隱伏斷裂均貫穿全區(qū)，規(guī)模大。應該指出的是，遙感解譯的隱伏斷裂是由表及里推測的，大多不是“線”，而是有一定寬度的帶，在遙感解譯圖(圖3)上只是用線表示而已。

Y1隱伏斷裂處于普安山字型構造的東西(EW)向前弧附近，南北(SN)兩側構造線方向不同;Y2隱伏斷裂北部通過普安山字型SN向脊柱，南部為兩個環(huán)形構造分界，南端為SN向半環(huán)影像(構造鼻);Y3隱伏斷裂西北側構造線為NE向，東南側為NW向;Y4隱伏斷裂北東側構造線為SN向，西南側為NW向;Y5隱伏斷裂是東、西兩個環(huán)形構造影像(箱狀背斜)分界;Y6隱伏斷裂是臺地與槽盆區(qū)分界(下、中三疊統(tǒng)相變帶)的同沉積斷層，兩側遙感影像差異清晰明顯;Y7隱伏斷裂沿線有EW向環(huán)形構造或線性影像(緊閉褶皺及斷層)轉彎、終止(褶曲樞紐起伏)現象，其與Y6交插的貞豐附近尚有多個中—新生代云煌巖小巖體;Y8隱伏斷裂北東側構造線為NW向，南西側為NE向，同時構造樣式不同;Y9隱伏斷裂西段是臺地與槽盆區(qū)分界的同沉積斷層，兩側影像差異大，東段南、北兩側構造線方向分別為NE向、NW向。

2.3.3 環(huán)形構造及環(huán)形影像

區(qū)內遙感解譯的環(huán)形構造大多為穹窿、構造盆地及短軸背斜、短軸向斜。

區(qū)內遙感圖像中環(huán)形影像主要是環(huán)形溝谷地貌的反映。臺地區(qū)環(huán)形影像的地質含義不明。槽盆區(qū)環(huán)形影像均分布在復理石建造區(qū)，環(huán)形影像內部較之外部影像色調較暗、地形“破碎”、一級沖溝發(fā)育、地表徑流短小，可能是地下不深處存在透水的碳酸鹽巖所致。

鑒于槽盆區(qū)三疊系緊閉褶皺大片分布，且有零星“冒頭”出露的泥盆—二疊系碳酸鹽巖構成的穹窿，故而推測其地表三疊系緊閉褶皺地段的環(huán)形影像有些是隱伏的石炭—二疊系正向構造。例如位于冊亨東南橢圓環(huán)形影像中的秧壩環(huán)形影像，經地震勘探證實［6］是在地表三疊系近EW向緊閉褶皺之下埋深700 m左右的二疊系穹窿構造的顯示(圖4)。

圖4 秧壩環(huán)形影像下伏二疊系頂界等高線圖(據貴州石油指揮部)Fig.4 Contour map of the layer upon the permian system in Yangba circular image

3 遙感找礦模式及找礦預測

3.1 遙感找礦模式

對泥堡［7］、紫木凼［8］、水銀洞、戈塘［9］、爛泥溝和板其等典型礦床的地質背景研究及遙感分析表明，區(qū)內復合內生微細浸染型金礦受地層、巖性和構造控制［10－19］;礦床沿中二疊統(tǒng)上部—中三疊統(tǒng)某幾組地層或區(qū)域性假整合面附近分布，具層控性;含礦巖石為碎屑巖及不純碳酸鹽巖;含礦部位為短軸背斜、穹窿等正向構造頂部虛脫部位及與之伴生的斷層破碎帶。

上述各控礦因素中尤以構造因素最為重要，區(qū)內金礦幾乎均產于短軸背斜、穹窿及伴生斷層內，曾有人簡約通俗地說控礦構造就是“背斜加一刀(斷裂)”。該地區(qū)的遙感找礦模式為正向環(huán)形構造和環(huán)形影像區(qū)。前者是短軸背斜、穹窿影像;后者在槽盆區(qū)多為隱伏正向構造在地表的影像反映。

3.2 遙感找礦預測

黔西南區(qū)金礦絕大多數分布在Y3與Y4兩條隱伏斷裂圍限的以南較大區(qū)域內，不少礦床位于遙感推測的隱伏斷裂不遠處或在隱伏斷裂交叉部位附近。這兩條隱伏斷裂作為導礦的隱伏斷裂控制著礦田的分布。石油和煤炭工作研究表明，該地區(qū)是古地熱高異常區(qū)(最高溫度可達250～394℃)，也是現今地溫梯度和熱流值最大的地區(qū)［6］，高熱流為金礦的形成提供了熱源。

3.2.1 臺地區(qū)

筆者通過遙感解譯并結合區(qū)域地質資料分析認為，臺地區(qū)金礦礦帶主要受NE向構造控制。遙感圖像(圖2)顯示，除Y3隱伏斷裂西北側晴隆北東一帶及雄武等含礦的環(huán)形構造長軸均為NE向外，其余地區(qū)的金礦似乎都受長軸為NW向的爛木廠和雨樟兩個正向環(huán)形構造的控制;但通過細致的遙感解譯發(fā)現，NW向的興仁橢圓形環(huán)形構造(即龍頭山向斜)中段南北兩側各有一個凸出的“瘤狀”半圓環(huán)形構造(即巧嶺構造盆地和回龍構造鼻)，兩個半圓形環(huán)連線為NE 30°方向，顯示了NW向龍頭山向斜是疊加在一個極為寬緩的NE向褶皺上的影像。回龍構造鼻—巧嶺構造盆地—戈塘穹窿幾個斷續(xù)褶曲以及雄武背斜連成一線，形成NE向礦帶。爛木廠環(huán)形構造與回龍半環(huán)形構造疊加部位、雨樟環(huán)形構造中的戈塘半環(huán)形構造地段均有超大、大、中型金礦產出，雄武環(huán)形構造也產有金礦。至于巧嶺半圓形構造未見金礦出現，或許是“開放性”構造(構造盆地)所致。

上述遙感信息表明，臺地區(qū)復合內生微細浸染型金礦礦帶級的控礦構造是NE向構造帶，而控制礦田、礦床的構造則是NW向、NE向背斜，以及NE向與NW向構造疊加的正向構造虛脫部位及背斜上的斷層。遙感找礦模型主要為上述地質構造背景下的正向環(huán)形構造影像區(qū)。

鑒于臺地區(qū)已進行過大面積的地質礦產普查和勘探并找到了眾多金礦床，本次遙感解譯未發(fā)現更多金礦找礦有利地段，因此僅建議就礦找礦、擴大礦田范圍。

3.2.2 槽盆區(qū)

槽盆區(qū)廣布三疊系復理石碎屑巖，并有石炭、二疊系灰?guī)r、礁灰?guī)r呈“孤島”狀(穹窿或短軸背斜)散布其間。復合內生微細浸染型金礦呈層狀或脈狀產于三疊系碎屑巖中。三疊系碎屑巖和下伏二疊、石炭系灰?guī)r間的假整合面為滑脫層，其上、下褶皺樣式不同(下部褶皺寬緩，上部褶皺緊閉呈線狀)，形成垂向上不協調褶皺。包括該假整合面的正向構造對于金礦有著重要控礦作用，層狀礦、脈狀礦多產于距該滑脫層上、下不遠處，礦床則受背斜核部和伴生斷裂控制，其遙感找礦模型與臺地區(qū)大致相同。

利用遙感手段對找尋滑脫面附近賦存的復合內生微細浸染型金礦具有重要作用，包括該滑脫面的正向構造有些出露地表(即石炭系、二疊系灰?guī)r、礁灰?guī)r形成的“孤島”)，有些隱伏于三疊系碎屑巖之下不深處。出露地表的上古生界穹窿或短軸背斜表現為遙感環(huán)形構造，其影像十分清晰，槽盆區(qū)的“花生殼”狀影紋即是這種正向構造，均具一定的找礦前景。而由三疊系復理石碎屑巖構成緊閉線狀褶皺區(qū)的環(huán)形影像，部分可能是隱伏的上古生界穹窿或短軸背斜的表象，也是找金礦的有利地段。因此本次遙感工作提出，冊亨環(huán)形影像及鍋底沖環(huán)形影像具有良好的找金礦前景，可作為金礦的找礦預測區(qū)。

鍋底沖環(huán)形影像位于Y7隱伏斷裂南側，環(huán)形影像北部是多條近SN向褶皺的傾伏、仰起端位置，同時有一處小型金礦。該環(huán)形影像呈舌狀，長軸為SN向，面積約425 km2，其內部尚包含2個環(huán)形影像。地表為二疊系灰?guī)r、礁灰?guī)r及大片三疊系復理石碎屑巖組成近SN向線性褶皺，灰?guī)r、礁灰?guī)r的巖溶地貌影像清晰。地下可能有正向構造，地表地層是區(qū)域含礦巖系，金礦的找礦前景良好。

冊亨環(huán)形影像呈“鞋底狀”，長軸為 NWW方向，面積約640 km2。地表除有少量中三疊統(tǒng)許滿組(T2xm)第三段泥灰?guī)r外，大量分布的是中三疊統(tǒng)邊陽組(T2b)砂巖、泥巖復理石組合。地層傾角較陡，褶皺緊閉。環(huán)內地形破碎，山脊、溝谷眾多且短小，影像色調深，影紋細碎。

冊亨環(huán)形影像內還包含多個小環(huán)形影像，其中的秧壩環(huán)形影像經地震勘探表明地下是一個由二疊系碳酸鹽巖構成的穹窿(圖4)。此外，在秧佑村北東側附近的遙感圖像上顯現出很小一塊地形“細碎”、頗似“花生殼”狀圖斑，應是區(qū)域內金礦含礦巖系底板二疊系碳酸鹽巖出露的表現，總體影像特征與鍋底沖環(huán)形影像相似，找礦意義重大。因此，冊亨環(huán)形影像區(qū)作為金礦找礦預測區(qū)具有比較充分的地質背景和遙感依據。

4 結論

1)黔西南臺地區(qū)和槽盆區(qū)遙感解譯的正向環(huán)形構造及槽盆區(qū)的環(huán)形影像是復合內生微細浸染型金礦成礦的有利地段。

2)臺地區(qū)控制復合內生微細浸染型金礦礦帶級的構造主要是NE向構造帶，而控制礦田、礦床的構造則是NW向、NE向背斜以及NE向與NW向構造疊加正向構造虛脫部位及背斜上的斷層。遙感找礦模型則為具有上述地質構造背景的正向環(huán)形構造影像區(qū)。槽盆區(qū)也具有與臺地區(qū)大致相同的遙感找礦模型。

3)通過遙感構造解譯和分析，結合有關地質資料，本次工作圈定了2個遙感找金預測區(qū)，為進一步開展貴州省礦產資源潛力評價和找礦工作提供了參考依據。

志謝:本文在寫作過程中得到韓寶智、朱順才高級工程師的悉心指教和幫助，特此致謝!

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The Relationship Between Remote Sensing Structures and Gold Deposits and Ore－prospecting Prognosis in Southwest Guizhou

KUANG Zhong，LONG Sheng－qing，ZENG Yu－ren，HUANG Xin－xin，WU Xiao－fang
(Guizhou Academy of Geological Survey，Guiyang 550005，China)

Remote sensing images show that there are two types of stratigraphic layers in southwest Guizhou Province.One is of carbonate platform facies and the other is of groove basin facies.Au deposits occur in short － axis anticlines，dome structures and their associated faults.The positive circular structures and circular images interpreted by remote sensing are of great importance to Au mineral prospecting.In addition，the Au deposits also have certain relationship with the hidden fractures interpreted by remote sensing.Based on the idea mentioned above and using the fused image produced by the data sources of ETM+and GeoEye data，the authors carried out the remote sensing interpretation and analysis of the structures，and delineated the prognostic areas for Au mineral prospecting.

southwest Guizhou;structure interpreted by remote sensing;Au deposit;ore－prospecting prognosis

TP 753

A

1001－070X(2012)01－0160－06

10.6046/gtzyyg.2012.01.28

2011－11－02;

2011－12－09

中國地質調查局全國礦產資源潛力評價貴州省礦產資源潛力評價項目(編號:1212010881628)資助。

況 忠(1975－)，男，工程師，長期從事區(qū)域地質、礦產地質及遙感地質應用研究工作。E－mail:gzsygxh@163.com。

(責任編輯:劉心季)