張苗苗，孟剛剛，周 軍，王亞周

（1.長安大學地球科學與資源學院，陜西 西安 710000；2.西安時空地質(zhì)礦產(chǎn)技術(shù)有限公司，陜西 西安 710068；3.甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

近年來，隨著科技的進步，遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[1]、城市規(guī)劃[2]、礦產(chǎn)勘查[3]等方面應用越來越廣泛，尤其是在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面，不僅節(jié)省了人力、物力、財力，而且對礦產(chǎn)預測的準確度也越來越高。遙感技術(shù)對于礦產(chǎn)預測的核心是通過提取礦化蝕變信息，再結(jié)合地質(zhì)特征、物探異常和化探異常等綜合圈定找礦靶區(qū)。遙感技術(shù)提取蝕變信息的方法有波段比值法[4]、主成分分析法[5]、Crosta法[6]等。此次研究是通過ASTER數(shù)據(jù)波譜特征擬合法（SFF），得到蝕變礦物組合，排除一些偽異常，再與ETM/TM數(shù)據(jù)套合篩選異常，最終圈定找礦靶區(qū)。

1 研究區(qū)概況

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于龍門山北東向構(gòu)造帶，松潘～甘孜褶皺系，秦嶺東西向構(gòu)造帶的交匯部位的文縣弧形構(gòu)造內(nèi)。區(qū)內(nèi)的巖石建造較為復雜，多期的變質(zhì)作用、巖漿活動和強烈的構(gòu)造運動使得該區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造面貌南北差異較大[7]。

2 數(shù)據(jù)及預處理

2.1 數(shù)據(jù)特征

采用兩景ASTER多光譜數(shù)據(jù)及DEM模型數(shù)據(jù)，全覆蓋測區(qū)。其中堡子壩幅東部延入ASTL1A 0008300405040301010553B景（533B）， 時 相 為2000年8月30日，植 被 多，局 部 有 云；ASTL1A 0603310355370604020422B景（422B）則覆蓋臨江幅、尚德福，時相為2006年3月31日，植被少，測區(qū)內(nèi)無云霧、積雪，數(shù)據(jù)質(zhì)量良好。采用兩景不同時間的ASTER數(shù)據(jù)，不僅能消除氣候影響，還能形成對比。

2.2 輻射精校正

蝕變信息提取前，對ASTER多光譜進行了輻射精校正。運用回歸分析，以短波紅外6波段為參照，與可見光逐波段線性擬合，從而求得程輻射并從相應波段中剔除，以保證遙感蝕變異常提取的可靠性。

2.3 坐標配準

以1：25萬、1：5萬地形圖為參考，對遙感數(shù)據(jù)進行幾何校正、坐標配準，精度控制在ASTER多光譜數(shù)據(jù)可見光的一個像元左右，即約15m。坐標采用西安80坐標系。

2.4 變換除噪

蝕變信息提取前，將ASTER多光譜輻射量度轉(zhuǎn)換為反射率，并進行MNF（Minimum Noise Fraction）變換除噪，以剔除干擾。

2.5 跨景鑲嵌

對于覆蓋測區(qū)的兩景ASTER多光譜數(shù)據(jù)，各景獨立進行輻射精校正、坐標配準、蝕變信息提取及分割異常，然后才進行鑲嵌成圖，充分考慮了各景成像時獨立的大氣、衛(wèi)星等條件。

3 蝕變信息提取

3.1 波譜特征擬合

經(jīng)過試驗，對于覆蓋測區(qū)的ASTER多光譜數(shù)據(jù)，波譜特征擬合（SFF）較光譜匹配濾波（MF）對含羥基、碳酸根蝕變礦物更為有效，所提取出的蝕變異常與陽山礦帶已知情況較為吻合。一般情況下，去包絡線可使蝕變礦物的一些特征性譜帶放大，從而有利于被提取出來，但也易于因此導致一些偽異常。研究表明，區(qū)內(nèi)的ASTER數(shù)據(jù)偽異常主要與地形陰影有關(guān)，次為覆蓋土壤以及未完全掩模掉的植被，與提取蝕變所采用的方法本身關(guān)系不大。

3.2 礦化蝕變組合

測區(qū)包含著名的陽山金礦帶，成礦與下泥盆統(tǒng)板巖帶、剪切帶的構(gòu)造蝕變以及中酸性侵入巖、巖漿熱液活動等關(guān)系密切。區(qū)域上，南部的震旦系變碎屑巖、碳酸巖以及青白口系變碎屑巖、糜棱巖等也有含金石英脈，銅礦點亦較多。顯而易見，測區(qū)是尋找與板巖帶、中酸性巖脈有關(guān)的金礦以及熱液成因石英脈型或蝕變巖型金礦的重要地段，也不應忽視與中酸性淺成巖有關(guān)的銅、金礦化，故選擇常見的絹云母、高嶺土、綠泥石、綠簾石為主要蝕變礦物，且它們在短波紅外均有鮮明的診斷性特征譜帶（圖1a）。

此外，褐鐵礦、孔雀石形成于表生條件下，往往與原生金屬礦物關(guān)系密切，二者均色彩鮮艷，在可見光、短波紅外都顯示出一定的特征譜帶，因而其異常與上面含羥基蝕變礦物異常的疊合可能更具地質(zhì)或找礦意義。

3.3 結(jié)果分析

對本項目的兩景ASTER多光譜數(shù)據(jù)進行波譜特征擬合（SFF）蝕變信息提取，采用可見光-近紅外至短波紅外區(qū)間9個波段，遙感異常（≥μ+3σ）波譜曲線特征見圖1b和圖1c。

圖1 蝕變礦物波譜曲線

覆蓋堡子壩幅西部的533B景所提取出的綠泥石、綠簾石異常波譜曲線（圖1b）與JPL（Jet Propulsion Laboratory）光譜庫對應波譜曲線（圖1a）較為相似，這些異常主要分布于堡子壩幅西南部的泥盆系、志留系淺變質(zhì)巖中，與區(qū)內(nèi)SWW-NEE向的剪切帶較為一致，應該是熱液大范圍活動的反映。絹云母、高嶺土在短波紅外的診斷性吸收特征也較明確（圖1b），但波谷偏大，且均缺乏發(fā)卡狀細部特征，綜合來看，許多組云母異常與地形陰影有關(guān)，高嶺土則與第四系土壤關(guān)系密切，應為偽異常或次生成因?？兹甘蛱妓猁}化在短波紅外的診斷性吸收特征不明顯，但總體曲線形態(tài)良好，且主要分布于剪切帶附近，僅少量由地形陰影引起，有一定參考意義。褐鐵礦波譜曲線變異大，在測區(qū)范圍內(nèi)數(shù)量不多，僅具參考意義。

堡子壩幅東部、臨江幅、尚德幅均落入422B景，綠簾石、絹云母、高嶺土、孔雀石或碳酸鹽化等蝕變異常波譜曲線形態(tài)良好（圖1c）。但是，在2.4μm附近絹云母、高嶺土缺乏小吸收谷，孔雀石或碳酸鹽化則缺乏小反射峰，且在2.2μm附近絹云母的發(fā)卡狀彎曲也不明顯。綠泥石在2.3μm附近的強吸收有較好地體現(xiàn)（圖1c），卻在可見光至近紅外范圍下彎稍偏大?？傮w而言，依據(jù)波譜曲線特征，除褐鐵礦曲線形態(tài)變異過大外，其他蝕變礦物異常均有一定參考價值。

4 找礦靶區(qū)、靶位及主要特征

4.1 靶位選取的綜合原則

主要遵循如下一些原則，經(jīng)綜合考慮選?。?/p>

（1）排除偽異常：選取靶位時首先注意避開明顯由第三系、第四系松散沉積物或風化剝蝕物引起的偽異常以及由未掩模掉的植被、水系、濕地等引起的偽異常，同時考慮地形、陰影等對遙感異常的干擾。

（2）注重地質(zhì)背景：已知礦帶（包括礦床、礦點外圍）、剪切帶，以及構(gòu)造蝕變帶、可能的中酸性小巖體內(nèi)外接觸帶、巖脈附近以及一些次級小斷裂接合部、不同巖層接觸部位等為成礦有利地段，位于這些部位的一些遙感異常會優(yōu)先選擇為靶位，以提示野外人員檢查。

（3）不同遙感異常套合：ETM/TM遙感異常、ASTER遙感異常與不同傳感器有關(guān)，而ETM/TM含羥基異常、三價鐵染以及ASTER的綠泥石、絹云母等異常則為不同提取手段獲得的信息，當一些不同的遙感異常套合、伴隨或局部聚集時，所反映的熱液蝕變存在可能性增大，并且具備一定規(guī)模，會考慮選取靶位。

（4）多元信息疊合：區(qū)域化探異常、1：5萬化探異常，尤其是綜合異常，往往是存在礦化的反映，與化探異常套合，尤其位于化探異常上方較高部位或蝕源區(qū)的遙感異常，是圈定找礦靶位的重要部位。

4.2 遙感異常為主導的靶區(qū)特征

經(jīng)疊合篩選的ETM/TM遙感異常上再套合ASTER多光譜數(shù)據(jù)波譜特征擬合（SFF）異常，依據(jù)所獲蝕變信息，結(jié)合地質(zhì)背景、已知礦床（礦點）等條件，綜合選取了3個找礦靶區(qū)，137個靶位。下面主要依據(jù)綜合遙感異常，對所選靶區(qū)總體特征進行描述：

4.2.1 靶區(qū)Ⅰ

主要位于堡子壩幅南部，東端插入臨江幅，包括陽山礦帶。主體為下泥盆統(tǒng)橋頭巖組淺變質(zhì)巖，外圍有中、上泥盆統(tǒng)碳酸鹽巖、頁巖、砂巖，邊緣有少量志留系變碎屑巖。陽山礦帶地表主要為絹云母化、綠簾石化，次為碳酸鹽化、綠泥石化。ETM/TM遙感異常（含羥基蝕變礦物）成斑點狀、小團塊狀、串珠狀沿陽山礦帶斷續(xù)分布，局部集中，一些與ASTER蝕變異常存在套合關(guān)系。

在靶區(qū)內(nèi)及附近，已知礦化以外（例如探槽、民采剝露的礦化之外）的遙感蝕變異常，尤其當多種蝕變存在疊合關(guān)系時，是一種找礦線索，不限于所圈靶位，與1：5萬化探異常的空間關(guān)系應視為重要的篩選因素。

4.2.2 靶區(qū)II

主要位于尚德幅北部，少量插入臨江幅。主要出露震旦系、青白口系變碎屑巖、碳酸鹽巖，變火山碎屑巖，SWWNEE向、SW-NE向斷裂構(gòu)造發(fā)育，有少量金礦點。ETM/TM含羥基蝕變礦物異常呈斑點狀、串珠狀，主要位于震旦系與青白口系接觸帶附近，受SWW-NEE向斷裂控制，與之小角度相交。ASTER異常主要為綠簾石化與碳酸鹽化，次為絹云母化、綠泥石化。但是，一些分布于陰坡中的碳酸鹽化與一些陽坡上明顯受小溝壑、小山脊控制的綠簾石異常應該為偽異常。

總體上，是一個ETM/TM蝕變異常及ASTER蝕變異常均較集中的地段，處于不同巖性單元接觸帶附近，斷裂構(gòu)造發(fā)育，已知石英脈較多，是一個尋找熱液型金、銅礦化的重要區(qū)域，一些遙感蝕變異?？勺鳛橐巴鈾z查的切入點。

4.2.3 靶區(qū)III

位于尚德幅南部，地質(zhì)背景主要為青白口系變碎屑巖，東北部有震旦系變火山碎屑巖，二者間存在大范圍韌性剪切構(gòu)造。ETM/TM含羥基蝕變礦物異常、ASTER綠簾石化與韌性剪切帶關(guān)系密切，次為絹云母化、碳酸鹽化，蝕變主要集中于韌性剪切構(gòu)造的SE-NW向走向段，是重要找礦目標。

5 結(jié)論與建議

本文以堡子壩～尚德地區(qū)為研究區(qū)，基于ASTER遙感數(shù)據(jù)完成了蝕變信息提取，主要得出以下結(jié)論：

（1）采用兩景不同時相的ASTER多光譜數(shù)據(jù)不僅方便而且可以形成對比。

（2）在使用之前要進行數(shù)據(jù)預處理，輻射精校正、坐標配準、變換除噪、跨景鑲嵌等有利于剔除干擾，提高精度。

（3）研究區(qū)內(nèi)的ASTER數(shù)據(jù)偽異常主要與地形陰影有關(guān)，次為覆蓋土壤以及未完全掩膜掉的植被，與提取蝕變所采用的方法本身關(guān)系不大。

（4）許多絹云母異常與地形陰影有關(guān)，高嶺土則與第四系土壤關(guān)系密切，應為偽異?；虼紊梢颉?/p>

選擇找礦靶區(qū)、靶位時，我們先進行ETM/TM疊合篩選蝕變異常，后與ASTER蝕變異常套合，以保證遙感綜合異常的精度和準確性。除此之外，我們選擇靶位也要遵循一定的原則，優(yōu)先考慮一些成礦有利地段。

綜上研究，遙感技術(shù)方法雖然能指導我們進一步找礦，但是也不代表出現(xiàn)遙感異常就一定有礦，我們?nèi)孕枰獋鹘y(tǒng)地質(zhì)以及其他的一些物化探條件來驗證遙感異常，也就是多元信息疊合從而得到找礦靶區(qū)、靶位。