鄒鍵，唐文龍，王鳳華，胡峰，薄軍委，王志新，劉治，魏緒峰，李勇

1)山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東煙臺，264004；2)中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津，300170； 3)山東省地質(zhì)測繪院，濟南，250013

內(nèi)容提要: 近年來遙感技術(shù)在分辨率、蝕變信息提取和覆蓋能力方面有了大幅提升，已成功應(yīng)用于國內(nèi)外自然資源調(diào)查領(lǐng)域，并取得了不錯的效果，遙感解譯正成為地質(zhì)調(diào)查工作中不可或缺的一種工作手段。水道地區(qū)位于華北克拉通東南緣與蘇魯造山帶東北緣的銜接部位，是膠東牟平—乳山金礦帶的核心地段，金礦資源豐富，目前運用遙感解譯及信息提取技術(shù)開展該區(qū)的地質(zhì)找礦工作較為薄弱。筆者等利用ENVI5.3遙感圖像處理與分析軟件對ASTER(先進星載熱輻射與反射輻射計, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)、GF-1共9景遙感數(shù)據(jù)進行處理，使制作的圖像信息逼真、線性構(gòu)造明顯，共解譯線性構(gòu)造929條、環(huán)形構(gòu)造89個、韌性剪切帶15條，其中北北東向斷裂、環(huán)形構(gòu)造和韌性剪切帶邊緣地段是金礦床產(chǎn)出的有利部位；基于ASTER數(shù)據(jù)采用“去干擾異常主分量門限技術(shù)”進行主成分分析，提取了鋁、鎂羥基和鐵染異常信息，圈定異常濃集區(qū)36處，金礦床產(chǎn)出位置一般發(fā)育較強鋁、鎂羥基(Al—OH、Mg—OH)異常；結(jié)合區(qū)域金礦成礦規(guī)律開展了成礦預(yù)測，圈定金成礦遠景區(qū)12處，經(jīng)野外查證，新發(fā)現(xiàn)金礦點2處。遙感技術(shù)可為區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查提供強有力的技術(shù)支撐。

遙感技術(shù)以其超強宏觀性、信息豐富且提取快速的特點已被成功應(yīng)用于地質(zhì)填圖和找礦研究(侯德華等，2018)，特別是對于海拔高、植被覆蓋嚴重、人員難以抵達的復(fù)雜環(huán)境區(qū)域，遙感找礦更是一種快捷高效的方法。國產(chǎn)衛(wèi)星雖較國外衛(wèi)星(法國、德國、美國等)在波普覆蓋密度、超高空間分辨率影像、單顆衛(wèi)星應(yīng)用率上有較大差距，但在獨有波段方面已超出國外(馬玥等，2016；李娜等，2021)，通過近幾年的發(fā)展，國產(chǎn)衛(wèi)星(如資源一號02C、資源三號、高分一號、高分二號衛(wèi)星等)的遙感數(shù)據(jù)在空間、光譜以及時間分辨率和數(shù)據(jù)覆蓋能力方面得到了極大提升(鄭雄偉等，2021)，并具有較高的應(yīng)用潛能?，F(xiàn)階段，遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，運用高光譜數(shù)據(jù)圖像在熱帶雨林覆蓋區(qū)、高山峽谷區(qū)、植被覆蓋區(qū)、基巖區(qū)指導(dǎo)地質(zhì)填圖(胡官兵等，2019；王烜等，2019；程三友等，2021；李娜等，2021)；利用國產(chǎn)高分一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)在伊朗南部鉻鐵礦富集地區(qū)開展不同尺度的遙感地質(zhì)礦產(chǎn)解譯工作，圈定了成礦有利地區(qū)(蔣校等，2021)；通過對國產(chǎn)高分二號衛(wèi)星數(shù)據(jù)在西藏桑耶地區(qū)進行預(yù)處理和影像增強，成功開展了巖性—構(gòu)造遙感解譯(侯德華等，2018)；采用Landsat 5TM數(shù)據(jù)，在西藏尼木地區(qū)利用遙感單窗算法進行溫度反演，有效地提取了地?zé)岙惓?楊俊穎等，2021)；以Worldview-2高空間分辨率數(shù)據(jù)為信息源進行圖像增強處理，結(jié)合ASTER(先進星載熱輻射與反射輻射計, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) 數(shù)據(jù)提取遙感異常，在西昆侖大紅柳灘—俘虜溝地區(qū)開展地質(zhì)礦產(chǎn)遙感解譯，發(fā)現(xiàn)4種礦化類型并圈定找礦靶區(qū)11處(王輝等，2018)；利用ASTER遙感影像，采用成像光譜法和主成分分析法提取礦化蝕變信息，擴大了青?；㈩^崖礦區(qū)的找礦規(guī)模，并發(fā)現(xiàn)了礦化富集地段，顯示出ASTER數(shù)據(jù)對礦化蝕變信息有較強的敏感性，能提取較多礦化異常信息(程三友等，2020)?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外都在探索研究航空高光譜熱紅外遙感技術(shù)，我國利用航空熱紅外成像系統(tǒng)(TASI)在甘肅和新疆局部地區(qū)獲取了高光譜熱紅外遙感數(shù)據(jù)，以熱紅外大氣校正與光譜重建技術(shù)成功對規(guī)模較小的石英脈—硅化帶進行了提取與區(qū)分(劉常德等，2018)。遙感解譯技術(shù)在不斷發(fā)展更新，正成為地質(zhì)調(diào)查工作中不可或缺的一種工作手段。

膠東是我國最重要的黃金資源基地，累計探明金礦資源量已超4500 t(于學(xué)峰等，2016)，該區(qū)自西向東由3條金礦帶組成：招遠—萊州金礦帶、棲霞—蓬萊—福山金礦帶和牟平—乳山金礦帶(于學(xué)峰等，2018)。近年來，隨著煙臺遼上新類型(黃鐵礦碳酸鹽巖型)金礦床的發(fā)現(xiàn)(李國華等，2017)和棲霞地區(qū)金礦(笏山、西陡崖、金山等大中型金礦床)(Yang Kuifeng et al., 2018；戚靜潔等，2018；智云寶等，2020)不斷取得找礦突破，為該區(qū)金礦勘查注入了新的活力。水道地區(qū)地處牟平—乳山金礦帶核心地段，是該成礦帶金礦床主要發(fā)育地區(qū)。研究區(qū)植被繁茂，為該區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作帶來了較大阻礙。筆者等采用GF-1和ASTER數(shù)據(jù)協(xié)同處理的方式，對工作區(qū)構(gòu)造進行解譯，對鋁羥基、鎂羥基和鐵染蝕變信息進行提取，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、控礦構(gòu)造、成礦作用特征及金礦床的空間分布，圈定遙感金成礦遠景區(qū)，為該區(qū)開展礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、金礦勘探開發(fā)提供技術(shù)資料，同時為牟平—乳山金礦帶遙感探測提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及礦床概況

圖1 膠東地區(qū)地質(zhì)簡圖及有色、貴金屬礦分區(qū)帶分布圖(據(jù)丁正江等，2012修改)Fig. 1 Geological sketch map of Jiaodong Peninsula and distribution map of nonferrous and precious metals ore zones(modified from Ding Zhengjiang et al., 2012&)中生代侵入巖：LL—玲瓏巖體; GD—郭家店巖體; LJ—灤家河巖體; BG—畢郭巖體; WJ—王家莊巖體; XF—幸福山巖體; QS—鵲山巖體; WD—文登巖體; KY—昆崳山巖體; GL—郭家?guī)X巖體; YS—牙山巖體; YG—院格莊巖體; ZH—招虎山巖體; SF—三佛山巖體; WS—偉德山巖體。 成礦區(qū)( 帶) ：① 萊州西部成礦帶; ② 招遠—平度成礦帶; ③ 棲霞—蓬萊—福山成礦區(qū); ④ 膠萊盆地東北緣成礦區(qū); ⑤ 牟平—乳山成礦帶; ⑥ 威?！牡浅傻V帶; ⑦ 榮成成礦區(qū)Abbreviations for Mesozoic granitoid intrusions: LL—Linglong; GD—Guojiadian; LJ—Luanjiahe; BG—Biguo; WJ—Wangjiazhuang; XF—Xingfushan; QS—Queshan; KY—Kunyushan; WD—Wendeng; GL—Guojialing; YS—Yashan; YG—Yuangezhuang; ZH—Zhaohushan; SF—Sanfoshan; WS—Weideshan． Metallogenetic zones (regions): ① western Laizhou; ② Zhaoyuan—Pingdu; ③ Qixia—Penglai—Fushan; ④ northeastern Jiaolai basin; ⑤ Muping—Rushan; ⑥ Weihai—Wendeng; ⑦ Rongcheng

2 數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)處理

2.1 數(shù)據(jù)源及影像處理

高分一號衛(wèi)星是我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)的第一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星全色分辨率是2 m，多光譜分辨率為8 m，主要用于構(gòu)造信息的解譯。ASTER數(shù)據(jù)有14個波段：可見光、近紅外和短波紅外到熱紅外，光譜分辨率較高, 特別是在短波紅外有6個波段、熱紅外有6個波段，它們分別對粘土礦物、碳酸鹽和硅酸鹽類礦物具有較好的識別能力(楊日紅等，2012)。

本次利用國產(chǎn)GF-1(分辨率為2m，4個波段)和ASTER遙感數(shù)據(jù)(分辨率15 m，6個短波紅外波段)為信息源，共計9景，衛(wèi)星軌道號、時相及主要用途見表1。要求圖像無云層遮擋，影像清晰、層次豐富、色調(diào)均勻、反差適中。相鄰景圖像之間有不小于圖像寬度4%的重疊。選擇信息量大、相關(guān)性小的3個多光譜波段合成，波段之間配準(zhǔn)誤差不大于0.2 mm，圖像套合誤差不大于0.3 mm。

表1 膠東水道地區(qū)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)一覽表Table 1 List of satellite remote sensing data in Shuidao area of Jiaodong Peninsula

利用美國ENVI5.3遙感圖像處理與分析軟件對圖像進行處理，處理方法主要有輻射定標(biāo)、大氣校正、波段組合、幾何校正、圖像融合、增強、數(shù)字鑲嵌等。對工作區(qū)遙感數(shù)據(jù)進行主成分分析和光譜統(tǒng)計分析，依據(jù)不同圖像各波段的相關(guān)性及地物光譜特征，采用ASTER—B631和GF1—B431組合，使影像反映的地物清晰、水體突出、林草分明、信息結(jié)構(gòu)逼真、線性構(gòu)造明顯；選取控制點進行幾何校正，控制圖像精度在一個像素元的誤差范圍內(nèi)。同時，采用HIS、PC Spectral sharpening處理方法將多光譜數(shù)據(jù)與全色數(shù)據(jù)融合，使地形地物界線更為清晰，圓滑狀的地物邊界紋理特征更明顯。工作區(qū)跨多景遙感數(shù)據(jù)，對相鄰兩景影像作數(shù)據(jù)鑲嵌和色彩調(diào)整，鑲嵌后的影像圖幾何保真度高、畸變小、無漏縫、無重疊、色調(diào)自然勻稱、紋理清晰(圖2)。

圖2 膠東水道地區(qū)GF-1遙感影像圖(2013年11月、2014年10月成像)Fig. 2 GF-1 Remote sensing image in Shuidao area of Jiaodong Peninsula (mapped in November, 2013 and October, 2014)

2.2 遙感構(gòu)造解譯

研究區(qū)構(gòu)造控礦作用明顯，分析構(gòu)造與礦化蝕變之間的關(guān)系對熱液礦床研究具有重要的意義。本次利用ASTER—B631和GF1—B431遙感影像數(shù)據(jù)，對區(qū)內(nèi)斷裂、韌形剪切帶和環(huán)形構(gòu)造進行解譯。線性斷裂主要表現(xiàn)為不同色調(diào)的線性色異常(圖3a)或呈寬帶狀直線型展布(圖3b)，北東向和北北東向斷裂規(guī)模大、延伸長、分布廣且數(shù)量多，表現(xiàn)為大型沖溝、陡坎等，北西向斷裂表現(xiàn)為北西向的線狀沖溝，排列的陡坎等，局部地段控制了現(xiàn)代地形地貌，并顯示為張性斷裂特征；韌性剪切帶呈密集的細線紋理、條帶狀延伸，連續(xù)性較好，呈聯(lián)排線狀凸起(圖3c)；環(huán)形構(gòu)造在地表的變現(xiàn)特征為放射狀水系、環(huán)形水系、環(huán)狀排列的水點，或環(huán)形山脊、環(huán)形沖溝、環(huán)狀色調(diào)異常(圖3d)。

圖3 膠東水道地區(qū)四處構(gòu)造影像特征Fig. 3 Characteristics of structural image in Shuidao area of Jiaodong Peninsula(a)宋家溝村兩類地貌單元線性色異常；(b)虎龍頭村斷裂呈寬帶狀直線型展布；(c)楊家莊韌性剪切帶影像特征； (d)院格莊鎮(zhèn)環(huán)形構(gòu)造影像特征(a)Linear color anomalies of two types of geomorphological units in Songjiagou village; (b) the Hulongtou Village fault is distributed in a wide band straight line; (c) image characteristics of ductile shear zone in Yangjiazhuang; (d) image characteristics of ring structure in Yuangezhuang Town

2.3 ASTER數(shù)據(jù)遙感異常提取

基于ASTER數(shù)據(jù)，本次采用“去干擾異常主分量門限技術(shù)”提取鋁羥基、鎂羥基和鐵染等細微的礦物異常信息，異常提取流程包括預(yù)處理、信息提取和后處理三大部分(圖4)。

圖4 異常提取流程圖Fig. 4 Flowchart of exception extractionOHA即HA—羥基異常; FCA即FA—鐵染異常OHA, HA—hydroxyl anomaly; FCA, FA—iron stain anomaly

2.3.1預(yù)處理

首先對數(shù)據(jù)進行篩選，選擇的數(shù)據(jù)時相在10月至5月間，為地表植被不發(fā)育、無冰雪覆蓋等受干擾較小的季節(jié)，且選擇該空域的云霧雪較少的時段；其次是去邊框，將B1～B8波段做“與”運算，得到全邊框的掩膜數(shù)據(jù)，應(yīng)用掩膜方法，使數(shù)據(jù)覆蓋范圍一致；再者是大氣校正，采用FLASH模型消除大氣和光照等因素對地物反射的影響，反演地物真實反射率；最后是去植被、水體、陰影干擾，結(jié)合其波普特征，采用Band3/Band2方法去除植被效果好，采用低端切割可消除水體和陰影的干擾。

2.3.2信息提取

礦致遙感異常信息的提取以克羅斯塔主分量分析為主，比值法為輔。克羅斯塔主分量分析從模式識別(或分類)的角度，進行統(tǒng)計決策，其所獲各主分量之間不相關(guān)，在各主分量之間信息沒有重復(fù)或冗余，而比值法可增強熱液蝕變典型礦物的光譜響應(yīng)，能圈定與成礦相關(guān)的蝕變礦物的遙感異常(付麗華和張策，2020)。異常提取還需進行門限化分級、濾波去除孤立點。各異常類型的主分量特征矩陣見表2。

表2 ASTER數(shù)據(jù)Crosta主分量特征矩陣Table 2 Crosta main component feature matrix of ASTER data

鋁羥基(Al—OH)異常：白(絹)云母、高嶺石、蒙脫石和伊利石等含鋁羥基蝕變礦物對應(yīng)ASTER數(shù)據(jù)的B5和B6波段，選用B1、B3、B4、B6波段組合進行主成分分析，以3σ做為主分量輸出的動態(tài)范圍，本征向量為B4與B6貢獻系數(shù)符號相反，B4取正，B6為負，其中PC3效果最佳；鎂羥基(Mg—OH)異常：綠泥石、綠簾石、角閃石、蛇紋石等含鎂羥基蝕變礦物對應(yīng)ASTER數(shù)據(jù)的B8波段，選用B1、B3、B4、B8波段組合進行主成分分析，以3σ做為主分量輸出的動態(tài)范圍，本征向量為B4與B8貢獻系數(shù)符號相反，B4取正，B8為負，采用PC4提取異常效果較好。鐵染異常：含鐵蝕變礦物吸收谷與ASTER數(shù)據(jù)B1和B3波段相對應(yīng)，選用B1、B2、B3、B4波段組合進行主成分分析，以3σ做為主分量輸出的動態(tài)范圍，本征向量為B1與B2貢獻系數(shù)符號相反，B1取負，B2為正，采用PC4提取與含F(xiàn)e3+(褐鐵礦、黃鉀鐵礬等礦物)相關(guān)的鐵染異常，效果最佳。遙感異常分級和濾波處理：采用均值加3倍標(biāo)準(zhǔn)離差切割進行異常分級，由強至弱劃分為一、二、三級，對3個級別異常進行中值濾波處理，去除孤立點，使異常更為集中，一級異常采用“3×3”，二、三級異常均采用“5×5”。

2.3.3后處理

在對多種干擾進行去除時，可能會刪除了有價值信息，或保留了殘余干擾造成的假異常。對提取的異常進行進一步觀察，采取數(shù)字手段通過后處理保留礦致異常，排除湖邊濕地、干河道、沖積區(qū)、薄云等的干擾。

采用SPSS 18.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計量資料（±s）選擇 F 檢驗，計數(shù)資料[n（%）]選擇 χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 控礦信息解析

3.1 控礦構(gòu)造遙感解譯

本次在研究區(qū)共解譯斷裂929條，大體可以分為4組：北東向、北北東向、北西向和近東西向,已知金礦床多與北北東向斷裂密切相關(guān)(圖5)。解譯環(huán)形構(gòu)造89個，最大的環(huán)形構(gòu)造直徑約14.6 km，小者約1.5 km，一般為3～5 km。從空間分布看，區(qū)內(nèi)環(huán)形構(gòu)造多分布在斷裂附近或斷裂交匯處，具有成群分布特點。環(huán)形構(gòu)造形態(tài)呈橢圓形、近圓形，主要分布在雙山屯—宋家溝和西直格莊—唐家溝一帶，發(fā)育于早白堊世二長花崗巖、晚侏羅世二長花崗巖中，環(huán)間關(guān)系有單環(huán)、同心環(huán)、復(fù)合環(huán)，已發(fā)現(xiàn)金礦床多位于環(huán)形構(gòu)造內(nèi)部及邊緣，位于環(huán)心以金牛山、鄧格莊、雙山屯和金青頂?shù)却笾行徒鸬V床為代表，下潘格莊、磨山、福祿地等金礦床分布于環(huán)形邊緣。解譯韌性剪切帶15條，分布在觀水—崖子一帶，呈北東向、北西向展布，最長6.0 km，最寬3.4 km。經(jīng)調(diào)查，地表出露巖性為眼球狀花崗質(zhì)糜棱巖和糜棱巖化黑云母二長花崗巖，主界面近于水平，運動方向由西向東，面理、線理均發(fā)育形成以糜棱巖為主的S型構(gòu)造巖。韌性剪切帶邊緣與北東向斷裂的交匯部位是金礦床產(chǎn)出的有利部位，以宋家溝金礦、蓬家夼金礦為代表。

圖5 膠東水道地區(qū)構(gòu)造遙感解譯圖Fig. 5 Remote sensing interpretation in Shuidao area of Jiaodong

3.2 遙感蝕變異常信息分析

研究區(qū)構(gòu)造—巖漿活動強烈，巖漿熱液與圍巖發(fā)生交代的過程中產(chǎn)生了大量的蝕變礦物，影響著成礦作用方式、礦體產(chǎn)狀、規(guī)模及礦種。區(qū)內(nèi)遙感蝕變異常多呈北東向、北北東向展布，與斷裂帶方向一致，且一、二、三級均有分布。對提取的羥基、鐵染異常信息開展疊加分析，把成礦地質(zhì)背景一致或同一類型、空間上緊密相連的遙感蝕變異常圈定為遙感異常濃集區(qū)。全區(qū)共圈定各類異常濃集區(qū)36處(圖6)，其中鐵染異常濃集區(qū)10處，羥基異常濃集區(qū)26處。濃集區(qū)的展布與斷裂帶和金礦床分布基本吻合，而濃集區(qū)以外的異常分布較分散，局部呈斷續(xù)線狀或點狀展布，以鎂羥基蝕變?yōu)橹?，鋁羥基和鐵染異常次之。

圖6 膠東水道地區(qū)遙感羥基、鐵染異常分布圖Fig. 6 Remote sensing hydroxyl and iron-stained anomaly distrbution map in Shuidao area of Jiaodong Peninsula

鐵染異常主要發(fā)育于研究區(qū)南部和北部，規(guī)模較大，強度以三級為主，其內(nèi)金礦床分布較少。野外現(xiàn)場調(diào)查可見大面積古元古代荊山群淺海相變質(zhì)碎屑沉積巖、碳酸鹽巖和中生代萊陽群碎屑沉積巖出露，示礦性不明。鋁、鎂羥基異常主要分布在研究區(qū)中部，與斷裂構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造產(chǎn)出位置相關(guān)，呈條帶狀和弧帶狀展布，推測為斷裂帶內(nèi)蝕變礦物引起，該異常分布區(qū)可見多處金礦床產(chǎn)出；塊狀或點狀分布的遙感異常推測由巖體引起。

選擇兩個具有代表性的遙感解譯斷裂和蝕變信息的區(qū)域開展實地調(diào)查。唐家溝地區(qū)，位處18號異常濃集區(qū)，內(nèi)有中型金礦床1處，遙感解譯的北東向與北北東向斷裂與實地相符，其控礦斷裂(唐家溝斷裂)西側(cè)的古元古界變質(zhì)地層與鐵染異常對應(yīng)，斷裂帶內(nèi)巖石發(fā)育高嶺土化、絹云母化和褐鐵礦化與帶狀展布鋁、鎂羥基位置對應(yīng)(圖7a)。英格莊地區(qū)，位處29號異常濃集區(qū)，內(nèi)有中型金礦床1處，其控礦斷裂(金牛山斷裂)地表特征明顯，與遙感解譯斷裂位置一致，斷裂帶內(nèi)巖石主要發(fā)育褐鐵礦化、硅化、絹云母化、高嶺土化等蝕變，遙感解譯該區(qū)主要發(fā)育鋁、鎂羥基異常，且一、二、三級皆有分布，也是沿斷裂呈帶狀展布。總體來看，礦化蝕變位置與鋁、鎂羥基異常區(qū)具有良好的對應(yīng)關(guān)系(圖7b)。

圖7 遙感異常提取及實地特征: (a) 唐家溝地區(qū)；(b) 英格莊地區(qū)Fig. 7 Remote sensing anomaly extraction and field characteristics: (a) Tangjiagou area; (b) Yinggezhuang area

表3 膠東水道地區(qū)金成礦遠景區(qū)一覽表Table 3 The table of Au metallogenic prospective areas in Shuidao area of Jiaodong Peninsula

4 遙感金成礦遠景區(qū)圈定及驗證

4.1 金成礦遠景區(qū)圈定

在成礦地質(zhì)背景的輔助下，將遙感構(gòu)造解譯與遙感異常濃集區(qū)疊加并進行綜合分析是優(yōu)選遙感成礦遠景區(qū)、圈定找礦靶區(qū)的重要依據(jù)。找礦靶區(qū)圈定以后，還需要詳細野外驗證，并根據(jù)實際情況對成礦遠景區(qū)做進一步的完善。本次以牟平—乳山地區(qū)金礦成礦地質(zhì)背景、控礦構(gòu)造及成礦作用等條件為基礎(chǔ)，將遙感解譯的斷裂、環(huán)形構(gòu)造、韌性剪切帶和蝕變異常信息與已知金礦床作套合分析(圖8)，總體表明在晚侏羅世二長花崗巖分布區(qū)，環(huán)形構(gòu)造和北北東向斷裂發(fā)育地段，以及鋁、鎂羥基異常濃集區(qū)三者疊合部位，是金礦床產(chǎn)出的有利位置。區(qū)內(nèi)已知有37處金礦床(點)，其中32處產(chǎn)于北北東向及其次級斷裂帶上，3處產(chǎn)于近東西向與北北東向斷裂交匯處，還有2處產(chǎn)于位于北東東向盆緣斷裂中(韌性剪切帶邊部)，皆與環(huán)形構(gòu)造密切相關(guān)。區(qū)內(nèi)產(chǎn)出的唐家溝、金牛山、英格莊等大中型金礦床，其蝕變帶出露地表規(guī)模越大，對應(yīng)的鋁、鎂羥基異常的強度和規(guī)模越大；但也有特殊情況，如雙山屯、下潘格莊、金青頂中大型金礦床，因礦體多隱伏于地下，地表出露蝕變帶規(guī)模較小，僅見零星鋁、鎂羥基異常分布。故在該區(qū)域?qū)ふ医鸬V床(點)，重點關(guān)注環(huán)形構(gòu)造(尤其是同心環(huán))且還有北北東向斷裂或北東向與近東西向斷裂交匯處或韌性剪切帶邊部區(qū)域，其次考慮一、二級鋁、鎂羥基異常濃集區(qū)及濃集中心的分布。另外，對遙感蝕變異常濃集區(qū)以外的二和三級羥基異常發(fā)育區(qū)、帶狀斷續(xù)展布的異常區(qū)也應(yīng)注意，如在水道鎮(zhèn)東北部地區(qū)，環(huán)形構(gòu)造和北北東向斷裂發(fā)育地段，可見二、三級鋁、鎂羥基異常呈點狀和帶狀分布，見有5處金礦點分布。

圖8 膠東水道地區(qū)金成礦遠景區(qū)分布圖Fig. 8 Distribution map of gold metallogenic prospective areas in Shuidao area of Jiaodong Peninsula

根據(jù)研究區(qū)遙感解譯的斷裂、環(huán)形構(gòu)造和韌性剪切帶的分布特征、規(guī)模大小以及遙感異常濃集區(qū)的分布特征、規(guī)模、強度等信息，結(jié)合已知金礦床的控礦地質(zhì)條件及成礦地質(zhì)特征，劃分了12處金成礦遠景區(qū)(表3)。在晚侏羅世二長花崗巖分布區(qū)，以環(huán)形構(gòu)造和北北東向斷裂或韌性剪切帶發(fā)育為構(gòu)造特征，以發(fā)育羥基異常濃集區(qū)并形成濃集中心為遙感異常特征，是熱液礦床發(fā)生圍巖蝕變、含礦熱液運移、富集的有利區(qū)域，金礦床(點)多分布于此。

4.2 野外驗證

在遙感解譯圈定的遠景區(qū)內(nèi)，開展了實地異常查證。在Ⅱ號和Ⅲ號遠景區(qū)內(nèi)，已知礦權(quán)的外圍，發(fā)育環(huán)形構(gòu)造和羥基異常地段新發(fā)現(xiàn)金礦點各1個。

Ⅱ號遠景區(qū)內(nèi)，在虎龍頭村西1.0km處，在近東西向和北東向斷裂交匯部位、環(huán)形構(gòu)造中心以及二級鋁羥基、三級鎂羥基和一級鐵染異常發(fā)育地段，新發(fā)現(xiàn)金礦化帶1條，蝕變帶呈透鏡狀產(chǎn)出，地表出露寬度約2.0～5.0 m，斷續(xù)延伸超過300 m，其內(nèi)圈定金礦體1個，寬3.90 m，產(chǎn)狀32°∠62°，金品位3.11×10-6，黃鐵礦化硅化碎裂巖為賦礦巖石。風(fēng)化呈褐紅色，新鮮面呈灰白—灰黑色，發(fā)育絹英巖化、黃鐵礦化蝕變，黃鐵礦較發(fā)育呈浸染狀、團塊狀分布(圖9a)。Ⅲ號遠景區(qū)內(nèi)，磨山村南西800 m處，在北北東向斷裂、環(huán)形構(gòu)造邊緣以及一級鋁羥基、二級鎂羥基和一級鐵染異常發(fā)育地段，新發(fā)現(xiàn)金礦化帶1條，蝕變帶呈脈狀產(chǎn)出，出露長度大于500 m，寬1.10～5.50 m，產(chǎn)狀310°∠68°，其內(nèi)圈定金礦體1個，寬0.30 m，金品位3.38×10-6，賦礦巖石為褐鐵礦化石英脈，發(fā)育褐鐵礦化、絹英巖化蝕變，破碎帶見煌斑巖脈充填(圖9b)。

圖9 遙感金成礦遠景區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)金礦點: (a) 虎龍頭地區(qū)；(b) 磨山地區(qū) Fig. 9 New discovery gold occurrances in gold metallogenic prospective area of remote sensing: (a) Hulongtou area; (b) Moshan area

5 結(jié)論

綜合以上遙感解譯分析和異常信息提取，結(jié)合野外地表調(diào)查，對水道地區(qū)的遙感解譯分析形成如下認識：

(1)采用ASTER和GF-1遙感數(shù)據(jù)組合，將多光譜數(shù)據(jù)與全色數(shù)據(jù)融合，形成清晰的地形地物邊界線，以此為基礎(chǔ)建立了構(gòu)造解譯標(biāo)志，共解譯線性構(gòu)造929條、環(huán)形構(gòu)造89個、韌性剪切帶15條，認為北北東向斷裂、環(huán)形構(gòu)造內(nèi)部及邊緣以及韌性剪切帶邊緣是金礦床產(chǎn)出的有利部位。

(2)基于高光譜ASTER數(shù)據(jù)，采用去干擾異常主分量門限化技術(shù)，能快速、有效地提取了遙感鋁羥基、鎂羥基和鐵染異常信息。對成礦地質(zhì)背景一致或同一類型、空間上緊密相連的遙感蝕變異常進行了歸并，綜合圈定遙感異常濃集區(qū)36處，金礦床的產(chǎn)出位置一般發(fā)育較強的鋁、鎂羥基異常。

(3)將遙感解譯構(gòu)造的成礦有利部位和遙感異常濃集區(qū)進行疊合，結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景和成礦規(guī)律，圈定了12處金成礦遠景區(qū)，經(jīng)野外查證，在Ⅱ號和Ⅲ號遠景區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)金礦點2處，顯示了良好的找礦效果。遙感技術(shù)為區(qū)域地質(zhì)找礦提供了強有力的技術(shù)支撐。

致謝：感謝山東省地質(zhì)測繪院和山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院同事們的支持和幫助！感謝審稿專家的寶貴修改意見！

注 釋/Note

? 吳鳳萍, 丁正江, 薄軍委. 2021. 膠東東部金礦空間分布及類型研究報告[R]. 煙臺: 山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院.