摘要 各种矿产资源的形成、产出,都与一定的地质构造条件有关。本文首先简述岩浆、变质、沉积、表生四种基本成因类型矿床的遥感特征及其研究方法。然后对遥感资料综合分析用于找矿进行了研究和探讨。
关键词 遥感技术;成矿条件;遥感分析
中图分类号TD98文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)26-0177-02
随着矿床学、区域成矿理论的发展,对各种矿床类型的地质条件与成矿模式已了解的比较深入。不同的矿床类型,其成矿条件不同,从而在遥感图像上的信息特征也不同,因而遥感找矿的技术方法和工作程序也有不同。
1 不同岩区成矿条件遥感研究
1.1 岩浆岩区矿床
主要是指在成因上及空间分布上与岩浆侵入活动及火山活动密切相关的矿床,尤其是内生金属矿床。这类矿床在遥感图像上往往与线性构造和环形构造有关,其构造、岩浆岩(火山岩)及围岩条件决定了矿床的产出部位,其控矿或导矿构造多为深层断裂带,而赋矿部位则在深断裂附近的派生断裂或裂隙内,或是深层断裂带与其它断裂的交汇处,并常伴有环形构造(侵入体、火山岩或次火山岩的反映)存在及与矿化有关的围岩蚀变、矿化异常存在。
遥感在寻找这类矿床时能在以上几个方面起作用:1)识别其控矿、导矿构造;2)进一步判断矿床的赋存部位,即次级断裂;3)判别岩体或火山机构的位置,判明其规模及分布情况;4)了解围岩情况,是否有利成矿;5)查明围岩蚀变情况。
1.2 变质岩区矿床
在变质岩区,常规地质方法进行岩层划分、矿产预测均很困难。遥感技术的应用可深化对变质岩区矿床基础地质研究,深化对各种控矿因素的认识,为找矿提供重要线索。在老变质岩区内,遥感影像对于圈定古老的侵入体、火山岩及古火山机构很有成效,在遥感影像上,往往以环形构造显示出来,如其产出于深大断裂带附近,并能确定其是火山机构或侵入岩体的反映,则是重要的标志,是成矿有利地段。
对遥感图像上特定影纹结构和色调的解译,或通过合适的图像处理技术,如比值等,往往可以突出一些与成矿有关的信息,对找矿起重要的指导作用。变质岩区由于构造活动复杂,还应重视区内的构造叠加影像特征的分析,注意运用变质构造原理,探索含矿层的分布规律,从而指导找矿。
1.3 沉积岩区矿床
此类矿床主要受某些岩性 地层的控制,而含矿岩系在卫片上难以显示,因此,多以航空遥感作为主要的研究手段,航天资料用来了解区域构造的控制作用。
此类矿床在高分辨率航片上,矿层往往可以直接显示出来,如非金属矿石灰岩、石膏、煤层等,岩层本身也就是矿体。但在沉积岩中局部富集的金属矿床,岩层并不等于矿体,在遥感图像上一般仅能识别岩层,是否是矿体需要更多的地质工作来确定。层状的岩层或含矿层的产状,在航片上一般可以大致确认,尤其是在基岩露头零星的地区,遥感更能全面而准确地调查其分布,通过对金矿层的追踪,将其圈定出来,从而确定新的找矿远景地段。
1.4 表壳矿床
此类矿床主要有近代风化壳矿床和砂矿,地貌是这两类矿床的直接控制因素,组成矿床的物质是化学性质较稳定的元素和矿物,如金、锰、铝等矿床。现代风化壳中的残余矿床,多位于较稳定的准平原化的高平台(古夷平面)地形上,有时也可见于凹地、破碎带或岩溶洼地中。砂矿之最有利地貌条件是低山丘陵的河谷区和海滨区,对砂矿床有利成矿地段圈定主要取决于地质构造和地貌的正确解译。
无论是风化残积矿床,还是砂矿床的形成均受表生风化作用的控制,含矿地质体的风化、搬运和堆积的规律及其矿床赋存部位均与地貌发育阶段相适应,并与一定的地貌部位相一致。只要搞清了它们的成矿规律,不难在遥感图像上根据地貌特征识别矿床的部位及分布规律。以砂金矿为例,其形成的先决条件是有充分的原生金矿作为砂金的来源,同时,它的富集受区域地质构造、地貌和第四系发育规律的控制。河流地貌的解译是非常重要的,一般来说,流水速度变慢的部位,均是砂金富集之处,如心滩、支流与主流交汇处等。
2 遥感资料综合分析用于找矿
应用遥感与地质资料进行综合分析、预测区域成矿远景等已取得很多成果。特别是随着计算机技术应用的日益广泛,数字图像处理的日益发展,遥感资料的综合分析已变得越来越重要。遥感资料综合分析的方法有2个方面:一是研究遥感影像上线、环构造与区域;二是通过多波段,多种方矿产分布及成矿的关系,认识成矿规律并圈定找矿远景地段。法的遥感图像增强处理,综合分析,提取与矿化有关的信息, 从而为成矿预测提供有用资料。
2.1 线性构造及与成矿的关系
大量研究表明,绝大多数遥感影像线性构造反映的是构造应力作用下的岩石形变带、软弱带或应力集中带,它们往往成为导矿与容矿的场所,还可能是某些成矿沉积盆地边界的控制因素,如对油气藏的圈闭等。通过对影像线性构造的综合分析,可以进一步了解区域成矿规律,从而进一步明确找矿方向。
2.1.1 影像线性构造级别和矿产的关系
不同级别的线性构造与成矿的关系是不同的,一般来说,巨型断裂带、深大断裂往往控制着矿田或成矿带的位置,有工业远景的矿床却分布在与这些主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。除线性构造的级别外,还应注意其构造活动时期对成矿作用的影响,成矿前的线性构造可成为导矿通道或容矿场所,而后期活动的线性构造则会破坏已形成的矿床。
2.1.2 构造部位对成矿的影响
岩浆最容易沿着大型剪切带侵入到扩容拐点区内(剪切应力场的拉张区),这种岩浆活动往往伴随有矿化作用。通过遥感图像解译分析,寻找这些拐点具有重要意义。
2.1.3线性构造成矿条件分析
通过对遥感影像的解译分析,做出遥感影像线性构造图,同时与已知的地质矿产资料进行对比分析,分析线性构造与矿产在空间上的关系,从而提出进一步找矿的方向。
2.1.4 线性构造统计分析在找矿中的应用
影像线性构造研究的一个重要进展是线性构造的统计分析,通过统计分析,可以揭示线性构造空间分布的某些统计特征,有助于分析构造异常与矿化、石油储集、古火山机构等之间的关系。研究表明,在线性构造诸多统计特征中,与矿产关系较为密切的主要有线性构造的密度和交点密度,大多数情况下,矿床位于影像线性构造的相对高密区和交点的高密区。
2.2 环形构造影像及与成矿的关系
影像环形构造自从由航天遥感图像中被发现以来,由于其与矿产的密切关系,日益引起人们的重视。据统计,我国铬、镍、金、铁、铜、钼、钨、锡等主要内生金属矿产,有91%分别与2 000多个大小不等的环有关。与矿产形成关系密切的影像环形构造往往与构造岩浆成因有关,不同的成因有不同的找矿意义。与垂直构造运动有关的负向环形体,是由地壳局部沉降形成的圆形坳陷和构造盆地,较大型的在地球物理场上会有反映,如重力低等,这类环形体往往与沉积矿产和石油的赋存有关,我国的不少油田分布在大巨型负向环形体的内缘。与火山作用有关的环形体通常规模小但成群出现,呈叠环、并列、寄生等组合形态,矿产往往赋存于环体边缘或体内。
与岩浆侵入活动有关的环形体则往往与内生金属矿产有关,由于岩浆侵入而引起的围岩蚀变常使环体边界模糊。影像线性体和环形体彼此之间往往存在互为依存的关系或构造复合关系。如某些环形体定向直线排列表现为线性体,前者反映的可能是火山机构或侵入体,后者反映的是基底断裂。在某些条件下,岩体可能是成矿母岩,而断裂是成矿溶液及岩浆的有利通道。
有时线、环体独立并存,但两者交汇、切线接触等,具有复合关系。许多资料表明,线、环体的交切部位可能是内生金属矿化、富集的有利地段。遥感图像上色调异常、线性构造、环形构造的组合特征的解译,并研究其与矿田构造的基本要素(成矿岩体、控矿构造和围岩蚀变)的关系,从而建立由线、环、色斑异常组成的遥感矿田模式,从而指导找矿。
参考文献
[1]高光明,周利霞,黄宝华.波罗芬高原红土型铝土矿遥感影像特征及信息提取[J].信息技术与信息化,2007(3).
[2]陈伟涛,张志,王焰新,张林.矿山地质环境遥感监测方法初探[J].地质通报,2010(Z1).