航空高光谱遥感固体矿产预测方法与示范应用

高光谱遥感是当前遥感地质领域应用的前沿和热点,目前国内外都在积极进行探索。高光谱遥感技术的发展为遥感的直接找矿带来了新的希望,航空高光谱遥感技术由于可以获得高空间分辨率(可达亚米级)的高光谱遥感数据,能够识别规模小的近矿围岩蚀变,从而具有直接找矿的效果。直接找矿的核心是对矿产的预测,预测效果是矿产勘查取得突破的关键环节。本文利用核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室的CASI/SASI/TASI(可见光-近红外,短波红外,热红外)航空高光谱成像系统,在甘肃北山柳园—方山口和新疆雪米斯坦地区获取的航空高光谱遥感数据,对固体矿产预测技术进行了研究,建立了基于航空高光谱遥感的成矿环境分析法、矿床定位模型识别法和含矿构造追踪法等预测方法,并对每种方法进行了应用示范,共发现7处金属矿化地段,取得了明显的找矿效果。该项成果不仅为研究区的进一步找矿提供了新的有利地区,而且建立的预测方法,将会助力于高光谱遥感技术在其它地区的推广应用。     

区域控矿断裂带的航空高光谱遥感技术研究——以黑石山-花牛山深大断裂带为例

利用引进的CASI/SASI/TASI成像光谱系统在甘肃北山柳园-方山口地区获得了3500km2的高空间、高光谱分辨率遥感数据。应用该数据对柳园-方山口地区十余种矿化相关蚀变进行了精细矿物填图,根据蚀变矿物与断裂构造的空间关系,可以区分出成矿构造与非成矿构造。将识别出的成矿构造进行组合,可以得到研究区的成矿构造格架,再将该区已知矿床(点)分布图与其叠合,可以看出:该区已知矿床(点)明显受成矿构造格架控制。深入分析发现,其中黑石山-花牛山大断裂带为成矿构造格架的主干构造。该断裂带在遥感图像上呈"之"字形,通过对受该断裂控制的岩浆岩的岩性识别,确认其为一条深切硅镁壳的深大断裂带。断裂带的EW段在岩浆活动期间被拉张,造成花岗岩类-超基性岩浆的侵入,为成矿提供了重要的物源和热源。在成矿期黑石山-花牛山深大断裂带扭动方向发生了反转,由成岩期的右行变为左行,EW区段由拉张变为挤压,造成成矿热流体上升和对含矿地层的改造,有利于多金属矿床的形成。通过建立航空高光谱遥感找矿模型并开展模式找矿,在柳园-方山口地区新发现了7处多金属矿的找矿靶区(金3处,镍1处,钨钼1处,铜钼1处,铅银1处)。上述研究说明,航空高光谱遥感技术可以从一个新的角度来研究区域控矿断裂带及其成矿作用,并以新的思路和方法指导区域找矿工作。     

新疆雅满苏铁矿床地空高光谱蚀变矿物特征及找矿应用

本研究旨在了解高光谱遥感数据在地质勘探中的应用性能,查明新疆山苏地区成矿地质环境;然后利用机载高光谱遥感数据对雅满苏地区进行综合分析和研究。选择雅满苏铁矿床作为研究对象,利用Field Spec Pro FR地面波谱仪和Hy Map航空成像光谱仪,获取地面和航空高光谱遥感数据,诊断、识别和提取地空高光谱蚀变矿物信息,开展高光谱蚀变异常特征综合分析,总结矿床尺度的地空蚀变矿物组合特征规律。进而结合地质矿产成矿有利信息,构建雅满苏铁矿床高光谱遥感找矿模型,开展找矿应用,圈定铁及多金属找矿有利区。研究表明:铁矿区矿化体分布的地面高光谱蚀变矿物为褐铁矿+黄钾铁矾+绿泥石,近矿围岩分布的蚀变矿物为褐铁矿+绢云母+绿帘石方解石;航空高光谱近矿蚀变矿物组合为褐铁矿+赤铁矿+绿泥石+绿帘石+角闪石,外围组合为绿泥石+绿帘石+绢云母。通过野外查证,新发现赋存在下石炭统雅满苏组灰岩与花岗岩体接触带的铁矿化体,取得了较好的找矿应用效果。该找矿有利区为雅满苏地区铁矿勘查提供了靶区方向,地空高光谱蚀变矿物找矿的研究方法和思路为航空高光谱遥感调查和遥感蚀变异常信息靶区定位提供借鉴基础。     

新疆红山铜金矿床基于地面高光谱遥感找矿模型构建

选择新疆红山铜金矿床,使用美国ASD公司的FieldSpec Pro FR地面波谱仪,在铜金矿区及外围地段分别对各地质体的英安岩、蚀变英安岩、花岗岩、花岗闪长岩、流纹斑岩、片理化带、矿体等开展地面波谱测试,获取各地质体的波谱曲线,综合剖析各吸收峰的波谱特征和蚀变矿物的反映特征,同时结合镜下鉴定和X射线衍射分析结果,研究和总结红山铜金矿区从矿体、矿化体、近矿围岩、外围蚀变围岩至外围正常围岩的地面高光谱蚀变矿物和蚀变矿物组合分布特征,结合矿床的地质矿产特征和地面围岩蚀变特征,形成地面高光谱蚀变矿物组合分布图,构建红山铜金矿床基于地面高光谱遥感找矿模型,为后期开展航空高光谱遥感调查、高光谱蚀变矿物信息提取和找矿预测提供地面高光谱波谱数据支持和典型矿床模型基础。     

基于高光谱数据的甘肃花西山金矿蚀变特征分析与找矿预测应用

利用地物光谱仪识别具有光谱诊断性吸收特征的蚀变矿物,并分析其空间分布及组合特征,是后续利用航空、航天高光谱遥感开展找矿预测的重要理论依据。本文以位于甘肃柳园地区花牛山矿集区的花西山金矿床为例,首先利用FieldSpecPro FR便携式光谱仪对采集样品进行光谱测量,通过The Spectral Geologist 8软件对获得的光谱数据进行分析解译,揭示了与矿化关系密切的地表蚀变矿物为绢云母（白云母和多硅白云母）+黄钾铁矾+赤铁矿+针铁矿,外围蚀变矿物主要为绢云母（钠云母）+绿帘石+绿泥石+蒙脱石+水铝石。基于这一认识,对矿区及周边开展CASI/SASI航空高光谱遥感蚀变矿物信息提取,综合地表及航空高光谱解译信息,建立了花西山式金矿床的高光谱遥感找矿预测模型,并基于该找矿预测模型在外围圈定了预测区1处,经野外查证,预测区内发现有明显金异常。研究结果表明,在分析和总结调查区成矿地质背景和蚀变特征的基础上,结合高光谱遥感信息可快速地、更有针对性地发现成矿有利区段,为矿产勘查部署提供重要参考资料。     

甘肃省酒钢山地区高光谱遥感蚀变矿物优选研究

正酒钢山地区位处北山成矿带,区域分布较多铁、铜、镍、金等矿床、矿点,成矿地质条件优越。前人在该区已开展较多基础地质、矿产地质、科研和多金属矿勘查等工作(聂凤军等,2001;左国朝等,1990),但该区找矿未取得实质性进展。本次依据酒钢山地区地形、地貌和围岩蚀变,采用高光谱遥感新技术方法,开展高光谱蚀变矿物优选研究,综合剖析蚀变异常,优选和圈定蚀变带和找矿预测区,以期指导矿产勘查,实现找矿快速突破。     

CASI/SASI航空高光谱遥感矿物技术研究——以甘肃北山柳园地区为例

能源勘查、岩石矿物识别、矿物丰度制图以及成矿远景区圈定是高光谱技术发展和应用的主要方向。CASI/SASI航空高光谱数据可以在同一平台下同时获取覆盖可见光-近红外-短波红外光谱段的光谱信息, 且光谱分辨率和空间分辨率远远优于多光谱及星载高光谱数据, 所以在矿物蚀变信息提取中具有广泛的应用前景。以柳园研究区为研究对象, 对CASI/SASI航空高光谱遥感矿物过程中的关键技术进行了实验研究, 确定出航空高光谱矿物蚀变信息提取流程, 并对研究区蚀变矿物进行识别、填图。通过与研究区地质资料和前人实地勘探资料对比得出, 研究区CASI/SASI航空高光谱遥感蚀变异常结果与现实状况相当吻合。      

新疆红柳泉地区航空高光谱构造蚀变特征分析与找矿预测

利用CASI/SASI航空高光谱遥感数据,对新疆红柳泉地区进行了航空高光谱遥感构造解译,修正了部分线性构造及环形构造。基于航空高光谱遥感提取的蚀变信息,结合野外实地调查验证,重点分析了研究区内祥云金矿、盘龙沟金矿与构造、蚀变之间的关系,结合已有的矿产地质特征、航空高光谱遥感地质特征,在该区圈定5处找矿预测区,预测矿种为构造蚀变岩型金矿,研究成果为相同地区的成矿预测与寻找同类型矿床提供遥感依据。     

西藏狮泉河地区尕尔穷式铜(金)矿遥感找矿潜力分析

基于Landsat-8多光谱数据,在西藏自治区狮泉河地区开展了尕尔穷式铜(金)矿遥感找矿潜力分析。根据尕尔穷铜(金)矿床的成矿规律分析研究区的成矿地质条件,结合区域地质资料在研究区内进行遥感矿产地质特征解译和矿化蚀变信息提取,并综合遥感地质解译结果和蚀变信息提取结果,以该区成矿要素为指导,圈定了11个找矿远景区。     

新疆阿尔金盘龙沟金矿高光谱蚀变矿物找矿标志研究

高光谱遥感技术是近年来兴起并逐渐成熟的蚀变矿物研究方法。盘龙沟金矿床围岩蚀变发育,主要蚀变类型包括硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、钠长石化、褐铁矿化等,蚀变与金矿化关系密切。文章通过航空高光谱遥感数据和地面光谱数据,提取和诊断盘龙沟金矿床的不同地段、不同地质体的蚀变矿物信息,研究分析金矿区的航空和地面高光谱蚀变矿物、蚀变矿物组合特征,以及矿区围岩蚀变特征,总结航空和地面光谱蚀变矿物分带找矿标志规律,结合金矿床地质矿产特征,系统剖析金矿床的综合找矿标志特征,构建盘龙沟金矿床高光谱蚀变矿物找矿标志;同时依据绢云母、绿泥石的诊断光谱,研究两种蚀变矿物的光谱变化特征,分析了金矿床围岩蚀变的形成条件和蚀变矿物的温压条件,进而初步推测盘龙沟金矿床为中低温热液型金矿,其矿体与围岩形成的环境条件不同。     

云南省祥云县存得村矿区冷风箐矿段与相邻矿区的类比分析

存得村矿区冷风箐矿段位于马厂箐杂岩体南接触带,其产出的铜钼多金属矿总体受宝兴厂-铜厂向斜南翼斑岩脉（体）与围岩接触带附近的挤压破碎带控制,该挤压破碎带（碎裂岩带）为该矿段矿液的运移、矿体的赋存提供了良好的通道和赋存空间,并严格控制了铜、钼矿脉（体）的空间就位。但由于多期构造活动及多期次侵入岩体的影响使得该区地质情况复杂,加之工作年限短,地质工作程度低等因素使得如何取得找矿突破成为该区的首要目标。本文参照宝兴厂-铜厂铜钼矿、乱硐山铜钼矿的找矿成果及经验,同冷风箐矿段进行类比,结合2011工作成果进行综合分析,为下步地质工作提供了参考。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定铜铅锌矿石中的微量锗

样品经硝酸-氢氟酸-硫酸混合酸溶解,磷酸提取,用原子荧光光谱法测定铜矿石、铅矿石和锌矿石中的微量锗,干扰少,灵敏度高。实验确定了介质最佳酸度,对干扰元素的允许量进行了试验。方法检出限为20.64 ng/g,测定范围为0.20~100μg/g。经全国不同地区7家实验室采用铜矿石、铅矿石和锌矿石国家标准物质验证,方法精密度好,准确度高。     

中国航磁异常特征与铁矿床空间分布关系

中国航磁调查已基本覆盖全国,尤其是近二十年来开展了大面积1∶5万高精度航磁调查,为铁矿的成矿规律研究及找矿预测提供了重要的基础数据。文章基于全国航磁编图（1∶100万）和大比例尺（≥1∶5万）航磁数据集,开展区域、矿集区、矿床3个不同尺度的研究,旨在总结4种主要类型铁矿在区域和局部磁场上的响应模式,指导找矿应用。研究表明,不同类型的铁矿在区域磁场上呈现出不同的特征,沉积变质型铁矿主要位于条带状磁异常边部负背景场中的局部高磁异常,岩浆型铁矿主要位于线性磁异常带,接触交代-热液型铁矿（矽卡岩型）主要沿带状或等轴状磁异常边缘分布,火山岩型铁矿通常沿带状磁异常分布。不同的区域磁异常特征通常反映了特定的控矿要素,主要刻画了火山-沉积建造、基性-超基性杂岩、中酸性侵入岩、火山岩由浅部至深部的分布特征,为成矿地质背景研究提供了大量深部信息。岩浆活动强烈的构造带,会导致地壳内基底隆起和较高的地温梯度,呈现出磁性基岩深度和居里面深度较浅的特征,有利于铁矿物的富集成矿。大比例尺航磁资料（≥1∶5万）大都能够直接反映矿体或含矿地质体的特征,磁异常都对应了铁矿体或矿化的中心,但矿体的规模、产状、埋深、品位等特征的变化都会造成磁异常幅值、形状、大小的变化,通过约束条件下2D和3D正反演计算获得深部矿体或含矿地质体的特征,对找矿勘查最具指导意义。概括来讲,中小比例尺航磁资料主要用于成矿地质背景研究,分析成矿控矿要素,达到区域成矿预测的目的。大比例尺航磁资料可用于隐伏矿体或含矿地质体预测,建立深部矿体或含矿地质体二维或三维模型,指导勘探工作。     

青海省拉脊山地区某铜矿成因浅析

青海省拉脊山地区某铜矿处于祁连加里东褶皱系拉脊山优地槽褶皱带中段,北拉脊山深大断裂夹持地带。矿区地层为上寒武统六道沟群下部火山岩组玄武岩段（∈3ld1^b）。F4断裂构造破碎带为铜矿富集场所。文章论述了铜矿点地质特征、矿体特征及矿石类型,最后归结出该矿体成因类型属于构造破碎带低温热液型铜矿。     

北京市铁矿资源形势及找矿方向

目前,我国年钢铁产量快速增长,造成市场上铁矿石供小于求,价格快速上扬。铁矿为北京市允许开采矿种,保有储量仅2亿吨,可供现有铁矿山开采35年,因此应加大铁矿资源的勘查力度,增添新的矿产地,满足钢铁生产的需求。北京密云、怀柔北部山区的变质岩中鞍山式铁矿石,为主要找矿方向。     

福建太阳山破碎带蚀变岩型金矿形成的矿相学证据

系统的矿相学研究表明,太阳山金矿矿石矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、含银自然金、闪锌矿、黄铜矿;矿床围岩蚀变种类较多,主要有硅化、绢云母化、钾长石化、石墨化。矿石结构包括自形—半自形粒状结构、假象结构、压碎结构、包含结构、错断结构等,矿石构造包括浸染状、微脉浸染状、脉状、网脉状构造。金主要以包裹金、粒间金、裂隙金、赋存于石英、黄铁矿、磁黄铁矿中。矿区内常见的是碎裂岩和糜棱岩化岩石,很少见到糜棱岩,不存在超糜棱岩、构不成糜棱岩系列。本矿床地质特征与典型的破碎带蚀变岩型金矿山东焦家金矿极为相似。因此,太阳山金矿属于典型的破碎带蚀变岩型金矿。     

胶东地区前孙家-洼孙家断裂南段构造控矿规律及找矿研究

胶东西北部是我国重要的金矿聚集区,矿床主要受断裂构造控制。前孙家-洼孙家断裂是研究区内主要控矿断裂。依据该构造南段前孙家、金华山两个金矿的岩石、构造、矿体分布、矿化蚀变等特征,对两矿区的构造控矿型式、构造控矿规律进行了探讨,认为该区成矿热液活动具有多期性。成矿预测表明前孙家矿区4号脉的深部可能存在盲矿体,2号脉在深部有一定的延伸;金华山矿区1号脉的下盘可能存在与1号脉平行的雁列脉矿体;1号脉、2号脉在深部应有交汇,可作为重点找矿位置。     

河南省淅川县后湾钒矿床地质特征、矿床成因及找矿方向

南秦岭褶皱带东段下寒武统水沟口组底部的一套黑色硅质岩及泥岩组成本区钒矿带,钒矿床严格受控于地层。后湾钒矿区位于荆紫关-师岗复向斜北翼,本文重点讨论该矿床的地质特征、矿床成因、找矿标志及找矿方向。     

个旧高松矿田高峰山—驼峰山勘查区层间氧化矿成矿规律及控矿模式探讨

个旧锡矿高松矿田层间氧化矿形态可分为缓倾斜矿体和陡倾斜矿体,其受断裂破碎带、层间剥离带、层间破碎带控制,分布于岩体外接触带的中三叠统个旧组层间破碎带中;矿床一般产出于中三叠统个旧组卡房段的T₂g₁⁶、T₂g₁⁵层中。本文综合分析研究区内控矿因素和成矿规律,并结合前人研究资料,归纳了研究区的地质、地球物理和地球化学找矿标志,构建了“三位一体”成矿模式和找矿模型,对于个旧锡矿区开采工作具有一定的参考意义。     

安徽池州许桥银矿地质特征及矿区深部找矿方向

许桥银矿床位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区东南部,矿床银储量达到中型规模,成矿岩体为分水岭石英闪长岩,矿体主要呈似层状赋存于分水岭岩体北东侧奥陶系仑山组、汤山组地层层间裂隙中;矿石矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、黄铜矿、辉银矿、自然银,脉石矿物为石英、碳酸盐矿物;矿石组构以自形-他形晶结构、交代结构、稀疏浸染状构造和网脉状构造为主;围岩蚀变类型主要有硅化、碳酸盐化、矽卡岩化、绿泥石化等;许桥银矿床成矿作用经历了两个成矿期：热液期和表生期,热液期又可分为三个成矿阶段,即为矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段及碳酸盐-硫化物阶段;成矿流体早期以岩浆热液为主、晚期混有大气降水的流体演化特征;成矿物质主要来源于岩浆热液,地层贡献了部分矿质;成矿温度为中低温（208～259℃）,矿床类型为中低温热液银多金属矿床,并指明了矿区深部找矿方向。