遥感蚀变信息提取及铀矿地质意义

遥感蚀变信息提取及铀矿地质意义引言我国遥感找铀工作始于1975年，这30多年来在铀矿地质区域调查和普查找矿方面取得的成果中，遥感技术发挥着重要的作用[1]。70年代末，徐增亮、刘林青总结了三种运用卫星资料找铀的方法[2]。90年代初，黄贤芳首次成功地应用遥感技术在伊利盆地可地浸砂岩型铀矿研究中确定局部排泄带[3]。随着ASTER、AVNIR-2、QuikBird、Hyperion等新型传感器的出现，研究人员利用这些遥感数据在铀矿成矿环境和条件预测（黄贤芳，刘德长，2004）及铀矿化蚀变信息识别（叶发旺等，2009）等方面取得了显著的成绩。研究区位于内蒙满洲里南，呼伦湖以西，地理位置：北纬49°00'〜49°51'；东经116°25'〜117°48'。该区处于克鲁伦-额尔古纳火山岩型铀矿成矿带内，侯惠群[4]总结出该成矿带内火山岩型铀矿主要的成矿标志和控矿因素有：火山洼地区；富铀的花岗岩基底；断裂构造；热液蚀变等[5]。本文主要利用遥感技术与方法研究各因素与铀矿找矿之间的关系。铀成矿地质条件概况研究区内岩石类型复杂，盆岭构造发育，断裂构造也十分发育，其基本地质构造背景及铀成矿条件与斯特列措夫铀矿田和多尔诺特铀矿田相似[6]，具有良好的铀矿找矿前景。研究区的基底主要由元古代变质岩和花岗岩组成，在构造和断裂的影响下，发生过多次地幔活动和大规模火山喷发，形成了多个火山机构和复杂的火山岩系[7]，为铀矿液的交代沉淀富集提供了良好的储矿条件[8-9]。研究区内热液蚀变作用普遍存在，主要发育在灵泉盆地附近和火山机构周围[10]。区内矿化蚀变岩石类型有硅化、萤石化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化、磷灰石化、蛋白石化等[11]。其中绿泥石化、绢云母化是区内重要的铀矿找矿线索，此外碳酸盐化、黄铁矿化、硅化、萤石化等矿化蚀变对铀矿找矿也具有一定的指示作用[12]。研究区遥感信息研究为了减少植被对蚀变信息提取精度的影响，本文选取成像时间为秋季，无云和冰雪干扰的ETM和ASTER1B遥感数据，所做的预处理包括FLAASH大气校正'几何校正'投影变换'波段重采样、波段整合、掩膜处理等。构造解译区内线构造发育，主要成因为断层'节理裂隙和岩性界线等。各方向均有发育，其中东西向为最早期，可见明显受后期构造改造特征；北西向发育最晚，且贯穿全区，控制现代河流发育。区内构造格局有明显差异：由北东向区域性断裂应为多期活动主干断裂，与北西向贯穿的区域性构造分为四个区域。北西区地形平缓第四纪覆盖区，隐伏构造发育。南西区，环形构造发育，成因多为火山机构'环状断裂等。东部区地形起伏明显，线性构造发育，成因主要为断层'节理裂隙。图幅北部的近东西断裂为界致使该区与上幅在岩性分布'火山活动和构造特征存在明显差异。总体以北西和北东为主，构成似格状构造格架。各类蚀变信息的提取绢云母、绿泥石'碳酸盐、黄铁矿等在astern据的可见光-近红外波段范围内具有诊断性光谱特征[13]，因此可以利用ASTEF数据对这些类型的矿化蚀变进行提取。本文采用的蚀变信息提取方法为主成分分析法（PCA（表1）。地质意义分析研究区内热液蚀变信息主要呈条带状和团块状分布，部分区域呈斑点状分布，分布方向主要呈北东向和北西向，其中绿泥石化'绢云母化和碳酸盐化蚀变信息的集中程度比较高（图1）。图2为提取出的各类热液蚀变信息与研究区的地质图叠加，所得到蚀变信息空间分布于地层的关系图（已将第四纪地层内的蚀变信息剔除）。各类热液蚀变在各地层均有分布，主要集中在塔木兰沟组'玛尼吐组'梅勒图组和大磨拐河组，这与研究区火山作用的年代相符，进一步证明了所提取蚀变信息具有可靠性。图3为重点研究区的蚀变信息与构造解译叠加图，从蚀变在地层中的分布以及与构造的关系可以看出，与铀矿有关的热液蚀变信息主要分布在侏罗系和白垩系地层中，并基本集中在断裂相交部位以及火山机构与断裂的交汇部位及其周边地区，这些部位为铀的迁移和富集提供了构造环境，是矿液赋存成矿的有利地段[14]。在野外采集的岩石样本中均发现铀异常样本，进一步证实了铀的存在。对地质背景分析'构造解译'热液蚀变及岩石样本等多方面因素综合分析，预测出若干个铀矿成矿的有利区。结论本文主要解译了研究区的构造信息，提取了研究区内与铀矿成矿有关的热液蚀变信息，反映了蚀变区与地层及构造之间的关系：蚀变信息主要集中在侏罗系和白垩系，并且受构造作用十分明显。得出以下结论：(1)ASTERN据在可见光和近红外波段有较高的光谱分辨率，可作为遥感蚀变信息提取和遥感地质构造解译的重要数据源。运用主成分分析法进行矿化蚀变信息提取，能为区域遥感找矿提供可靠的技术手段。(2)将区域地质背景以及断裂构造信息与遥感蚀变信息相结合，可以了解铀矿形成的地质原因与构造条件，有利于对研究区进行铀矿找矿分析。(3)热液蚀变信息不一定均由铀矿引起，