基于envi47的西藏部分矿区蚀变提取研究

基于envi47的西藏部分矿区蚀变提取研究

1成矿地质条件蒙古阿尔哈姆矿床位于门巴-阿尔海江达县金达铜金属矿区北部，李光明等人（2002）划分的南冈土斯铜、铁和多金属带的拉青达-金达铜、金属成矿带北部。区内出露地层为来姑组为主,主体属一套活动大陆边缘伸展背景下的海相火山~沉积组合。区内近东西向脆韧性断裂构造发育,燕山晚期-喜玛拉雅早期中酸性同熔-重熔型侵入岩浆活动强烈。铅锌矿床矿体主要赋存于上石炭统-下二叠统来姑组、中二叠统洛巴堆组以及来姑组与洛巴堆组地层界线附近。矿区岩浆岩以侵入岩为主,隐伏的中新世二长花岗斑岩(γπN1)与成矿关系密切。区域化探资料显示,区内发育一系列沿近东西向展布,具元素套合好、强度高、浓集中心明显的Pb、Zn、Cu、Ag化探异常,并多与已知矿床(点)分布吻合。总之,该成矿远景区具有形成火山-岩浆热液铜多金属矿床的良好成矿地质条件,具有大型铜多金属矿床的找矿远景。(图1)矿区蚀变类型主要为矽卡岩化、黄铁绢英岩化、硅化,次为绿帘石化、大理岩化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、透辉石化,其中矽卡岩化、黄铁绢英岩化、硅化与成矿关系最为密切。本次研究提取的围岩蚀变主要有硅化、矽卡岩化、黄铁绢英岩化、碳酸岩化-绿泥石化。2aster数据分析与比较常用的多光谱数据Landsat7的ETM相比较,ASTER短波红外波段共9个可以进行特定矿物的识别,主要是为了进行地表土壤和矿物绘图而设计的,第5-9波段主要用来识别层状硅酸盐矿物和碳酸盐矿物在2.1-2.4μm典型的吸收特征。相当于将ETM影像的第7波段进一步划分为ASTER的6、7、8三个波段,并且多了9、10两个波段。这样ASTER在识别岩石种类方面比ETM更加强大,能够进一步区分岩石或蚀变类型。但是,ETM的7波段的范围比ASTER数据的范围多2.08μm-2.145μm这段区间,因此羟基异常在2.0μm附近的一个反射峰就能很好的被ETM数据所利用。本次研究主要采用主这两种方法来获取研究区的蚀变信息。波段比值法和主成分分析法。波段比值法是提取波谱信息的一种有效手段。根据代数运算的原理,当波段间差值相近但斜率不同时,利用反射波段与吸收波段的比值处理可增强各种岩性之间的波谱差异,抑制地形的影响,并显示出动态的范围。主成分分析法(PCA--principalcomponentsanalysis),又称K-L变换,是目前广泛采用的提取遥感蚀变信息的方法。该方法是通过对多波段图像进行K-L变换后,产生出一组新的组分图像,组分图像的数目可以等于或少于原来的波段数,其目的是把原来各波段中的有用信息集中到数目尽可能少的新的组分图像中,且使各组分图像互不相关,即使各自包含不同的地物信息。3围岩侵蚀的特点3.1etm的侵蚀特征3.1.1不同清质纤维素与etm8振幅融合蒙亚啊ETM遥感影像为2002年6月741(分别赋予R、G、B三色)与ETM8波段融合而成,空间分辨率为15m,植被覆盖低,冰雪覆盖高,数据质量中等(图2)。3.1.2铁染蚀变特征含OH-的径基类特征矿物,在ETM第五波段存在反射峰,第七波段存在吸收谷。ETM羟基蚀变信息提取主要主成分分析法PCA1457,其中Band5为+,Band4、7为-(表1),第4主成分取反,k值取1.5,阈值为:0.006-0.041。铁染蚀变提取用主成分法PCA1345,其中Band3为+,Band1、4为-(表2)。取第4主成分,k值取1.5阈值:0.005-0.051。羟基与铁染的组合异常信息如图3。从图上可以看出在蒙亚啊铅锌矿区,羟基异常主要呈点状、带状分布矿区北部及西南角上石炭统-下二叠统来姑组的沟谷两边山坡上。铁染异常主要呈斑点状、小团块状分布与矿区内向阳面山坡,上石炭统-下二叠统来姑组、上二叠统列龙沟组地层。组合异常较少,主要呈带状沿矿区东部沟谷分布于第四系地层上。3.2蚀变对成矿的控制矿区ASTER遥感影像图为631波段(分别赋予R、G、B三色)组成(图4),空间分辨率为15m,植被覆盖低,冰雪覆盖高,数据质量中等。矿区蚀变类型主要为矽卡岩化、黄铁绢英岩化、硅化,次为绿帘石化、大理岩化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化、透辉石化,其中矽卡岩化、黄铁绢英岩化、硅化与成矿关系最为密切。本次研究提取的围岩蚀变主要有硅化、矽卡岩化、黄铁绢英岩化、碳酸岩化-绿泥石化。3.2.1主成分分析pc1矿区内最重要的围岩蚀变类型为矽卡岩化,矿体主要的赋矿围岩为矽卡岩。矽卡岩化发育最典型的14号矿体的围岩,且矿化最相关。从各种提取矽卡岩化化蚀变方法提取出来的蚀变异常与矿区矿体叠合情况来看,主成分分析PCA1348为最佳方法,使用该方法提取出的蚀变异常落在矿体上的范围最大。用ASTER1、3、4、8波段进行主成分变换进行矽卡岩化类蚀变填图。波段8对应强吸收,波段4对应强反射峰。取第四主成分(PC4),其信息主要来源于Band8(-0.980378),因此PC4图像的高亮区位矽卡岩化蚀变强烈地区。k值取2,阈值为0.324-1.044(图5)。3.2.2矿物中硅化蚀变异常的分析方法矿体围岩都不同程度的发育硅化蚀变现象,以Pb-14、Pb-4和Pb-13号矿体硅化最为发育。其中,Pb-14号矿体硅化多伴随矽卡岩化产生;Pb-13号矿体硅化主要发育于花岗斑岩与洛巴堆组灰岩的外接触带,Pb-4号矿体硅化发育于凝灰岩中的层间界面,蚀变常超出矿化范围。将各种提取硅化蚀变方法提取出来的蚀变异常与矿区矿体进行叠加分析,选择比值法12/13为最佳方法,使用该方法提取出的蚀变异常落在矿体上的范围最大。k值取2,阈值为0.984-1.005(图6)。3.2.3非金属矿物的蚀变黄铁绢英岩化为主成矿阶段,磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿的大量晶出,同时伴随着石英、方解石、绿泥石、绢云母等非金属矿物的产生而形成的蚀变。将各种提取黄铁绢英岩化蚀变方法提取出来的蚀变异常与矿区矿体进行叠加分析,选择比值法band2/band1为最佳方法,使用该方法提取出的蚀变异常落在矿体上的范围最大。k值取1.5,阈值为0.961-1.327(图7)。3.2.4主成分变换分析碳酸盐-绿泥石化发育于成矿晚期,是矿区的重要蚀变类型。从各种提取矽卡岩化化蚀变方法提取出来的蚀变异常与矿区矿体叠合情况来看,选择主成分分析法PCA134(5+8)/2为最佳方法,使用该方法提取出的蚀变异常落在矿体上的范围最大。选取ASTER1、3、4、(5+8)/2波段进行主成分变换进行碳酸盐化类蚀变矿物填图。波段(5+8)/2对应高吸收,波段4对应强反射峰。根据表4取第四主成分(PC4),其信息主要来源于Band(5+8)/2(0.999470),因此PC4图像的高亮区位碳酸盐化蚀变强烈地区。k值取2,阈值为0.40-1.2470(图8)。4蚀变特征及成矿影响程度评估综上所述,并将蚀变异常与矿区矿体叠加分析,可知蒙亚啊铅锌矿床中提取矽卡岩化的最佳方法为主成分分析法PCA1348,硅化最佳方法为比值法band12/band13,黄铁绢英岩化最佳方法为比值法band2/band1,碳酸盐-绿泥石化最佳方法为PCA134(5+8)/2。用公式b1+10xb2+100xb3+1000xb4对上述几种蚀变进行综合分析,如图9,在矿区内蚀变异常分布较零散,主要沿矿区北部矿区北部上石炭统-下二叠统来姑组地层、东部第四系地层沟谷附近呈带状,条带状分布。在矿区中部中二叠统洛巴堆组地层及南部上二叠统列龙沟组地层上,硅化、矽卡岩化、黄铁绢英岩化,部分碳酸盐-绿泥石化及其与其他蚀变的组合主要呈带状、斑点状分布;在矿区西部的上石炭统-下二叠统来姑组地层上,主要有黄铁绢英岩化,碳酸盐-绿泥石化及其与其他蚀变的组合呈小团状分布。对各类蚀变的分析,首先建立在对各类蚀变以及蚀变组合类对于成矿影响程度的判断,根据前人对矽卡岩型铅锌矿床蚀变类型的研究以及已有的勘查资料,对其成矿影响