纳赤台地区Hyperion高光谱矿物填图试验

如题所述

本次试验选择Hyperion高光谱遥感对东昆南成矿带进行了矿物填图试验,由于图像的南、北两侧风沙覆盖严重,昆仑山主脊一带长年积雪,试验区范围选择在数据质量较好的纳赤台地区(见图9-5)。试验区与温泉水库地区和玉珠峰地区ASTER岩性填图区大部分重叠(见图9-16)。

一、蚀变矿物信息提取

覆盖纳赤台地区的5景Hyperion遥感数据(KL2-KL6)中,KL2和KL3在夏天拍摄,图像质量较好,KL4-KL6在冬天拍摄,在昆仑山主脊一带多被雪覆盖,影响了信息的提取。通过Hyperion数据预处理,基于USGS矿物光谱的光谱角矿物填图结果如图9-29和图9-30所示,对2.0~2.5μm频带范围数据进行分析,识别出14种蚀变矿物,包括方解石2、方解石3、绿泥石6、白云石2、绿帘石2、黄钾铁矾、高岭石、蒙脱石1、蒙脱石9、白云母2、白云母、黄铁矿1、黄铁矿2和透闪石2等。上述不同的矿物或矿物组合具有分区分布特点。

二、蚀变矿物分布与野外验证

纳赤台地区Hyperion高光谱蚀变矿物填图结果显示,由于岩性和含矿性的不同呈现出三个蚀变矿物集中分布区(图9-29,图9-30),尤其以东大滩铜矿区和驼路沟钴金矿区蚀变矿物集中分布更为明显。

图9-29 纳赤台地区Hyperion光谱角矿物填图

图9-30 纳赤台地区矿物蚀变分布图

1.东大滩铜矿

东大滩铜矿区具有绿泥石、绿帘石、透闪石、绢云母及黄钾铁钒等多种蚀变矿物的叠加分布(图9-31)。在磨石沟岩体与大理岩接触带附近形成黄钾铁矾+绿帘石+绿泥石集中分布区,该异常区的东南侧出现Fe2+异常,这些异常区位于已发现的东大滩铜矿和铁矿点的北部。因此,磨石沟岩体与碳酸盐岩外接触带被认为是有利成矿区。

图9-31 东大滩铜矿区Hyperion遥感提取矿物分布图

绿泥石和绿帘石等蚀变矿物主要分布在磨石沟岩体与万宝沟群碳酸盐岩接触带附近,磨石沟岩体东南侧与大理岩的接触带附近铁氧化物类蚀变形成了三个比较明显的蚀变异常区及一些小范围的蚀变异常区。黄铁矿化学成分为FeS2,在地表容易风化成褐铁矿,在干旱地带容易风化成黄钾铁钒(甘甫平,2000)。因此,黄钾铁钒大面积的出现推测是由黄铁矿风化所致。

绢云母亦是硅酸盐类矿物,在热液接触交代型矿床常形成垂直分带现象,绢云母经常发育在垂直分带的外带。在磨石沟岩体东南侧有少量绢云母化,可能是由于矿体的垂直分带所引起。而沿东大滩谷地出现较多的绢云母为东大滩的冲、洪积物等大面积的碎屑物质所引起。在磨石沟岩体外接触带黄钾铁钒与绿泥石等蚀变的外围形成的白云石化蚀变,推测是由于万宝沟群碳酸盐岩引起的。

野外验证结果表明,遥感异常区与目前正在开采的东大滩铜矿区位置吻合。矿区内出露地层(含矿地层)为中元古界万保沟群青办食宿站组和温泉沟组,岩石主要有黑云母片岩、黑云母石英片岩、灰白色含石英大理岩、绢云绿泥片岩夹大理岩及变砂岩等。矿化常见于片岩与大理岩接触部位和大理岩中。矿区西侧紧邻磨石沟二长花岗岩侵入体,矿区内见有大量的黑云母花岗闪长岩脉,多沿构造裂隙、节理侵入,糜棱构造发育,当其侵入于大理岩中时往往在其两侧大理岩见有铜矿化现象(图9-32)。

矿化主要发生在大理岩与片岩的接触部位、大理岩节理裂隙中、片麻状花岗闪长岩岩脉与大理岩的外接触带等部位(图9-33),矿石矿物中的原生矿物以斑铜矿和黄铜矿为主,黝铜矿和辉铜矿次之,次生矿物有孔雀石和蓝铜矿。脉石矿物主要为方解石,其次为石英、绿泥石和绢云母等。

图9-32 东大滩铜矿地质略图

(据青海地调院,2004)

图9-33 东大滩铜矿地质特征

野外验证证实Hyperion高光谱遥感矿物填图结果与野外蚀变矿物的分布基本一致。依据矿物波谱曲线的吸收谷位置、深度、宽度、对称度及尖锐程度等综合信息,可以较精确地对蚀变矿物进行识别。

2.驼路沟钴金矿区

在忠阳山一带沿北东向分布的蚀变矿物带与中元古代大理岩及驼路沟钴金矿化有关,而南沟至驼路沟一带宽达15km的黄钾铁矾+黄铁矿+绿帘石+绿泥石+方解石+蒙脱石蚀变带(图9-29,图9-30),除了与志留系赛什腾组千枚岩有关外,更多地反映了与驼路沟钴金矿相伴的矿化蚀变。与驼路沟钴金矿的近矿围岩蚀变如硅化、钠长石化、黄铁矿化、黄钾铁钒化、碳酸盐化和绢云母化主要蚀变矿物一致。由于典型的硅酸岩类蚀变如硅化和长石等在10.4~12.5μm波长范围内波谱曲线才有强烈的特征吸收谱带,故难以提取蚀变信息。

比较Hyperion矿物填图结果和地质图可以发现,在纳赤台与南沟之间的透闪石分布区与闹仓坚沟组砂岩出露区具有很好的对应,而近东西向弧形展布的白云母异常带则沿洪水川组与志留系之间的逆冲断裂带分布。

野外调查结果表明,驼路沟钴金矿主要形成于北西西向驼路沟-忠阳山大型韧性剪切带内,矿物蚀变主要沿三条近东西向区域大断裂两侧断续分布,矿区主要出露地层有中元古界万保沟群碳酸盐岩和碎屑岩、志留系赛什腾组碎屑岩夹少量火山岩、下二叠统马尔争组灰岩和碎屑岩及下三叠统洪水川组碎屑岩。其中赛什腾组为控矿地层,容矿岩石有绿泥绢云石英千枚岩、浅肉红色石英钠长岩和灰-浅灰色流纹岩三种类型(图9-34a)。组成矿物主要有绢云母、绿泥石、石英、方解石、钠长石、磁铁矿、铁白云石、菱铁矿和黄铁矿等。近矿围岩蚀变主要是硅化、钠长石化、黄铁矿化、黄钾铁钒化、碳酸盐化和绢云母化。因矿体长期出露地表氧化,形成醒目的黄褐色氧化条带,黄铁矿稀疏浸染状分布在围岩中,呈浅黄色和灰白色,它形-半自形,近地表处多已氧化为褐铁矿(图9-34b);黄钾铁钒化则呈疏松粉末状、皮壳状和土状,颜色为浅黄、褐黄和土黄色等。在Hyperion遥感影像图上清楚地显示黄钾铁钒等三价铁矿物带(图9-29,图9-30),依据遥感图像提取的矿物蚀变信息(图9-29,图9-30)与野外调查结果基本一致。

图9-34 驼路沟钴金矿床产状与岩石特征

高光谱矿物填图和矿物的光谱曲线特征表明,驼路沟地区的Hyperion高光谱遥感数据提取的矿化蚀变带与野外蚀变矿物分布基本一致。

3.玉珠峰地区

南部靠近昆仑山主脊的巴颜喀拉山群砂岩夹千枚岩段中,矿物组合为绿帘石+白云母+方解石+蒙脱石,而接近东大滩谷地的巴颜喀拉山群千枚岩夹粉砂岩段中矿物组合为黄铁矿+白云母+方解石,这与野外所见岩石中含有大量黄铁矿是吻合的。不同的矿物组合提供了巴颜喀拉山群地层划分的矿物学证据,矿物组合分区界线呈北西西展布,与ASTER主成分分析结果一致(图9-25),而与原1∶200000纳赤台幅地质图界线有一定交角。

Hyperion高光谱遥感矿物填图结果表明,对于基岩出露良好地区,具有高光谱分辨率的遥感信息完全可以提取与矿化蚀变信息有关的蚀变矿物,对指导找矿具有重要的参考价值。

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