土屋-赤湖铜矿带位于吐哈盆地南缘的康古尔塔格东端，行政区划属哈密市管辖。区内地形起伏不大，地势较平坦，最大海拔高度1120m，最低450m，一般在750～950m之间，为低山丘陵区。地形切割弱，相对高差一般在30～50m之间。水系、植被不发育，基岩裸露较好，属典型的干旱荒漠化气候区，适宜遥感信息提取。
涉及该区的ETM+遥感数据景号为139-31。
一、土屋-赤湖斑岩铜矿带成矿地质特征
斑岩铜矿是东天山的主要铜矿类型。在东天山斑岩型铜矿带上，从西向东分布有延东、土屋、灵龙、赤湖、三岔口、三岔口东、小铺、鸭子泉等矿床，其中土屋、延东已构成大型矿床规模。其基本特征为：产于晚古生代造山带，与汇聚阶段的大规模钙碱性花岗岩链有关；赋矿岩石类型有石英闪长玢岩、斜长花岗斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩、英安斑岩、二长斑岩、长英质爆破角砾岩等；矿石建造为Cu-Mo型，常伴生Au、Ag；按西列托的斑岩铜矿体系的概念，本亚类属于造山期后斑岩铜（钼）矿体系，即同源层状火山岩被斑岩体刺穿，而形成近直立的圆柱状体，并具有围绕岩体的环带状对称蚀变带及矿化带；成矿斑岩体多期次、高侵位的小岩体，岩体面积0.1～0.5km2，个别2km2，斑岩体与附近的深成岩基有直接联系，岩基的剥蚀程度相对较低；围岩蚀变强烈，具分带，从高温到低温，早期的钾硅酸盐交代，形成钾长石化和黑云母化带，以及钾质角岩、少量镁钙矽卡岩，中期生成绢云母带-黄铁绢英岩带及青磐岩带，晚期低温蚀变包括泥化带、浊沸石-硫酸盐化带，部分矿床晚期蚀变带不发育，矿化主要产于中期蚀变带内。
二、土屋-赤湖斑岩铜矿波谱特征分析
在土屋-延东斑岩铜矿地区测得的25个样品中，含绿泥石的有12个，含伊利石的有6个，含方解石的有6个，含白云母的有15个，含石膏1个，含绿脱石5个，含蒙脱石5个，含埃洛石4个，含硬石膏10个，含水2个（表5-6）。
土屋-延东斑岩型铜矿地区所有样品都在ETM+第七波段（2080～2350nm）有吸收。伊利石标准波谱有2210.9nm、1412.11nm、2348.84nm、1910.14nm、2445.03nm、2119.03nm、2010.94nm、1464nm等共八个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有强的吸收谷（2210.9nm、2348.84nm）；埃洛石波谱有1909.27nm、1434.32nm、2285.02nm等共三个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有中等吸收（2285.02nm）；白云母波谱有2202.19nm、1410.74nm、2349.19nm、2438.55nm等共四个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有强吸收（2202.19nm、2349.19nm）；方解石波谱有2336.67nm、1994.03nm、1875.81nm、2154.08nm、1438.39nm、1755.52nm等共六个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有强吸收（2336.67nm、2154.08nm）；镁绿泥石波谱有2339.96nm、2251.79nm、1399.55nm、1992.03nm、1441.84nm等共五个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有强吸收（2339.96nm、2251.79nm）；铁镁绿泥石波谱有2254.97nm、2345.85nm、1990.04nm、1950.33nm、1906.71nm、1405.24nm等共六个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有强吸收（2254.97nm、2345.85nm）；铁绿泥石波谱有2256.99nm、2349.05nm、1997.21nm、1952.16nm、407.04nm等共五个吸收谷，其中在ETM+数据的第七波段有强吸收（2256.99nm、2349.05nm）（表5-6）。因此引起这些吸收的主要是绿泥石、方解石、白云母、埃洛石、伊利石等这5种蚀变矿物，五种矿物都在ETM+数据第七波段有强吸收。土屋-延东斑岩铜矿地区样品PIMA分析出的蚀变矿物主要有绿泥石、伊利石、方解石、白云母、石膏、绿脱石、蒙脱石、埃洛石、硬石膏和水，石膏、硬石膏和水不在ETM+数据的鉴别矿物特征波段产生吸收或者吸收微弱可以忽略，绿脱石仅有少量岩石样品分析出，因此在ETM+数据第七波段产生的吸收主要是由绿泥石、方解石、白云母、埃洛石、伊利石等这5种蚀变矿物引起的（表5-7、图5-7～图5-10）。
表5-6 土屋-延东斑岩铜矿不同岩性中蚀变矿物的波谱数据测定结果
表5-7 部分蚀变矿物标准谱在ETM+中各个波段的吸收强度
图5-7 孔雀石化闪长玢岩（样品TW81）谱线及拟合谱线形状
图5-8 玄武玢岩（样品TTC12-1）谱线及拟合谱线形状
图5-9 玄武岩（样品TTC14-1）谱线及拟合谱线形状
图5-10 土屋-延东斑岩铜矿区部分样品谱线与标准矿物谱线对比图
三、土屋-延东斑岩铜矿蚀变遥感异常找矿模型
根据东天山斑岩型铜矿的标志，我们按照找矿预测的要求，建立了土屋-延东斑岩型铜矿蚀变遥感异常找矿模型（图5-11）。
图5-11 土屋斑岩铜矿找矿信息综合图
首先我们对土屋-延东斑岩铜矿的不同岩性的样品进行了波谱测试，对识别出的蚀变矿物进行了分析统计，初步总结出干旱荒漠区斑岩铜矿的特征蚀变矿物组合为绿泥石、伊利石、埃洛石、白云母、方解石等（图5-11中4）。这些样品波谱在ETM+的第七波段有明显的强吸收，为利用ETM+提取出斑岩铜矿的蚀变遥感异常信息提供了依据。
利用ETM+的7、4、3波段合成了遥感影像图（图5-11中1），并进行了ETM+的8波段融合处理，提高了图像的分辨率，尽可能多的解译出遥感数据中含有的找矿信息。从遥感影像图中，我们可以区分不同的地层单元、赋矿层位、与成矿有关的侵入岩体、小岩体及其接触带、构造单元、康古尔韧性剪切带以及断裂构造带。将土屋-延东地质图（图5-11中2）与土屋-延东遥感影像图（图5-11中1）进行对比，可以清晰的反映出两者是何等的一致。在1∶5万的遥感影像图上，土屋铜矿的探槽历历在目。利用主分量分析、光谱角填图等技术，提取了与绿泥石、伊利石、埃洛石、白云母、方解石等蚀变矿物组合相关的蚀变遥感异常，再利用门限化技术使得保留下来的蚀变遥感异常的范围与强度与已知地表矿体露头的相当（将图5-11中3与图5-11中2比较）。在蚀变遥感异常图上（图5-11中3），土屋与延东铜矿的蚀变遥感异常与矿体吻合的非常完美，定位准确。
四、土屋-延东斑岩铜矿蚀变遥感异常查证
土屋铜矿田位于东天山晚古生代康古尔塔格缝合-剪切带北部之大南湖-头苏泉岛弧南缘，秋格明塔什-黄山韧性变形带北缘。矿田构造具有典型的边缘构造特征，构造变形强度和性质由南到北呈规律性递变。
含矿火山岩为细碧-角斑岩岩石组合，为偏碱质钙碱性系列，火山岩富钠质，部分可以达到碱性岩系列。含矿火山岩是一套含有钠质斜长石及低温矿物（绿泥石、绿帘石、方解石等）的火山岩石，细碧岩为基性端元，石英角斑岩为其酸性端元，而角斑岩是介于其中间的中酸性部分。矿体与围岩之间并没有清楚界限，呈渐变过渡关系，表内、外矿体连续过渡。矿体呈厚板状、似层状分布。土屋铜矿矿石硫化物含量低，有用矿物种类少，成分简单，矿石矿物主要为黄铜矿，次为斑铜矿、辉铜矿、黄铁矿、蓝辉铜矿、闪锌矿、磁铁矿和碲银矿；脉石矿物主要为有石英、斜长石、绢云母、绿泥石、黑云母和少量角闪石、辉石、绿帘石、黝帘石、方解石等。次生蚀变矿物主要为孔雀石、褐铁矿。
可以将土屋和延东铜矿床的蚀变划分为：绢英岩化带、绿泥石-黑云母化带和青磐岩化带。
1.绢英岩化带
主要由蚀变矿物绢云母和石英组成，有时含有少量的钠长石和绿泥石矿物。蚀变的原岩主要为斜长花岗斑岩，有时有细碧岩-细碧角斑岩。该带占据蚀变带中心位置，强烈绢英岩化带常常被误认为是石英核带。在强烈蚀变绢英岩中，绢云母（白云母和水白云母）总是占有30%以上。该带是大部分铜矿物的赋存部位，也是大部分富矿体的主要部位。
2.绿泥石-黑云母化带
该蚀变岩带中黑云母呈斑点状和细脉状，常与金属硫化物（黄铁矿和黄铜矿）共生在一起。蚀变原岩为细碧岩和细碧角斑岩，分布于绢英化带两侧，为矿体的主要赋存部位。同时，在这种蚀变岩石中还见到有少量的钾长石。
3.青磐岩化带
蚀变矿物主要由绿泥石和绿帘石组成，为土屋斑岩型铜矿床最广泛的蚀变岩石类型。部分铜矿体产于该带中，且以贫矿体为主，它们分布于绿泥石-黑云母化岩带之外。
由于土屋斑岩铜矿床的蚀变类型丰富，蚀变分带明显，我们提取的蚀变遥感异常与矿床地表露头的范围非常吻合。利用主分量分析与光谱角填图的数据处理方法，我们对土屋-延东斑岩铜矿床的蚀变遥感异常提取获得了非常满意的结果。将蚀变遥感异常图与土屋-延东斑岩铜矿床的地质略图进行比较，各类地质体对应一致，蚀变遥感异常的分布与土屋、土屋东、延东斑岩铜矿的分布也完全吻合。
五、靶区优选
赤湖-天木斑岩铜矿找矿靶区位于赤湖斑岩铜钼矿向东至红滩金矿、天木金矿一带，地理坐标为东经93°1′～93°14′，北纬42°9′～42°16′。
该区位于土屋斑岩铜矿以东，地质构造条件相似。靶区位于康古尔深大断裂南侧约4km处，区内出露的地层主要为一套中石炭统雅满苏北山组的一套角斑岩、凝灰质砂岩、玄武岩、细碧岩等，绿泥石化、绿帘石化较普遍。断裂构造主要位于异常区的南部。侵入岩分布于异常区中部，为华力西中期第一侵入次的产物，岩性为辉绿玢岩，该岩体呈NE向带状分布，长13km，最大宽度为1.4km，一般宽度为400～1000m，在其与地层接触部位硅化强烈。地表见有弱孔雀石化石英（网）脉，个别石英脉含金构成金矿体，同时赤湖铜钼矿及其东部20万化探异常具有弱铜钼异常。