中国锂矿的多旋回深循环内外生一体化成矿理论及其找矿应用

中国锂资源的分布具有卤水型与硬岩型相伴相随、若即若离的特点。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论,在多年三稀金属矿产找矿实践和理论研究的基础上不断丰富完善。中国锂矿的形成与“多旋回”构造运动密切相关,从前寒武纪到新生代均有成矿潜力,可构成一个完整的多旋回成矿谱系。锂的“深循环”,一是锂深度参与成岩成矿的物质循环;二是需要一个“圈闭”的构造背景将锂“捕获”以避免其过度分散,锂从开始加入到岩浆与最终定位的深度之差,是硬岩型锂矿成矿的关键之一,压差越大越有利于伟晶岩型锂矿的形成。大量锂矿实例显示锂的物质循环是“内外生一体化”的统一过程,高海拔地区(山上)的含锂地质体(花岗岩类甚至直接就是含锂矿床)经风化剥蚀之后,可能成为沉积型锂矿的物质来源之一;而富含锂的沉积岩经过埋藏、变质、深熔也可以形成含锂的岩浆岩、伟晶岩。我国西部塔里木盆地、四川盆地、扎布耶盆地及东部的江汉盆地、吉泰盆地、周田盆地等大小不一的盆地均含锂,而其周边造山带中也不同程度发育硬岩型锂矿,这就为区域找矿指明了方向。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论是三稀矿产成矿理论的重要组成部分,为我国锂矿找矿工作提供了指导和借鉴,在甲基卡、可尔因、阿尔金、幕阜山等锂矿矿集区的找矿实践中发挥了积极作用。

山东蒙阴地区金刚石遥感找矿模型的构建与应用

随着遥感传感器多样化及遥感数据处理技术的深入,遥感技术的原位、快速、有效等特点使其成为矿产勘查的重要技术手段。以山东蒙阴地区西峪金伯利岩带金刚石矿床为研究对象,对红旗矿区的金伯利岩体(岩脉)及围岩样品进行短波红外光谱测试,分析其光谱特征及蚀变矿物组成。红旗矿区样品在1391、1912、2318、2393 nm等波长处有吸收谷,这为ASTER遥感数据提取蚀变异常信息提供波谱依据,据此可分类型提取镁羟基异常、铝羟基异常、铁染异常信息。利用PALSAR雷达遥感数据、WorldView-2高分辨率遥感数据对研究区进行构造、岩性、水系解译,得出金伯利岩分布在NE向与NW向构造交汇部位,通过水系解译排除因冲刷沉积引起的假蚀变遥感异常,通过岩性增强界定岩性差异的边界,进而构建金伯利岩带金刚石矿床的遥感找矿模型,将找矿模型应用于矿区外围的找矿预测,叠加地质、化探、重砂等多元信息,在筛选后的遥感异常图上圈定了6个找矿靶区,为金刚石找矿和矿产资源评价提供依据。

新疆库车盆地古近纪—新近纪盐湖成钾与靶区预测

库车前陆盆地位于塔里木盆地北部,属于副特提斯域,古近纪受副特提斯海海水补给,古近纪—新近纪发育巨厚蒸发岩。研究显示,库车盆地始新世和中新世古盐湖卤水已演化至钾盐析出阶段,在地层中广泛发现了原生钾盐矿物,如钾石盐、光卤石、杂卤石等;通过岩芯岩屑地球化学及矿物学分析,基本确定了至少3个富钾层或成钾层位,其中始新统中上部两个和中新统中上部一个,钾离子含量最高达3%,另外,上新统可能存在一个成钾层位。本文在综述此前库车盆地构造、蒸发岩、盐类矿物学、地球化学与盐湖沉积等研究基础上,建立了新的库车盆地古盐湖构造-沉积演变、成钾模式;提出了4个钾盐成矿区带,即北部克拉苏成矿带、中部秋里塔克成矿带、南部沙雅构造沉降成矿带以及东部阳霞凹地成钾区,这些关键认识为库车盆地的钾盐勘查提供了重要的理论和科学依据。

利用ASTER提取德兴斑岩铜矿遥感蚀变分带信息

在遥感光谱分析的基础上,结合德兴斑岩铜矿矿床地质特征,利用ASTER遥感数据提取了德兴斑岩铜矿的遥感蚀变分带信息。德兴斑岩铜矿蚀变分带根据蚀变矿物特征来分析,主要的蚀变矿物为白云母、伊利石、绿泥石、方解石、白云石;根据光谱特征,采用比值、斜率、相关吸收和主成分分析4种提取方法提取各蚀变矿物的信息,并采用叠加法对各蚀变矿物信息进行叠加,从而形成各个蚀变分带的遥感信息。各蚀变分带的遥感信息总体特征比较明显。最后,根据矿床成矿模式对蚀变分带信息进行了分析。

三种不同类型矿床分类型蚀变遥感异常提取及其应用

蚀变遥感异常在矿产资源勘察中已经取得了很大的进步,目前利用遥感技术已经发现了多个矿(化)点。但这种方法给出的异常范围大,没有针对性。相似的矿床类型蚀变岩波谱特征相似,如果利用这个特点,在异常提取上限定矿床类型蚀变岩的波谱特征,有针对性的提取异常,从而达到分类型矿床蚀变遥感异常的识别。采用这种方法在东天山地区和东准噶尔地区取得了非常好的效果,已经发现了多个矿(化)点。

戈壁浅覆盖区花岗岩中锂铍伟晶岩的ASTER遥感识别技术——以新疆镜儿泉地区为例

锂铍金属是国家战略关键金属资源,花岗岩-伟晶岩型是锂铍矿床的重要类型,是锂铍矿找矿的重要目标体,遥感是寻找与发现花岗岩与伟晶岩的有效方法。但是,对于花岗岩体中的伟晶岩,由于其与花岗岩在光谱信息差异微小而不易识别。为了解决此问题,文章选择东疆戈壁覆盖的镜儿泉花岗岩开展锂铍伟晶岩的遥感识别研究,采用的数据与方法包括:谷歌地球/奥维等遥感图片的分析、WORLDVIEW遥感的增强处理与ASTER遥感的岩性识别与提取,结果显示谷歌地球/奥维遥感图片与WORLDVIEW遥感图片对镜儿泉花岗岩中伟晶岩脉的识别效果不好。为了识别锂铍伟晶岩,文章采用了一种岩性微弱信号增强技术对ASTER遥感数据进行识别,经过处理后的图像可以清楚地识别出伟晶岩脉体、并于野外查证时发现了一处新的锂铍伟晶岩脉体。结果表明利用岩性微弱信号增强技术进行岩性识别是花岗岩中锂铍伟晶岩找矿一种新的有效方法。

干盐湖区隐伏控卤构造遥感识别研究——以马海盐湖为例

马海盐湖是柴达木盆地一个重要的成钾盐湖,本研究对该盐湖区隐伏控卤构造开展遥感识别研究,利用LANDSAT光学遥感数据和PALSAR雷达遥感数据,采用了光学遥感假彩色合成影像解译和雷达遥感数据干涉分析,解译了研究区的构造,识别出研究区一级构造三条,二级的构造若干条。并通过在干盐湖区遥感构造识别及构造应力分析,判定了2条一级压性构造和1条一级张性构造,对解译的构造进行野外查证,压性构造和张性构造野外特征明显,同时受构造几何形态影响,同一断裂不同部位断裂性质会发生变化,张性应力的位置除与构造性质有关外,也与构造几何特征有关,并进行了野外查证。本次研究结合已知卤水矿和浅表给水度和含钾率的分析,最终圈定出两个具有潜力的遥感预测靶区。

光谱角制图法与谱线平行分类法若干问题的探讨-以ETM数据为例

光谱角填图技术是一种从已知光谱向量对遥感图像进行分类的一种方法。在矿产资源勘查中,我们可以在遥感图像上首先选择已知矿床区为感兴趣区,然后选择和感兴趣区的光谱角度相似的光谱值作为矿化信息,其物理意义基于同种地物光谱相似。然而,在实际认识中,存在着光谱谱线平行和光谱向量平行混淆的误区。本文把光谱谱线平行与传统的光谱角制图进行了对比,并利用遥感图像进行矿床信息的提取,最后从实际的找矿效果上进行综合分析和研究,指出光谱角制图在实际应用中效果更优。

西藏多龙矿集区铜元素遥感地球化学模型

遥感在一定程度上可以反映地物元素含量的特征,利用遥感反演元素特征在地质工作程度低地区或者国外地质资料难以获取地区可以提供一个参数。本文根据元素含量与光谱关系,建立了波段相关斜率、波段的斜率指数、波段相关吸收深度指数、波段的相关多项式指数这4个遥感地球化学反演模型的指标,以西藏多龙矿集区为研究区,通过回归算法反演了铜元素遥感地球化学,并经过F检验证实反演可信,比较预测值与实际值吻合较好,最后把实测铜元素地球化学、蚀变遥感异常与遥感反演铜元素地球化学进行了对比,证实遥感铜元素地球化学反演结果较好,且可以作为一个独立的遥感参数。

雷达数据在地质构造识别中的初步研究

我们自2009年开始,先后购置了新疆东准噶尔地区、新疆东天山地区、以及西藏班公湖-怒江成矿带西段地区的PALSAR雷达数据,利用PALSAR雷达数据进行构造信息识别的研究。通过信息增强等处理方法技术,提取了构造的相关信息,构造识别效果明显。

多光谱遥感的盐类预测模型在莎车盆地找钾中的应用

石膏和盐类矿物的实测光谱特征表明,石膏反映在ASTER图像631(ETM图像743)假彩色合成图上呈现浅天蓝色调,而石盐为弱粉红色的色调特征。文章在此基础上利用主成分分析提取了石膏与盐类矿物的信息。野外查证结果显示,本次提取的信息与实际地物对应良好,并且在野外查证中新发现了一处含钾石盐层,根据遥感信息推测喀什西南凹陷区(文中D区)为找钾的预测区。

遥感找钾技术及其应用研究

钾盐是我国重要的紧缺资源,对国民经济和国家安全具有非常重要的意义。近年来钾盐需求大增,钾肥进口量局世界前列(刘成林等,2006)。我国开展找钾工作以来,发现了柴达木盆地察尔汗和新疆罗布泊3个超大规模钾盐矿床(吴智慧等,1999;王弭力等,2001),但在寻找大型固体可溶性钾矿方面未取得实质性的突破(郝丽芳等,2002)。遥感技术是一门高新技术,能应用在农、林、矿产等各个方面,特别是应用在地质找矿中,近年来已经取得了很大的进展。

ASTER数据在浅覆盖区蚀变遥感异常信息提取中的应用-以新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿岩体为例

遥感卫星的多光谱数据应用于找矿已取得显著成效,2004年7月中国卫星地面站开始提供ASTER(Advanced Space-borne Thermal Emission and Reflection Radiometer,高级星载热发射反照辐射计)数据,因涵盖波长范围宽[VNIR(Visible and Near Infra-red)、SWIR(Short wave-length Infra-red)、TIR(Thermal Infra-red)]、波段多(14个波段)、性价比合理等因素,ASTER数据的研究迅速发展。长久以来,对覆盖区进行蚀变遥感异常信息提取一直是遥感找矿的关注点之一。笔者等利用ASTER数据对浅覆盖区——包古图斑岩铜矿的Ⅱ号、Ⅴ号斑岩体进行蚀变遥感异常提取,提取的蚀变异常与野外地质情况吻合性好。分别提取了光谱特征谱带差异明显的2组蚀变矿物的异常信息:第一组是蒙脱石、埃洛石、伊利石与绢云母;第二组是方解石、黑云母与绿泥石。提出了需要进一步工作的异常靶区。

阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测

新疆若羌县阿尔金中段吐格曼地区是花岗伟晶岩型稀有金属成矿的有利地区,目前已发现吐格曼铍锂矿、吐格曼北锂铍矿和瓦石峡南锂铍矿,其中发育于吐格曼层状花岗岩中心的吐格曼铍锂矿和北部接触带的吐格曼北锂铍矿已达中型规模。本文总结了吐格曼地区稀有金属花岗伟晶岩的类型,报导了吐格曼铍锂矿和吐格曼北锂铍矿伟晶岩的特征与形成时代。并基于ASTER遥感岩体与伟晶岩光谱信息提取成果揭示花岗岩与花岗伟晶岩的分布,指出托巴片麻状二长花岗岩中段花岗伟晶岩区以及阿亚格黑云斜长花岗岩南接触带花岗伟晶岩群是稀有金属找矿靶区,指出吐格曼铍锂矿花岗伟晶岩形成于中奥陶世晚期(460Ma)南阿尔金洋闭合后阿中地块与柴达木地块碰撞过程的后碰撞阶段。

基于线性光谱分解的遥感图像大气灰霾环境效应去除技术

灰霾环境对遥感图像具有非常严重的影响。主要分析了太阳光在灰霾环境中的传输方法。根据太阳光的传输方式,把灰霾层看作是一个不均匀的半透明-透明层。然后通过SMACC算法提取灰霾的端元信息,并利用最小二乘法反演去除灰霾后的遥感图像。本文所述的线性光谱分解去霾方法对遥感图像中气溶胶浓度低/高的灰霾的去除效果都比较好,而且较大限度地保留了图像的光谱信息。

世界盐湖卤水型锂矿特征、分布规律与成矿动力模型

卤水锂矿在世界探明的锂矿总资源量中占比达65%,由于其易于开采,成本较低,其锂盐产品占总锂盐产品的75%左右。世界卤水锂矿主要产于现代盐湖,这些盐湖分布于世界三大高原:中国青藏高原、南美西部安第斯高原和北美西部高原,形成了三大盐湖卤水锂成矿区。中国青藏高原盐湖主要包括西藏中北部和柴达木盆地盐湖,卤水锂(LiCl)资源量为2330万t;南美西部安第斯高原盐湖,涵盖玻利维亚、智利和阿根廷盐湖,锂(Li_(2)O)资源量为2300万t;北美西部高原盐湖卤水锂矿(Li__(2)O)资源量为550万t。同时,中国华南地区在中生代晚期可能也是高原环境,高原地貌孕育了大量盐湖,并形成了一些富锂卤水矿。这些高原的形成与隆升都起因于板块俯冲及陆陆碰撞:南美安第斯高原和北美西部高原是太平洋板块向美洲板块俯冲-增生造山形成的,中国青藏高原是印度板块向欧亚板块俯冲-陆陆碰撞形成的,而中国华南古高原则可能与古太平洋板块向亚洲大陆俯冲作用有关。板块俯冲及陆陆碰撞作用,一方面形成高原地貌,挡住了来自大洋的水汽,从而导致高原内部降水减少,形成干旱气候,引发强烈蒸发作用;洋壳俯冲至上地幔之后,由于脱水和部分熔融导致其中的氯、钾、锂和溴等挥发分进入岩浆并被带到地壳浅部富集;板块俯冲-碰撞作用形成大量构造盆地,同时,岩浆活动又引起大量温热泉水活动,高温水-岩反应将地壳中大量锂等成矿物质释放出来,汇入盆地并通过蒸发浓缩形成富锂盐湖。上述构造、气候和物源等成矿要素的耦合,最终导致高原盐湖卤水富锂成矿。综合世界卤水锂矿特征与成矿作用,提出盐湖卤水锂成矿动力学模式。

遥感找矿信息在新疆罗东镍矿发现中的主导作用

通过对新疆北山裂谷已知坡十铜镍矿提取的遥感找矿信息的综合分析与验证,建立了镁铁-超镁铁岩型镍矿的以遥感信息为主的找矿模型,以此找矿模型为指导,我们利用多光谱ETM数据,提取了构造形迹和羟基遥感异常,通过综合分析和实地查证,发现了罗东镁铁.超镁铁岩型镍矿,取得遥感找矿突破。新疆地矿局第六地质队通过矿区地球化学、地球物理测量、地表矿化带的少量工程控制以及一个钻孔的深部控制,圈定出两个镍矿体,求得镍金属预测资源量5.72万吨。罗东镍矿有形成大型矿床的找矿前景,值得进一步投入工作对其进行评价。罗东镍矿的发现进一步扩展了北山成矿带岩浆熔离型铜镍矿的找矿前景。我们还在罗东镍矿的北西部优选了找矿靶区。随着航天技术与信息处理技术的迅猛发展,遥感找矿信息在矿产资源预测与勘查中的作用将会变得越来越重要。

矿床分类型提取蚀变遥感异常的原理与应用

围岩蚀变是找矿的重要指示信息,蚀变岩石及其地表氧化物含有OH-、CO32-、Fe2-、Fe3-等离子基团或离子.OH-在1.4μm、2.2～2.4μm波段存在吸收谱带;CO32-在2.35μm、2.55μm波长处存在强吸收,在1.9 μm、2.0μm、2.16μm波长存在相对弱的吸收;Fe2+在1.1～2.4μm谱段有吸收;Fe3+在0.85 μm～0.94 μm谱段有吸收(Hunt,1989).所成图像在多光谱红外区有特征的吸收谱段.常见多光谱蚀变遥感异常提取方法主要有比值法、主成分分析法、光谱角填图技术、去相关处理法、混合像元分解技术、人工神经网络、分形思想、小波变换等(荆凤等,2005).实践证明,去干扰异常主分量门限化技术流程提取技术在干旱荒漠戈壁景观区的查证效果好(张玉君等,2002,2003;杨建民等,2003).区分矿床类型蚀变异常就是在此技术上的改进.……

多光谱遥感技术预测矿产资源的潜能——以蒙古国欧玉陶勒盖铜金矿床为例

建议把蚀变遥感异常作为一个新的找矿参数,文中讨论了蚀变遥感异常的地质基础和光谱前提。在矿床地质学和蚀变矿物光谱参数特征的基础上,编制了一张用于蚀变遥感异常提取及对其地质解释的表格。设计了从ETM+和ASTER数据中提取羟基蚀变矿物组合信息的独特流程方案。这个方案称之为"去干扰异常主分量门限化技术",文中示以简化的流程图。ETM+数据用来研究位于欧玉陶勒盖铜金矿床东北部的汉保各德中酸性火成杂岩体岩性特征,ASTER近红外和短波红外数据用来提取欧玉陶勒盖斑岩铜金矿矿床及其近区的羟基异常,通过选择性主分量分析判断欧玉陶勒盖铜金矿矿床的矿床类型为斑岩型。已知矿区各矿体的羟基异常都十分清晰,此外在矿床西部还发现了三个新的有希望的羟基异常。此工作进一步展示出多光谱遥感技术对于金属矿床的预测具有极好的潜能。

遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿,并取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景的领域主要有:高光谱数据、数据融合技术、3S的紧密结合、计算机技术的发展。