蚀变矿物填图技术在地质找矿勘查中的应用探究

随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,社会已经进入到了全新的发展进程中,这也为矿业领域的发展起到了良好的促进作用,而其中所采用的各类传统找矿勘查技术不仅在效率上比较低,整体勘查效果也相对较差。为了有效提高整体地质找矿勘查质量,就应当在内部合理引入蚀变矿物填图技术,以此为基础来更好地处理地质找矿过程中出现的异常信息,提升找矿勘查的安全性与稳定性。因此,文章首先对蚀变矿物填图技术的基本概述加以明确;其次,对蚀变矿物填图技术矿物信息的主要提取方式展开深入分析;在此基础上,提出蚀变矿物填图技术在地质找矿勘查中的具体应用措施。

新疆东准噶尔蚀变矿物填图及多元信息找矿

选择Crosta和主成分分析方法对新疆青河、奇台、巴里坤一带进行矿化蚀变信息提取,以μ+1.64σ～μ+2σ、μ+2σ～μ+3σ及＞μ+3σ三级阈值分割遥感异常信息,并按不同色彩叠加于1︰20万或1︰5万化探数据与遥感数据融合的图像上,经综合分析和部分实地查证,提出青河小萨尔布拉克、科克玉依、喀拉套弧形构造、奇台北塔山牧场场部、乌伦布拉格以及巴里坤大红山及草湖沟等为重要找矿地段.

近红外光谱矿物分析技术在帕南铜-钼-钨矿区蚀变矿物填图中的应用

帕南矿区位于西藏冈底斯成矿带东段泽当矿田,具有形成中-大型斑岩型铜钼钨矿床的有利地质条件。使用近红外光谱矿物分析技术在帕南矿区北部进行了蚀变矿物填图,地表主要蚀变类型为青磐岩化及绢英岩化,有小范围泥化现象,未见高级泥化和钾化蚀变。根据蚀变矿物填图结果,结合物探、化探异常分布,推断在平面上主要成矿中心位于本次测区南西部,靠近雅鲁藏布江缝合带一侧,建议在较强绢英岩化蚀变部位实施钻孔进行验证。在所填出的绢英岩化带南西部施工钻孔PZK701,发现多层铜-钼矿化。在帕南矿区的工作结果表明,使用近红外光谱矿物分析技术可以快速进行蚀变矿物填图,获得测区蚀变矿物的种类、含量、组合和分布信息,有效圈定热液矿化蚀变带,解释并找出指向斑岩型矿化-蚀变中心的指示标志,判断矿化中心,为勘探工程部署提供更充分的地质依据。

基于野外实测光谱统计分析的蚀变矿物填图

提出了一种新的基于野外实测光谱统计分析的蚀变矿物填图方法。该方法首先对野外测量得到的大量样本光谱数据进行聚类处理,从光谱的整体特征上将不同类型的样本区分开。第二步对各聚类结果中不同蚀变矿物分别建立其各自的判别函数。第三步在遥感影像上按照聚类得到的参考光谱分别进行大蚀变类的划分,最后在此基础上采用第二步得到的各蚀变类型的判别函数进行蚀变矿物的细化填图,得到最终的填图结果。该方法充分考虑了不同蚀变类型及蚀变组合的地区差异性,建立的蚀变矿物的判别函数更具有科学性,并且填图结果可在一定程度上进行可靠度评价。将该方法应用到新疆包古图地区的某一研究子区中,获得了较好的成果。

青海省阿尔金黄石山地区近红外蚀变矿物填图

利用近红外光谱对羟基(OH-)等敏感的特性,可以区分多种蚀变矿物及其矿物的不同结晶度,如含羟基之硅酸盐矿物(绿帘石、闪石等),碳酸盐矿物(方解石、白云石等),层状硅酸盐中单矿物(粘土矿物、绿泥石、蛇纹石等),硫酸盐矿物(明矾石、黄钾铁矾、石膏等)等;矿物的结晶度不同,其红外吸收峰形也不相同,而矿物的结晶度标志着矿化作用过程中热液蚀变体系结晶时的温度和化学环境,结晶度也与蚀变体系中的粘土风化有关。据此,可以进行地质建模,总结成矿规律,指导找矿。本次利用了国产的便携式近红外矿物分析仪,在青海省阿尔金黄石山地区进行了光谱测试,通过室内光谱数据处理与分析,以及结合野外实测地质剖面,进行了近红外蚀变矿物填图,掌握了测试区的蚀变矿物的空间分布规律,建立了蚀变矿物分带模型,为该区的下一步工作提供了有力的依据,并取得了较好的实际应用效果。

基于GF-5高光谱数据的蚀变矿物填图及地质应用——以甘肃省瓜州县花牛山地区为例

【研究目的】“图谱合一”的GF-5 AHSI国产卫星高光谱数据可以根据光谱精细特征进行蚀变矿物的直接识别,一次过境成像即可获取宽幅大面积高光谱数据,能够为陆域自然资源调查提供重要的数据支撑,本文开展了GF-5高光谱数据蚀变矿物提取、分析与验证研究,以期推动国产卫星高光谱数据在地质领域的深化应用。【研究方法】建立了GF-5高光谱数据预处理和蚀变矿物填图技术流程,在改进传统光谱角匹配算法基础上提出了一种整体谱形-吸收峰位协同的光谱匹配新方法,应用python语言开发了相应的算法模块,在甘肃省花牛山地区开展了矿物填图应用,综合分析了岩性-构造-蚀变多源地学要素,应用野外地质调查和ASD光谱测量方法对蚀变矿物提取结果进行了验证。【研究结果】应用GF-5高光谱数据成功提取了花牛山地区的9种蚀变矿物,分别为褐铁矿、赤铁矿、绿泥石、方解石、白云石、短波云母、中短波云母、中长波云母、长波云母,编制了整景3600 km^(2)的蚀变矿物分布图。该地区定向分布的白云石和方解石矿物反映了碳酸盐成分的沉积/变质地层的地表出露情况,绿泥石矿物揭示了富含角闪石矿物地质体的分布,褐铁矿和赤铁矿矿物反映了与酸性花岗岩有关的热液活动,短波云母主要分布在二长花岗岩体内,中短波云母反映了中酸性岩体与敦煌岩群老地层接触带等特殊构造部位的热液活动,中长波云母与北东向断裂构造关系密切,长波云母暗示存在早石炭世之前的热液活动。【结论】GF-5高光谱数据能够提取褐铁矿等9种蚀变矿物,结果证实蚀变矿物填图结果可信。不同蚀变矿物在地质涵义方面存在较大差异,碳酸盐矿物与沉积/变质地层关系密切,云母矿物更多反映了与中酸性岩体及断裂构造有关的热液活动。本文认为GF-5高光谱数据可有效服务于地质体快速识别和界线修编、新鲜样品采样定位等自然资源领域基础地质调查和矿产地质勘查工作。

钱家店铀矿床表生含氧含铀流体与深层酸性含烃流体的耦合成矿作用——来自岩心蚀变矿物填图的证据

以岩心光谱蚀变矿物填图为主要研究手段,结合野外地质编录、偏光显微镜、扫描电镜、电子探针能谱分析、氢氧同位素测试等方法,对开鲁盆地钱家店砂岩型铀矿床85个有效钻孔岩心开展了系统的蚀变矿物填图和矿物学研究。结果表明:①主要含矿层上白垩统姚家组蚀变矿物主要有黏土矿物(高岭石、蒙脱石、伊利石、伊/蒙混层及局部绿泥石)、铁的三价氧化物、黄铁矿、碳酸盐(方解石、白云石、铁白云石)等,它们呈现明显的分带特征:氧化带为高含量的“高岭石+Fe^3+氧化物”组合、过渡带为中等含量的“高岭石+蒙脱石(伊/蒙混层)”+高含量的“黄铁矿+铁白云石”组合;还原带则主要为高含量的“蒙脱石(伊/蒙混层)+伊利石+黄铁矿”组合,矿体主要分布在氧化‒还原过渡带和高岭石变化的梯度带上,并见有明显的高岭石、黄铁矿、铁白云石富集。②含氧含铀流体主要来自于WS、WN方向,其次为ES方向(也可能是WS向流体的分支),酸性含烃流体主要来自于NE向的断裂构造,流体温度介于40~120℃,两种不同性质流体的耦合作用是该地区的主成矿作用。③主成矿事件应发生在白兴吐“天窗”构造隆升之后,构造天窗在成矿系统中主要承担着还原障和地下水排泄区的作用。

遥感蚀变矿物填图与找矿方法

针对遥感蚀变矿物填图方法多样、影响因素复杂、效果参差不齐等问题,对TM或ETM+数据遥感蚀变矿物填图方法进行剖析,采用比值法、主成分分析法、Crosta法以及基于已知矿点和光谱角法的监督分类等方法,结合在新疆西天山等地的应用实例,认为植被、地形、土壤覆盖等是影响应用效果的主要因素;矿化目标大小与遥感数据像元大小之间的关系很可能导致混合反射率起主导作用,加之矿化蚀变中常存在石英、长石等高反射率矿物,会影响到含羟基与含碳酸根蚀变矿物之特征性诊断谱带的正常体现,从而大幅降低蚀变矿物填图效果;一些数据处理层面上的方法,例如借助"纯净物质"反射率的子像元分类、混合光谱分析、模糊分类等,能够一定程度地缓解问题,但对找矿来说也仅限于地表线索的二维定位。因此,在现有技术水平下,遥感还主要为战略找矿手段,只有综合运用地质、物探、化探、遥感等多种方法,才能避免片面性并增大发现新矿产的可能。

新疆加甫沙尔苏地区ASTER多光谱数据蚀变矿物填图与找矿研究

针对新疆加甫沙尔苏地区,应用ASTER数据进行蚀变矿物填图并指导找矿工作。在对图像进行大气校正等预处理后,利用MNF变换、PPI、N维可视化等方法,提取研究区典型蚀变矿物端元光谱,并以此为参考光谱,利用SAM方法进行蚀变矿物填图,填图结果表明研究区蚀变与区域南部分布的小岩体吻合较好。结合地质构造信息进行综合分析确定该区为成矿有利地段,经野外检查,验证了多处地表岩石蚀变并新发现钼矿化岩体(石英花岗斑岩)一个、矿化点多处(岩体内),证实了以遥感手段为主导的找矿方法的有效性。

蚀变矿物填图技术在斑岩型铜矿找矿勘查中的应用—以滇西北香格里拉松诺矿床为例

松诺铜矿区位于香格里拉格咱斑岩铜矿带红山-普朗铜多金属成矿亚带中段,矿区剥蚀程度较低,具有寻找斑岩型铜矿的潜力。本次蚀变矿物填图工作采用近红外光谱矿物分析技术,识别出绿泥石、绿帘石、高岭石、云母类、蒙脱石类及伊利石等6类主要蚀变矿物,蚀变类型为青磐岩化、绢英岩化;结合物探、化探异常分布,圈定3处找矿靶区,经对KHT2、KHT3钻孔验证,深部均圈定多层铜矿化体。结果表明,近红外光谱矿物分析技术在斑岩型铜多金属矿床勘查评价中可以较好地划分热液矿化蚀变带,进一步明确斑岩型矿化-蚀变中心,为探矿工程部署提供依据。

基于ASTER数据的巴里坤地区蚀变矿物填图及找矿

ASTER图像被广泛应用于蚀变矿物填图中,但综合采用多种方法并对结果进行优选的研究鲜有报道。以新疆巴里坤县三道岭地区为研究区,综合采用比值法和主成分分析法处理ASTER数据进行蚀变矿物填图,利用已知矿点、小岩体、构造、化探异常等信息对各种方法提取的遥感异常结果进行对比、筛选,进而选取最优结果,之后结合地质、化探异常综合分析圈定了15处靶区,通过对其中9处靶区进行野外检查发现铜、金矿化点7处。结果表明多种蚀变矿物填图方法对比、优选较单一处理方法更为有效。

普朗斑岩型铜矿区矿化蚀变特征矿物填图及找矿潜力分析:来自资源一号02D遥感卫星的证据

随着近年来取得重要找矿突破的普朗斑岩型铜矿的规模化开采,进一步摸清首采区外围资源潜力任务紧迫。遥感技术尤其是国产卫星资源一号02D星等高光谱卫星成功发射,为我国高海拔艰苦地区快速精准识别与矿化相关的蚀变矿物提供了可能。针对以往对植被覆盖区高光谱矿物识别有效性方法探索不足,本文选取普朗铜矿区为研究,采用资源一号02D高光谱遥感数据,使用比值植被指数划分植被覆盖区及非植被覆盖区。基于实测波谱,分层次构建了植被覆盖区及非植被覆盖区与普朗铜矿矿化密切相关的绢云母、绿泥石、绿帘石蚀变特征矿物波谱曲线,并采用匹配滤波方法开展了蚀变矿物填图示范应用。野外验证表明:该方法可有效探测普朗斑岩型铜矿外围尤其是首采区东侧植被覆盖区绢云母等蚀变特征矿物分布信息,结果显示普朗首采区东侧具有较大找矿潜力。

ASTER数据在遥感蚀变填图中的应用研究——以内蒙古花敖包特银铅锌多金属矿床为例

花敖包特是位于内蒙古西乌珠穆沁旗的一个大型脉状银铅锌多金属矿床,其矿区的蚀变矿物主要是黏土矿物、绿泥石和方解石,此外还可见孔雀石、萤石和赤铁矿等局部蚀变矿化。结合花敖包特矿床的地质特征,本研究利用高级星载热辐射和反射探测器(ASTER)获取的遥感数据进行蚀变矿物填图。利用ASTER可见光-近红外波段和短波红外波段,对校正后遥感数据采用波段比值分析、波段组合分析和主成分分析来提取黏土矿物、绿泥石和方解石化蚀变。利用ASTER热红外波段,根据相关数值关系,对校正后遥感数据计算二氧化硅含量、QI值以及CI值来分析地质体二氧化硅含量变化规律和碳酸盐化蚀变。结合野外勘查结果发现,主成分分析、波段组合分析能够初步划分矿区绿泥石化、碳酸盐化和黏土化蚀变带以及硅化带,其中主成分分析方法取得的效果较好,显示矿区北部以绿泥石化带为主,南部以碳酸盐化和黏土化混合带为主,而热红外波段数值分析方法在矿田尺度下对矿区附近的硅化带和碳酸盐化蚀变也具有一定的识别能力。

近红外光谱分析技术在蚀变矿物鉴定中的应用

近年来,我国近红外光谱测量技术取得了长足发展,它广泛应用在农业、化工、地质、医药测量等领域。利用近红外光谱对C-H(甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、芳基等),羟基O-H,巯基S-H,氨基N-H等敏感的特性,可以区分层状硅酸盐中单矿物(粘土矿物、绿泥石、蛇纹石等),含羟基之硅酸盐矿物(绿帘石、闪石等),硫酸盐矿物(明矾石、黄铁钾矾、石膏等),碳酸盐矿物(方解石、白云石等)及这些矿物的不同结晶度。这一原理的应用,为开发野外用小型便携式近红外矿物分析仪及其快速、准确的鉴定岩石标本提供了重要的保障。本文重点介绍低温蚀变矿物的近红外光谱特征、识别方法和定量分析;同时介绍便携式近红外光谱仪原理及指标,最后介绍如何利用矿物特征峰对钻孔、探槽和剖面样品所测数据进行地质建模,从中总结成矿规律,指导找矿。

基于航空成像高光谱数据的玉石矿找矿要素识别和找矿预测——以青海省纳赤台地区为例

航空成像高光谱遥感具有“图谱合一”的特点,同时具备高空间分辨率和高光谱分辨率,能够根据地物光谱特征直接识别矿物,在地质调查中取得了较好的应用效果（王润生等,2011;Freek et al.,2012;Laakso et al.,2015;Zhao et al.,2015）。

新疆达尔布特构造带多元信息综合找矿研究

在新疆达尔布特构造带附近展开多元信息综合找矿时,以遥感方法为先导,采用ETM数据多光谱假彩色合成、主成分分析、HSI编码、边缘增强以及Crosta法蚀变矿物填图等技术,结合化探异常及地质综合分析,圈定找矿靶区;经过部分地表检查验证,新发现矿化点8处,主要位于达尔布特断裂带的下盘,矿化多与花岗闪长岩小岩体有关,突破了前人认为成矿主要位于该断裂带上盘的认识,为区内找矿提供了重要线索,并为研究成矿规律、完善成矿理论提供了有益证据。

遥感技术在斑岩铜矿勘查中的应用

斑岩型铜矿的勘探对于国民经济的发展有着重要的意义,遥感技术以其自身优势在斑岩铜矿的找矿工作中起到了重要的推动作用,但以往的工作多注重于某种遥感技术或几种技术组合在斑岩铜矿勘查中的应用,而对各类技术的综合运用与评价尚显不足。介绍了遥感技术在斑岩型铜矿床勘查中的应用历史、现状及几种常用技术,如反射光谱技术、多光谱遥感技术、高光谱遥感技术、雷达技术,并详细介绍这些技术的核心方法、主要应用方向及成功实例。最后对这些技术进行对比分析,指出了每种技术的优缺点,结合各自的特征,介绍了几种技术方法组合,并通过成功实例证明其应用的科学性,尤其适合大面积的勘查扫面工作。