西昆仑成矿带高分辨率遥感调查主要进展与成果

杨金中，王海庆，陈 微

（中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083）

西昆仑成矿带高分辨率遥感调查主要进展与成果

杨金中，王海庆，陈 微

（中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083）

遥感技术是地质矿产调查工作不可或缺的手段之一。以高空间分辨率（WorldView-2、QuickBird、IKONOS）和中等空间分辨率（ASTER、ETM+）卫星数据为遥感数据源，利用多元、多层次遥感技术，完成了西昆仑成矿带高分辨率遥感地质调查工作。制作了调查区1∶5万正射影像图，为遥感地质调查工作提供了既具有精确地理坐标，又能直观反映区域交通和地质灾害分布状况等信息的基础影像地图；通过遥感地质解译和遥感蚀变异常信息提取，结合野外验证，基本查明了调查区区域（含矿/成矿）地质体、（含矿/成矿）地质构造的展布特征和遥感矿化蚀变异常信息的分布情况；在典型矿床找矿模型、区域成矿分区、区域成矿/控矿要素分布特征等研究工作的基础上，开展了遥感找矿预测，并对部分遥感找矿预测区进行了野外验证和简易工程查证。本次调查共为调查区推荐3 349处遥感蚀变异常区，圈定146个找矿预测区，推荐16个区调/矿调工作优先部署区和30个一般部署区，充分发挥了遥感技术在区域矿产地质调查工作中的先行作用。

遥感调查；高空间分辨率；西昆仑成矿带

0 引言

以遥感数据为信息源，利用地质体、地质构造和地质现象等对电磁波谱的响应特征，通过数字图像处理和遥感地质解译，测量或获取肉眼难以发现的地质参数，填绘地质图件，研究地质问题，开展找矿预测，间接或直接发现矿体，已经成为地质矿产调查工作的重要技术方法［1-4］。为发挥遥感技术的先行作用，中国地质调查局先后组织中国国土资源航空物探遥感中心（简称航遥中心）、中国地质调查局西安地质调查中心、中国地质调查局成都地质调查中心、四川省地质调查院和青海省地质调查院等23家单位，在西昆仑、班公湖—怒江、青海东昆仑、阿尔金等成矿带开展了大量的遥感综合调查工作［5］，综合利用高空间分辨率［6-7］、多光谱［8］和微波雷达［9］等遥感数据，完成了多尺度、多层次遥感地质解译［10］、矿化蚀变信息提取与筛选［11］和遥感找矿预测工作［12］，圈定了一批区域矿致异常和找矿有利地段。

本文主要归纳总结了航遥中心2010—2012年间在西昆仑成矿带取得的主要成果。首次利用空间分辨率优于1 m的卫星遥感数据在西昆仑成矿带、班公湖—怒江成矿带开展了大面积、多尺度遥感综合调查工作，完成调查面积10.35万km2，涉及269幅1∶5万标准图幅；基本查明了区域成矿/控矿地质要素在地表的展布特征和区域遥感矿化蚀变异常信息分布状况；结合区域典型矿床研究，开展了调查区遥感找矿预测工作，为后续区域地质调查和矿产资源勘查等提供了基础资料。

1 区域地质概况

西昆仑成矿带位于青藏高原西北缘，大地构造位于印度板块和欧亚板块的结合部，中生代以来处于特提斯构造与欧亚板块构造南缘的结合部，是横亘于中国中部近EW向巨型构造带（昆仑—秦岭构造带，也称之为中央造山带）的重要组成部分。西昆仑成矿带地层发育较齐全，在太古宙和元古宙的众多层位中存在绿岩系、花岗绿岩系及硅铁岩系；在古生代的活动陆缘及裂谷带中有基性火山岩分布；在大陆深断裂带有高原玄武岩、超镁铁质及超碱性岩展布；晚古生代到早中生代在塔里木盆地边缘有陆源碎屑岩和碳酸盐岩的稳定沉积；在昆仑山北缘及山间盆地有中、新生代红色岩系；在西昆仑的断隆区、褶皱带的中间地块及巨型断裂带中，岩石普遍受到较强烈的变质作用，形成了广泛的变质岩系，引发了混合岩化及诸多变质分异的脉岩。区域岩浆活动频繁，时限长，起始于晋宁期，直至喜山期。岩性复杂，由超基性至超碱性岩均有出露，但以中酸性的花岗岩和花岗闪长岩为主。在燕山期和喜山期有不少深源岩体，其中一部分为浅成斑岩体，一部分为次火山岩和喷发岩。

金属矿产矿种主要有铁、金、铜、铅、锌、钴、钨、锡、钼、镍、铬、锑、汞、银、锂和铍，分布较广。其中，铁、铜、铅和锌主要分布在昆北带和昆中带；钨、锡、汞和银主要分布在昆北带。成矿类型主要有岩浆型、接触交代型、热液型、斑岩型、蚀变岩型、沉积型和沉积变质型等，均受大地构造的控制。不同沉积建造、变质带、断裂及岩浆-火山岩带具有不同类型的矿产，如超基性岩蚀变形成的石棉矿，花岗伟晶岩脉形成的水晶和白云母矿，沉积作用形成的铜、煤、岩盐、石膏和砂金矿，与构造破碎剪切带相关的岩金、铜、铁及多金属矿，沉积作用形成的铁矿等。

西昆仑成矿带工作部署示意图如图1所示。

图1 西昆仑成矿带工作部署示意图Fig.1 W ork arragement diagram in west Kunlun metallogenic belt

2 技术方法

2.1 遥感影像图制作

基于调查区高空间分辨率遥感数据源（WorldView-2、QuickBird和IKONOS等），制作调查区最优分辨率的遥感影像图、1∶1万遥感解译底图和1∶5万正射影像图，为后续地质工作准备了既具有精确地理坐标、又能直观反映区域交通和地质灾害分布状况等信息的基础影像地图。

2.2 遥感蚀变异常信息提取

基于调查区ASTER和ETM+等多光谱遥感数据，采用比值运算、主成分分析等方法，提取了269幅1∶5万遥感蚀变异常图，可以直观反映调查区铁染、羟基遥感蚀变异常信息的分布特征，完成了区域（矿化）遥感蚀变异常信息的筛选和推荐，为地质找矿工作提供了基础信息。

2.3 遥感地质解译

在区域地层清理及影像地质单元划分等工作基础上，基于1∶1万遥感解译底图和多光谱遥感数据处理结果，采用目视解译和人机交互解译等方法，开展了区域岩性-构造遥感解译工作。结合野外验证，编制了1∶5万岩性-构造遥感解译图269幅，初步查明了区域（含矿/成矿）地质体和（含矿/成矿）地质构造的展布特征。

2.4 遥感找矿预测

在典型矿床找矿模型、区域成矿分区研究和区域成矿/控矿要素分布特征等研究的基础上，开展了区域遥感找矿预测工作，对部分预测区开展了野外验证和简易工程查证。编制了211幅1∶5万遥感找矿预测图，基本查明了已知矿化带在调查区（地表）的延展或分布情况、变形特征和蚀变带分布特征。

3 主要成果

3.1 遥感地质调查成果

（1）新地质单元或地质体的圈定。利用调查区ASTER和ETM+等多光谱遥感数据，开展了区域岩性/岩性段/岩性组合的差异识别与分类提取；利用WorldView-2、QuickBird和IKONOS等高空间分辨率遥感数据确定岩性边界，完成了工作区1∶10万、1∶5万和1∶1万等多尺度遥感调查工作。部分沉积岩区及岩浆岩体遥感解译结果如图2和图3所示。

图2 沉积岩区高空间分辨遥感解译结果Fig.2 Results of high spacial resolution remote sensing interpretation of sedimentary rock area

图3 岩浆岩体高空间分辨率遥感解译图（WorldView-2 B8（R）B5（G）B3（B）假彩色合成）Fig.3 Results of high spacial resolution remote sensing interpretation ofmagmatic rocks

通过遥感影像对比解译和野外查证，对部分地层、岩体的分布范围及年代重新进行了厘定，圈定了74处新的地层分布区（如康西瓦构造结合带内的新近系地层、俘虏沟西侧的康西瓦群地层、麻扎—康西瓦构造结合带内的下—中侏罗统地层（原定为三叠系）、新生界泉水沟组火山岩等）和137处岩体（或岩株），编制了112幅重点地区1∶1万岩性-构造遥感解译图，为区域地质调查工作积累了丰富的资料。

（2）区域构造变形特征的初步解析。利用中等与高空间分辨率遥感数据，初步查明并分析了调查区内各地层的变形特征，为区域地层对比及构造层次分析提供了基础信息。以巴颜喀拉山群为例，在泉水沟冲褶构造带中，巴颜喀拉山群岩石产状均近于直立，褶皱多为倾竖褶皱，在基岩裸露好的区域可见复式紧闭倾竖褶皱（图4）。

图4 巴颜喀拉山群复式紧闭倾竖褶皱（WorldView-2 B7（R）B5（G）B3（B）假彩色合成）Fig.4 Closed vertical fold in Bayan Har M ountain Group

褶皱走向与区域构造线方向大致相同，均为NW向，地层倾角大，近于直立，发育扇形板劈理，图4中A和B这2点为同一层位。从该区三叠系巴颜喀拉山群褶皱变形及构造面理的发育特征、变质程度来看，反映了在SN向挤压机制下产生的中上部构造层次弹塑性纵弯曲变形。这种变形在许多地方表现为复式紧闭倾竖褶皱，形成大量平行轴线和轴面，在山体垂坡面几乎见不到褶皱现象；不借助遥感影像的俯视观察，很难在地面调查中掌握其地层真实厚度，反而会使地层剖面测量厚度呈几何级尺度放大。根据本次调查，将巴颜喀拉山群厚度由前人厘定的大于6 160 m［13］，建议调整为760 m左右。

（3）找矿线索的新发现。通过地面查证、简易工程和岩矿分析，发现172处新的矿体、矿化地质体等，圈定130处遥感找矿预测区或找矿有利地段，推荐3 349处遥感蚀变异常区，对34处找矿有利地段开展了1∶10 000～1∶5 000比例尺的遥感地质调查工作，对后续矿产地质调查工作部署提出了建议。西昆仑成矿带走克本沟局部地区的铁矿矿化带如图5所示。

图5 西昆仑成矿带走克本沟局部的铁矿矿化带Fig.5 Iron orem ineralization of Paul ditch in west Kunlun m etallogenic belt（partial area）

调查区共圈定146个成矿预测区，其中A级成矿预测区28个，B级成矿预测区35个，C级成矿预测区83个（图6）。推荐了16个区调/矿调工作优先部署区和30个一般部署区，充分发挥了遥感技术在区域矿产地质调查工作中的先行作用。

3.2 遥感技术应用成果

（1）多元、多层次遥感技术的综合应用［7，12］。利用多光谱遥感数据（ASTER和ETM+等）开展区域构造格架、成矿背景等宏观性调查，及地层、岩体和区域构造等常规地质调查，利用高空间分辨率遥感数据（空间分辨率优于1 m）开展岩性、岩体分带和（矿化）蚀变体等精细遥感调查，形成了基于多源遥感数据的多尺度遥感综合调查技术流程，充分挖掘了多源遥感数据中的有用地质信息，从多层次、多尺度对相关信息进行了反复对比和综合研究，真正实现了多源遥感数据的综合应用。

（2）地质矿产遥感调查技术方法体系的形成［5］。通过波段组合、影像融合、波谱反演、异常提取与筛选及（矿化）蚀变体影像识别等技术方法，开展了一系列服务于地质矿产遥感调查的高分遥感数据处理与应用研究，逐步形成了集高分遥感数据处理、分层次遥感解译、矿化蚀变信息提取、遥感找矿模型建立、成矿信息综合分析等一体化地质矿产遥感调查技术方法体系，为后续的遥感地质调查工作进行了技术积累。

图6 西昆仑成矿带成矿预测区分布Fig.6 Distribution map ofmetallogenic prognosis area in west Kunlun metallogenic belt

（3）《矿产资源遥感调查技术要求（1∶5万）》［14］的编制。详细界定了地层、岩体、矿化地质体和地质构造等遥感解译内容和精度要求，规范了成果图件的表达方式和成图精度，为调查成果的规范化、标准化奠定了基础。建立了我国西部重要成矿带典型岩矿波谱数据库，并在线运行，为高光谱矿物填图工作积累了重要的实物资料。

4 结论与建议

4.1 结论

利用多元、多层次遥感技术，在西昆仑成矿带开展的高空间分辨率遥感地质调查工作中取得丰硕成果，为后续的区域地质调查和矿产资源勘查等提供了基础信息。主要结论如下：

（1）为后续工作提供了既具有精确地理坐标，又能直观反映区域交通、地质灾害分布情况等信息的基础影像地图。

（2）基本查明了调查区区域（含矿/成矿）地质体、（含矿/成矿）地质构造的展布特征和矿化蚀变带的分布情况，结合区域典型矿床研究，推荐遥感蚀变异常区3 349处。

（3）圈定146个找矿预测区，推荐16个区调/矿调工作优先部署区和30个一般部署区，充分发挥了遥感技术在区域矿产地质调查工作中的先行作用。

4.2 建议

（1）调查成果的综合研究有待加强。由于项目参加单位较多，调查工作量大，目前刚初步完成各项成果的验收工作，按成矿带进行的综合研究工作尚未开展。建议以西安地调中心和航遥中心为依托，开展成果集成与综合研究，总结规律性认识。

（2）加强高空间分辨率遥感地质调查的技术研发、总结和推广工作。以现有研究为基础，边深化研究，边推广应用，提升遥感技术的应用能力。

（3）进一步部署开展西部重要成矿带的遥感综合调查，尤其是艰险地区。2016年，西部重要成矿带的遥感综合调查无论经费还是人才队伍投入均已收缩，调查面积偏小，难以发挥遥感技术优势。建议统筹规划，合理部署后续的高空间分辨率遥感综合调查工作。

致谢：本文是在中国地质调查局“重要成矿带遥感地质调查综合研究”和“西部重要成矿区带高分遥感地质矿产调查技术研发与应用示范”项目成果基础上撰写的。在项目进行过程中，得到了徐学义、李荣社、方洪宾、张海啟、贺颢、秦绪文、聂洪峰、杨清华、孙延贵、朱谷昌、刘德长、尹显科等多位专家的指导和帮助，谨此一并表示感谢。

［1］ 王润生，熊盛青，聂洪峰，等.遥感地质勘查技术与应用研究［J］.地质学报，2011，85（11）：1699-1743.

［2］ 付长亮，杨清华，姜琦刚，等.遥感技术在境外地质调查中的应用——以津巴布韦大岩墙为例［J］.国土资源遥感，2015，27（4）：85-92.

［3］ 杨金中，赵玉灵.遥感技术的特点及其在地质矿产调查中的作用［J］.矿产勘查，2015，6（5）：529-534.

［4］ 杨金中，秦绪文，聂洪峰，等.全国重点矿区矿山遥感监测综合研究［J］.中国地质调查，2015，2（4）：24-30.

［5］ 杨金中，孙延贵，秦绪文，等.高分辨率遥感地质调查［M］.北京：测绘出版社，2013.

［6］ 何凯涛，甘甫平，王永江.高空间分辨率卫星遥感地质微构造及蚀变信息识别［J］.国土资源遥感，2009，21（1）：97-99.

［7］ 陈玲，张微，周艳，等.高分辨率遥感影像在新疆塔什库尔干地区沉积变质型铁矿勘查中的应用［J］.地质与勘探，2012， 48（5）：1039-1048.

［8］ 彭自栋，申俊峰，曹卫东，等.近红外分析提取蚀变信息及其找矿实践——以甘肃岗岔金矿为例［J］.中国地质调查，2015，2（3）：28-39.

［9］ 肖春蕾，郭兆成，郑雄伟，等.机载LiDAR技术在地质调查领域中的几个典型应用［J］.国土资源遥感，2016，28（1）：136-143.

［10］ 史俊波，康孔跃，张辉善，等.SPOT5数据在西昆仑麻扎构造混杂岩带填图中的应用［J］.国土资源遥感，2016，28（1）：107-113.

［11］ 金谋顺，王辉，张微，等.高分辨率遥感数据铁染异常提取方法及其应用［J］.国土资源遥感，2015，27（3）：122-127.

［12］ 张微，金谋顺，张少鹏，等.高分遥感卫星数据在东昆仑成矿带找矿预测中的应用［J］.国土资源遥感，2016，28（2）：112-119.

［13］ 李荣社，计文化，杨永成，等.昆仑山及邻区地质［M］.北京：地质出版社，2008.

［14］ 中国地质调查局.DD2011-05矿产资源遥感调查技术要求［S］.北京：中国地质调查局，2012.

（责任编辑：刘永权）

M ain progress and achievements of high spacial resolution remote sensing survey on west Kunlun metallorgenic belt

YANG Jinzhong，WANG Haiqing，CHENWei
（China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources，Beijing 100083，China）

Remote sensing technology is one of the indispensablemeans in the geology and mineral resources survey.The high spacial resolution satellite data，such asWorldView-2，QuickBird，IKONOS，and moderate resolution satellite data，such as ASTER，ETM+，aremainly considered as remote sensing data in this paper.High resolution remote sensing geological survey on west Kunlunmetallogenic belt has been completed usingmultivariate and multilevel remote sensing technology.The orthogonal projection images at 1∶50 000 scale in this region have been made，to provide accurate geographic coordinates and directly reflect the status of regional transportation and distribution of geological disasters information.Combining remote sensing geology interpretation and anomaly extraction with field survey，the regional distribution of themetallogenic geological bodies，geological structure andmineralized alteration zones have been delineated.On the basis of the study of regional typical deposits，regionalmetallogenic zoning，and distribution characteristics of regionalmetallogenic/controlling factors，the remote sensing prospecting prediction is carried out，and the field verification and simple engineering verification in the partial remote sensing prospecting prediction area are done.3 349 remote sensing anomaly areas have been recommend，and 146 forecasting areas have been delineated.Besides 16 priority deploymentareasand 30 general deploymentareashave been recommended.The remote sensing technology has played the leading role in the work of regional geology investigation and mineral exploration.

remote sensing survey；high spacial resolution；west Kunlun metallogenic belt

杨金中，王海庆，陈微.西昆仑成矿带高分辨率遥感调查主要进展与成果［J］.中国地质调查，2016，3（5）：7-12.

TP79

A

2095-8706（2016）05-0007-06

2016-04-08；

2016-06-01。

中国地质调查局“重要成矿带遥感地质调查综合研究（编号：1212011087106）”和“西部重要成矿区带高分遥感地质矿产调查技术研发与应用示范（编号：12120113100100）”项目联合资助。

杨金中（1970—），男，博士，研究员，主要从事矿山遥感监测、矿产资源遥感调查等工作。Email：67786808@qq.com。