歐玉陶勒蓋斑巖型銅礦床遙感解譯與成礦規(guī)律遙感示范研究

吳春蕾

上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司

正文：

0 引言

斑巖型銅礦床是世界最主要的銅礦類型，目前占世界銅資源量和產(chǎn)量的一半以上。斑巖銅礦在亞洲分布很廣泛，但明顯集中于環(huán)太平洋帶、古特提斯帶和中亞—蒙古帶，少部分分布于古克拉通，如印度克拉通和中朝克拉通等。

20 世紀(jì)70年代以前，尋找斑巖銅礦基本采用傳統(tǒng)的地質(zhì)找礦方法，70年代美國(guó)才開始應(yīng)用陸地衛(wèi)星和航空遙感信息來(lái)尋找斑巖銅礦。近年來(lái)，應(yīng)用遙感技術(shù)方法來(lái)尋找該類礦床得到了普遍應(yīng)用，借助遙感信息的宏觀性和直觀性，已經(jīng)獲得了不少斑巖銅礦床（化）的遙感信息和重要地質(zhì)認(rèn)識(shí)。

1.斑巖型銅礦的成礦規(guī)律遙感示范研究

本次以歐玉陶勒蓋斑巖型銅礦床為例對(duì)亞洲該類型礦床的成礦規(guī)律進(jìn)行研究，以期對(duì)亞洲斑巖型銅礦的找礦工作以及成礦規(guī)律研究起到一定的指導(dǎo)作用。

1.1 區(qū)域成礦背景

歐玉陶勒蓋斑巖銅金礦位于蒙古國(guó)南戈壁省，北距蒙古國(guó)首都烏蘭巴托市550 km，南距中蒙邊境僅80 km。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)為北緯43°01′，東經(jīng)106°51′。歐玉陶勒蓋地區(qū)海拔1140 m至1215 m，地勢(shì)起伏平緩，一般相對(duì)高差小于50 m，地表除少量巖石出露，大部分被殘坡積物和沙漠覆蓋。

歐玉陶勒蓋銅金礦床在大地構(gòu)造上位于西伯利亞板塊與華北陸塊之間古生代造山帶東蒙古地幔異常區(qū)（構(gòu)造隆起帶）南緣，屬南蒙古后貝加爾褶皺系肯特-杭愛弧形斷塊。斷塊內(nèi)深大斷裂縱橫交錯(cuò)，巖漿巖發(fā)育，大型、特大型銅、金礦床（點(diǎn)）呈帶狀分布，為中東亞金屬成礦帶的重要組成部分。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

蒙古南戈壁地區(qū)出露的地層自下而上包括奧陶系—二疊系，上覆不整合白堊系和第四系。奧陶系地層為泥質(zhì)巖、砂巖、石英礫巖和石英巖；志留系為泥質(zhì)巖、砂巖、火山碎屑巖和礫巖；泥盆系為安山巖和枕狀玄武巖；石炭系下統(tǒng)為硅質(zhì)巖、灰?guī)r、砂巖、礫巖、火山碎屑巖，上統(tǒng)主要為厚層流紋巖、流紋英安巖、英安巖、安山巖、玄武巖和熔結(jié)流紋凝灰?guī)r；二疊系主要為砂巖和鈉閃堿流巖；白堊系主要為砂巖、硅質(zhì)巖、含恐龍化石礫巖夾層狀玄武質(zhì)熔巖。礦區(qū)及外圍出露的侵入巖有泥盆紀(jì)正長(zhǎng)巖、花崗巖，石炭紀(jì)閃長(zhǎng)巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖巖墻、巖基，二疊紀(jì)堿性花崗雜巖基出露在礦區(qū)的東北部。

區(qū)域性斷裂構(gòu)造非常發(fā)育，中蒙邊境的一系列弧形大斷裂和北東向走滑斷層控制著西伯利亞與華北陸塊之間的地殼演化。北西向和東西向斷層起到控巖、控礦作用，北東向和北西向斷層交會(huì)部位礦化多形成工業(yè)礦體。受斷裂活動(dòng)的影響，區(qū)域上除二疊紀(jì)堿性花崗雜巖基之外，普遍發(fā)生區(qū)域性變質(zhì)和變形作用，出現(xiàn)黑云母綠泥石片巖和正片麻巖，沉積巖地層產(chǎn)生強(qiáng)烈的褶皺。

1.3 區(qū)域遙感影像特征

從ETM遙感影像上看（圖1），區(qū)域上晚古生代地層呈暗紫色夾灰色，地形切割較強(qiáng)烈，巖性以層狀安山質(zhì)和玄武質(zhì)流紋巖為主，并有細(xì)-粗粒陸源火山碎屑沉積夾層。

圖1 歐玉陶勒蓋礦區(qū)區(qū)域遙感影像圖

北部為白堊系地層，呈青灰色、灰白色，地形平緩，巖性為砂巖、礫巖夾層狀玄武質(zhì)熔巖；南部被古近系-新近系覆蓋，呈灰色、褐色，巖性主要為泥質(zhì)砂巖夾砂巖、砂礫巖；東部出露有古生代堿性花崗雜巖，遙感影像呈紫紅色，環(huán)狀形態(tài)；西南部則見晚古生代花崗巖體，遙感影像呈紫色夾白色。區(qū)域上斷裂構(gòu)造發(fā)育，總體走向?yàn)镹W向和近EW向。銅礦體主要產(chǎn)在晚古生代地層內(nèi)玄武質(zhì)火山巖以及規(guī)模較小的石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖脈中，受NW向和近EW向斷裂構(gòu)造的控制，礦化蝕變呈同心圓狀分布，由內(nèi)而外分別是鉀化、石英絹云母化、泥巖化和青磐巖化。

1.4 礦床成控礦要素解譯

結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景和遙感影像，針對(duì)歐玉陶勒蓋礦區(qū)進(jìn)行了成控礦要素的解譯，確定了該礦床主要成控礦要素的遙感影像特征，為找礦模型的建立和找礦重點(diǎn)的確定奠定了基礎(chǔ)。

與成控礦相關(guān)的地質(zhì)單元主要有斑巖體、安山質(zhì)流紋巖和玄武質(zhì)流紋巖三類，礦化多產(chǎn)于玄武質(zhì)流紋巖中后期侵入的斑巖體等部位。

斑巖體在影像上多呈黃色、黃褐色，黑點(diǎn)、細(xì)線紋理或羽狀紋理，侵蝕切割程度高，丘包狀地形為主，水系不太發(fā)育等。

安山質(zhì)流紋巖在影像上主要呈紅褐色、黑紅色，密點(diǎn)、黑色斑塊、紋理比較細(xì)密，水系發(fā)育。

玄武質(zhì)流紋巖在影像上呈綠色色調(diào)，黑點(diǎn)、斑塊，細(xì)密的細(xì)線紋理，渾圓狀山脊，發(fā)育樹枝狀水系等（圖2）。

圖2 歐玉陶勒蓋礦區(qū)成控礦要素解譯圖

通過(guò)成控礦要素的解譯，認(rèn)為NW向、近EW向斷裂構(gòu)造為主要的成控礦構(gòu)造，NW向斷裂主要控制了成礦斑巖體的展布及規(guī)模，近EW向斷裂為礦質(zhì)的運(yùn)移、儲(chǔ)存和礦體的形成提供了條件。

成控礦構(gòu)造主要的遙感解譯標(biāo)志為：直線形態(tài)、影像標(biāo)志層被錯(cuò)開和切斷，界面巖層走向斜交，山脊線錯(cuò)動(dòng)，直線或折線狀水系等。

1.5 礦化蝕變分帶

基于Google Earth影像，進(jìn)行了歐玉陶勒蓋礦區(qū)的礦化蝕變分帶解譯，從內(nèi)到外分別為鉀化帶、石英絹云母化帶、泥巖化帶和青磐巖化帶。

鉀化帶：蝕變主要為鉀長(zhǎng)石化和黑云母化，主要礦物為鉀長(zhǎng)石、黑云母、石英，影像標(biāo)志為磚灰色，丘包狀地形形態(tài)，斑塊明顯。

石英-絹云母化帶：主要礦物成分有石英、絹云母、少量黃鐵礦，影像標(biāo)志為黃褐色，偶見斑塊紋理，土壤中等發(fā)育等。

泥巖化帶：礦物成分有高嶺土、絹云母、石英、綠泥石，影像標(biāo)志為青灰色、土壤相對(duì)較為發(fā)育，中低山地貌等。

青磐巖化帶：礦物成分為綠簾石、綠泥石、絹云母、石英、黃鐵礦，影像標(biāo)志為褐色色調(diào)為主，低山地貌，土壤較發(fā)育，水系中等發(fā)育等。

2.結(jié)論

在以上研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)歐玉陶勒蓋斑巖型銅礦的分析，嘗試性地建立了亞洲斑巖型銅礦的遙感找礦模型：

表1 亞洲斑巖型銅礦遙感找礦模型

在遙感圖像上，區(qū)域性深大斷裂、火山-次火山巖漿活動(dòng)以及與斑巖銅礦化有關(guān)的蝕變特征分別通過(guò)線性影像、環(huán)形影像和色彩異常顯示出來(lái)，而這些線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造、線-環(huán)組合特征和色彩異常往往是尋找斑巖銅礦的有用信息，綜合利用好這些遙感信息對(duì)斑巖銅礦的尋找及研究具有重要的指導(dǎo)意義。