，，，，，，，，

(1.國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710054; 2.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,遙感信息與圖像分析技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029)

高光譜遙感技術(shù)目前已形成涵蓋不同光譜波段、具有不同空間分辨率的技術(shù)體系。其在地質(zhì)上的應(yīng)用包括礦物識別與填圖、巖性填圖、礦山環(huán)境監(jiān)測、礦山生態(tài)評價等方面(張宗貴等，2003；甘甫平和王潤生，2007；李志忠等，2009；王潤生等，2010)。目前，國內(nèi)外學(xué)者日益著眼于該技術(shù)在(礦化)蝕變帶定位方面的研究。多位學(xué)者采用不同來源的高光譜數(shù)據(jù)在金屬礦床流體運(yùn)移、地?zé)峒俺傻V預(yù)測等領(lǐng)域開展研究(BIERWIRTH et al.,2002; BERGER et al,2003; BROWN et al.,2006; KRATT et al.,2006; BEDINI et al.,2009; BELL et al.,2010; 甘甫平等，2002；張紫程等，2011; 高建陽等,2011; FRANK et al.,2012; 任廣利等,2013)，部分學(xué)者則通過地面光譜測量對礦化蝕變分帶進(jìn)行研究(SUN et al.,2001; YANG et al.,2000; 郭娜等，2012)，并取得了較好的應(yīng)用成果。顯示出高光譜技術(shù)對圈定(礦化)蝕變帶，追蹤礦化中心起著重要作用。

近年來，在青海東昆侖成礦帶相繼發(fā)現(xiàn)一大批金、銅、鐵多金屬礦床。在東昆侖中段分布有五龍溝金礦、開荒北金礦、萬寶溝金銅礦、納赤臺金礦、東大灘金銻礦、駝路溝鈷金礦、黑刺溝、西藏大溝等礦床，形成一套較完整的造山型金礦成礦系列(豐成友等，2004a,2004b,2012；趙財勝，2004；李金超等，2017)，是中國著名的“金腰帶”(劉建楠等，2016)。遙感地質(zhì)方面，前人在該區(qū)采用ETM、ASTER、Hyperion、Hyspex等不同類型的遙感數(shù)據(jù)開展相關(guān)研究，研究表明遙感技術(shù)在該區(qū)具有較好的適用性(張玉君等，2009；張紫程等，2011；宋晚郊等，2013；孫雨等，2015)。張紫程等(2011)在東大灘—磨石溝一帶，利用Hyperion數(shù)據(jù)進(jìn)行蝕變礦物異常提取，并綜合異常信息和地質(zhì)條件分析進(jìn)行野外驗(yàn)證，取得良好的應(yīng)用效果。筆者在高光譜遙感數(shù)據(jù)異常提取基礎(chǔ)上，綜合典型礦床地面光譜測量及剖析，建立起基于高光譜遙感的造山型金礦的標(biāo)志性蝕變礦物組合。以此為指導(dǎo)圍繞區(qū)內(nèi)造山型金礦成礦系列空間缺位區(qū)段進(jìn)行異常篩選，在查證過程中發(fā)現(xiàn)多處金礦化蝕變帶，并進(jìn)一步完善區(qū)內(nèi)標(biāo)志性蝕變礦物組合。

1 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)概況

1.1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于青海格爾木市南部東、西大灘一帶，大地構(gòu)造位于昆南早古生代增生楔(李榮社，2007)，南以昆南斷裂為界，與巴顏喀拉地體相鄰(圖1a)。地層有古—中元古界中深變質(zhì)巖，包括苦海巖群、萬寶溝巖群、青辦食宿站組；寒武系沙松烏拉組。巖性為片巖、變質(zhì)砂巖、碳酸鹽巖夾安山巖、凝灰?guī)r；奧陶系哈拉巴依溝組海相碎屑巖及碳酸鹽巖等；志留系賽什騰組，巖性為板巖、變質(zhì)砂巖、碳酸鹽巖；新近系殘坡積、黃土等(圖1b)。巖漿活動以中酸性侵入巖為主，少量中基性、中酸性火山巖。研究區(qū)處于兩大構(gòu)造單元結(jié)合部位，經(jīng)歷多期裂解和拼合造山過程，形成十分復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。斷裂分為近東西向、北西向和北東向3組。其中，近東西向、北西向最為發(fā)育，多構(gòu)成各構(gòu)造塊之間的分界斷裂。南部昆南斷裂規(guī)模大、連續(xù)性好，斷層兩側(cè)巖層長期遭受擠壓，形成多條數(shù)公里長的片理化帶、糜棱巖帶。

1.新近系；2.賽什騰組上段；3.賽什騰組下段；4.哈拉巴依溝組上段；5.哈拉巴依溝組下段；6.沙松烏拉組；7.青辦食宿站組；8.萬寶溝巖群碳酸鹽巖組；9.萬寶溝巖群碎屑巖組；10.苦海巖群；11.二長花崗巖；12.花崗閃長巖；13.石英二長花崗巖；14.韌性剪切帶；15.鐵銅礦化體；16.斷層圖1 東昆侖東—西大灘研究區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)1∶25萬不凍泉幅，1∶5萬忠陽山幅)Fig.1 Schematic geological maps of East-West Datan in East Kunlun

1.2 成礦地質(zhì)條件分析

研究區(qū)屬于東昆侖南銅、鈷、金、鎢、玉石成礦亞帶，其沉積建造類型多樣，不同方向、等級的斷裂構(gòu)造發(fā)育，具有增生雜巖帶特征，金成礦地質(zhì)條件十分有利。研究表明區(qū)內(nèi)有Au，Cu，Sb，Co等地球化學(xué)異常，具有集中成帶分布特點(diǎn)，形成不同的地球化學(xué)塊體(圖2)。其中Au，Cu，Sb地球化學(xué)塊體具有較好的套合性，其濃集中心沿昆南斷裂東—西大灘一帶分布，Co異常相對南移。區(qū)內(nèi)已知的金礦床多位于金化探異常范圍內(nèi)?；疆惓^(qū)地層出露以中—新元古代萬保溝群火山巖組、碳酸鹽巖組、賽什騰組變碎屑巖、三疊系鬧倉堅溝組、北巴顏喀拉組等，均為區(qū)內(nèi)重要的含金地層，以上構(gòu)成有利的金成礦背景。

研究認(rèn)為東昆侖造山帶存在完整的造山型金礦成礦系列(豐成友等，2004a,2004b；趙財勝，2004)，包括破碎蝕變帶型和石英脈型2類。金礦多受近東西向大型剪切帶上疊加的次級北西西、北北東韌性-脆性斷裂控制，產(chǎn)于三級構(gòu)造帶邊部，具多期構(gòu)造活動特點(diǎn)(趙財勝，2004；張德全等，2007；張凱等，2012；杜玉良等，2012)。區(qū)內(nèi)昆南增生楔雜巖帶中已知的金礦床多分布在昆南帶北半部、昆侖河以北的廣大區(qū)域。例如，納赤臺金礦、萬寶溝金礦化點(diǎn)、萬寶溝金銅礦、小干溝金礦等；南部巴顏喀拉地體見有東大灘金礦、西藏大溝金礦、大場金礦等(圖1a)。而位于昆南增生楔雜巖帶南半部的東—西大灘一帶僅發(fā)現(xiàn)東大灘金銻礦、駝路溝鈷金礦，已發(fā)現(xiàn)的金礦床數(shù)量明顯較南北兩側(cè)少。同時，昆南斷裂以北已發(fā)現(xiàn)的金礦床多為石英脈型、破碎帶蝕變巖型(豐成友等，2004a,2004b)，屬于造山型金礦床垂向分帶模式中淺成帶脆性構(gòu)造控礦部分，而中-深成帶韌性構(gòu)造控制的金礦床發(fā)現(xiàn)較少。因此，認(rèn)為東—西大灘研究區(qū)作為勘探薄弱地區(qū)存在多條近東西向、北西西向韌性剪切帶，存在良好的造山型金礦成礦系列空間缺位(陳毓川等，2006；肖克炎等，2009)。

圖2 東—西大灘一帶地球化學(xué)異常分布圖(據(jù)“新疆-青海東昆侖成礦帶成礦規(guī)律和找礦方向綜合研究”成果報告，吉林大學(xué)，2003)Fig.2 The geochemical anomaly maps of East-West Datan area

綜上所述，認(rèn)為沿昆南斷裂以北“西大灘—東大灘”發(fā)育明顯的Au元素異常存在良好的造山型金礦成礦系列空間缺位。選取該區(qū)開展本次研究工作。

2 研究區(qū)高光譜異常分布特征

利用CASI/SASI機(jī)載成像光譜儀獲取高光譜數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)獲取時間為2012年7至8月，飛行時間為北京時間：11點(diǎn)至16點(diǎn)；考慮獲取數(shù)據(jù)信噪比，減少云、霧等天氣條件影響，要求天氣晴朗、云量低、能見度>20km；飛行高度相對地面高度1500m；旁向重疊率：10%～15%。影像采用POS系統(tǒng)+后差分GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行初步幾何校正，采用高精度激光雷達(dá)數(shù)據(jù)正射校正(DEM精度達(dá)厘米級)，誤差控制在2個像元以內(nèi)。獲取的高光譜數(shù)據(jù)，光譜分辨率優(yōu)于15nm，空間分辨率優(yōu)于2.5m，航帶旁向重疊率約20%。與高光譜遙感測量相配合，采用FieldSpec Pro FR光譜儀對典型礦區(qū)開展地面光譜測量，探頭離地面約1.2m，視場角選擇5°探頭，視場范圍約0.96m2，與CASI/SASI的觀測尺度(空間分布率)大致相當(dāng)，儀器技術(shù)參數(shù)見文獻(xiàn)(任廣利等，2013)。

根據(jù)CASI數(shù)據(jù)10、7、3波段合成真彩色影像，研究區(qū)呈灰白色-灰黑色調(diào)，束狀線型構(gòu)造發(fā)育，以北西西向、近東西向展布。

異常提取顯示區(qū)內(nèi)分布有菱鐵礦、透閃石、綠泥石、綠簾石、白云石、方解石、長-中-短波云母等(圖3)。蝕變礦物組合異常整體分布不均，主體展布方向與區(qū)域構(gòu)造線一致，呈北西西向、近東西向。綠簾石、綠泥石化在巖體接觸帶部位相對集中。研究區(qū)南部新近系洪積物發(fā)育地區(qū)見有扇形異常區(qū)，其在一定程度上也表現(xiàn)出上游地質(zhì)體的蝕變礦物類型。

1.菱鐵礦；2.方解石；3.綠簾石；4.透閃石；5.白云石；6.長波絹云母；7.中波絹云母；8.綠泥石；9.短波絹云母；10.預(yù)測區(qū)圖3 東—西大灘研究區(qū)高光譜蝕變礦物異常分布圖Fig.3 Diagram of hyperspectral altered mineral in East-West Datan aera

研究區(qū)西大灘北、五十八大溝地區(qū)分布的綠簾石+綠泥石+菱鐵礦+中-短波絹云母蝕變礦物組合呈條帶狀產(chǎn)出，與區(qū)內(nèi)影像呈北西西向延伸的束狀、條帶狀影紋區(qū)域相吻合，其地質(zhì)上為右行韌性剪切帶(查顯鋒等，2012)?？梢姼吖庾V異常組合可較清晰的反映出韌性剪切帶的構(gòu)造行跡，其與分布在淺變質(zhì)碎屑巖組的韌性剪切帶發(fā)育的黃鐵礦化、碳酸鹽化、千枚巖化、絹英巖化相吻合。

3 典型礦床高光譜特征分析

忠陽山礦區(qū)高光譜蝕變礦物類型豐富，Au元素異常明顯。地面光譜測量中發(fā)現(xiàn)該處發(fā)育有多條褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化破碎蝕變帶，認(rèn)為該區(qū)可能具有金礦找礦潛力。選擇忠陽山礦區(qū)進(jìn)行巖礦石地面光譜測量，檢驗(yàn)高光譜蝕變礦物異常信息提取的準(zhǔn)確性，并對礦區(qū)內(nèi)蝕變礦物分布規(guī)律進(jìn)行研究，以期獲得其蝕變礦物組合與礦化的關(guān)系，促進(jìn)高光譜技術(shù)與地質(zhì)找礦工作的有機(jī)結(jié)合。

3.1 礦區(qū)地質(zhì)

忠陽山銅鐵礦位于研究區(qū)南部東大灘處。苦海巖群分布于礦區(qū)南部，巖性為二云斜長片麻巖、絹云母石英片巖。萬寶溝群分為碎屑巖夾火山巖組(Pt2-3w1)和碳酸鹽巖組(Pt2-3w2)；前者為鈣質(zhì)千枚巖、絹云母石英片巖、變砂巖夾變形礫巖(圖4)；后者為含石英白云質(zhì)大理巖、細(xì)晶大理巖，為主要賦礦層位。哈拉巴依溝組(OSh1)僅在東北部出露，為鈣質(zhì)千枚巖段。北西部為磨石溝花崗閃長巖體，接觸帶見角巖化、硅化、綠泥石化。花崗閃長巖脈多沿構(gòu)造裂隙、節(jié)理侵入，其與大理巖接觸帶上鐵、銅礦化富集。昆南斷裂位于礦區(qū)南部，呈東西向展布。東大灘北斷裂位于礦區(qū)北部，近東西—北東向呈舒緩波狀展布，形成寬的片理化帶。北東向斷裂組以忠陽山正斷裂最為典型，斷裂派生的節(jié)理、裂隙構(gòu)成鐵、銅礦化的賦存空間。

礦區(qū)西部以鐵礦化為主，磁鐵礦體呈透鏡狀，位于巖體接觸帶或萬寶溝群大理巖與變碎屑巖界面上；地表風(fēng)化見強(qiáng)褐鐵礦化。礦石礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦及少量孔雀石；脈石礦物為方解石、石英、綠泥石和絹云母。東部銅礦化為主，賦礦圍巖為大理巖；銅礦化沿大理巖層理斷續(xù)分布，呈條帶狀、塊狀、角礫狀構(gòu)造。礦石礦物以斑銅礦、黃銅礦為主，次生礦物有孔雀石和藍(lán)銅礦。

3.2 蝕變礦物分布特征

異常提取顯示礦區(qū)發(fā)育有綠泥石、方解石、白云石、菱鐵礦、中波絹云母、短波絹云母等(圖4)。綠泥石、短波絹云母異常組合多呈團(tuán)塊狀異常產(chǎn)出(圖4c、圖4f)，沿南部苦海巖群及西北部磨石溝二長花崗巖體侵入帶部位分布。鐵銅礦化體賦礦層為萬寶溝群大理巖段分布區(qū)域，以菱鐵礦+白云石+中波絹云母蝕變礦物異常組合為主(圖4d、圖4e)，呈點(diǎn)狀、條帶狀分布，該異常組合與礦化地段相吻合。

1.苦海巖群絹云母石英片巖；2.萬寶溝群千枚巖；3.萬寶溝黑云石英片巖、鈣質(zhì)片巖；4.萬寶溝群絹云母石英片巖；5.萬寶溝群大理巖；6.納赤臺群變砂巖、千枚巖；7.新近系；8.花崗閃長巖；9.構(gòu)造破碎帶；10.鐵礦體；11.斷層；12.綠泥石；13.方解石；14.白云石；15.菱鐵礦；16.中波絹云母；17.短波絹云母圖4 忠陽山鐵銅礦地質(zhì)圖及蝕變礦物分布圖Fig.4 Geological map and diagram of hyperspectral altered mineral of Zhongyangshan Fe-Cu deposit

礦區(qū)內(nèi)光譜測量顯示，苦海巖群絹云母綠泥石英片巖(DDT-01)具有4處吸收峰：分別為600～800nm、800～1000nm、1000～1200nm處Fe2+吸收峰，2207nm處Al-OH吸收峰，2245nm處Fe-OH吸收峰，以及2345nm處Mg-OH混合吸收峰(圖5a)，表現(xiàn)出綠泥石化和短波絹云母化，該蝕變組合與其相對高壓低溫的綠片巖相形成環(huán)境相吻合(劉圣偉等，2006)。受新近系覆蓋的影響，苦海巖群多沿山脊出露，使得該套地層中綠泥石和短波絹云母異常不規(guī)則展布。萬寶溝群黑云綠泥鈣質(zhì)片巖(DDT-06)、孔雀石化晶屑凝灰?guī)r(DDT-08c)均有2345nm處混合吸收峰(圖5a)。前者具2245nm處的Fe-OH吸收峰、Fe離子吸收峰，表現(xiàn)綠泥石化特征；后者伴有Cu2+吸收峰，具孔雀石化特征。

賦礦圍巖DDT-08a、DDT-08b為白云質(zhì)大理巖(圖5b)，光譜曲線具2335nm處CO32-吸收峰。大理巖受磁鐵礦風(fēng)化淋濾作用影響，其鐵質(zhì)成分沿大理巖裂隙及表面發(fā)育強(qiáng)褐鐵礦化，使得本區(qū)大理巖地表呈黃褐色，具有Fe離子吸收峰。Fe離子吸收峰和CO32-吸收峰二者共同構(gòu)成菱鐵礦假異常，這與菱鐵礦異常沿鐵(銅)礦化呈點(diǎn)狀分布相吻合。

萬寶溝群紋層狀大理巖DDT-04b、DDT-04c、DDT-04d(圖5c)，光譜曲線均具有2340nm處CO32-吸收峰。樣品DDT-04c光譜曲線具有2210m處Al-OH吸收峰，表現(xiàn)中波絹云母特征。另外兩者該特征峰則較弱。結(jié)合地質(zhì)特征DDT-04c采于磁鐵礦圍巖中。鏡下鑒定：方解石82%，石英+斜長石10%，白云母8%。方解石呈他形變晶粒狀結(jié)構(gòu)，呈定向分布。白云母呈細(xì)小片狀分布在方解石間隙。鏡下鑒定與光譜測量均顯示出中波絹云母化和碳酸鹽化特征，表現(xiàn)出較深層次的變質(zhì)變形特征?？兹甘罄韼r樣品DDT-04d除具有CO32-特征吸收峰外，600～1000nm處見寬緩Cu2+吸收峰(圖5c)，與其強(qiáng)烈的孔雀石化相一致。

區(qū)內(nèi)破碎蝕變帶較發(fā)育，呈北東東向產(chǎn)出，與含礦大理巖層位相吻合。其樣品光譜測量顯示均見Fe3+特征吸收峰(圖5d)，樣品 DDT-04f，DDT-05在2260nm處具有強(qiáng)度不一的黃鉀鐵礬Fe-OH吸收峰。其余樣品見有2210nm處Al-OH吸收峰，表現(xiàn)出中波絹云母特征。區(qū)內(nèi)鐵、銅礦多產(chǎn)出于萬寶溝群碳酸鹽巖組的蝕變破碎帶中，結(jié)合其光譜曲線特征，認(rèn)為菱鐵礦(褐鐵礦+碳酸鹽)+中波絹云母呈帶狀、點(diǎn)狀分布區(qū)域?yàn)檩^好的指示礦化蝕變帶。

a.石英千枚巖、黑云綠泥鈣質(zhì)片巖；b.大理巖；c.孔雀石化紋層狀大理巖；d.蝕變破碎帶圖5 忠陽山礦區(qū)巖、礦石光譜曲線圖Fig.5 Spectral of the rocks in Zhongyangshan deposit

綜上所述，忠陽山礦區(qū)鐵銅礦化賦存在萬寶溝群白云質(zhì)大理巖中，圍巖受區(qū)域變質(zhì)作用影響形成團(tuán)塊狀分布綠泥石、短波絹云母團(tuán)塊狀異常。礦區(qū)內(nèi)串珠狀菱鐵礦化異常，近北東東向斷續(xù)出現(xiàn)，其與區(qū)內(nèi)片理化帶、構(gòu)造帶方向一致，同時疊加有中波絹云母、白云石異常，其異常組合形態(tài)與區(qū)內(nèi)含鐵銅礦化具較好的吻合性。該菱鐵礦(褐鐵礦+碳酸鹽)+中波絹云母蝕變礦物異常組合呈帶狀延伸，受斷裂帶控制，與東昆侖阿斯哈金礦區(qū)(孫雨等，2013)標(biāo)志性蝕變礦物組合相近。

研究顯示在東昆侖銅鐵礦區(qū)附近注意尋找金、鉛鋅等礦產(chǎn)具有重要意義(杜玉良等，2012)；地球化學(xué)測量顯示忠陽山礦區(qū)具有Au、Cu、Sb元素異常，展現(xiàn)出較好的金成礦環(huán)境；地面光譜測量、高光譜異常結(jié)果均顯示忠陽山礦區(qū)發(fā)育金礦化標(biāo)志性蝕變礦物組合(孫雨等，2013)；礦區(qū)位于磨石溝花崗閃長巖體外接觸帶，該巖體為金成礦提供熱源；受昆侖南斷裂活動影響，區(qū)內(nèi)脆性斷層、韌性剪切帶極為發(fā)育，這些發(fā)育部位易受熱液交代作用影響，形成金-銅的控礦構(gòu)造、賦礦空間。因此，認(rèn)為忠陽山銅鐵礦區(qū)具備有利的金成礦地質(zhì)條件。

4 標(biāo)志性蝕變礦物組合的建立

通過野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)受礦化規(guī)模、地形地貌、殘坡積覆蓋、不同比例尺變化等因素的影響，在高光譜異常數(shù)據(jù)中多數(shù)礦體的蝕變分帶特征不甚明顯，但同成因類型礦床內(nèi)的蝕變礦物組合卻是相近的。因此，利用蝕變礦物組合的形式進(jìn)行礦化蝕變帶的識別可以有效的降低以上因素的影響。結(jié)合礦床學(xué)及礦物學(xué)范疇，筆者將高光譜標(biāo)志性蝕變礦物組合描述為：在一定地質(zhì)條件下形成，能夠指示某種特定礦床蝕變分帶的，并能被高光譜信息反映出來的蝕變礦物組合。例如，典型的斑巖型銅礦，其蝕變分帶為鉀化帶→黃鐵絹英巖化帶→泥化帶→青磐巖化帶，那么斑巖型銅礦標(biāo)志性蝕變礦物組合即為絹云母+褐鐵礦+硅化→綠泥石+高嶺土→綠泥石+方解石。

結(jié)合上述成礦地質(zhì)條件分析、典型礦床高光譜異常特征剖析，在忠陽山礦區(qū)2條地質(zhì)剖面光譜測量、礦物成分及成礦元素分析基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)該區(qū)存在有良好的金礦化，認(rèn)為忠陽山礦床應(yīng)為金-鐵-銅多金屬礦床。其金礦化賦存于鐵銅礦化體中的破碎蝕變帶內(nèi)，圍巖以萬寶溝群大理巖段為主。2條典型剖面剖析如下。

I號剖面：位于忠陽山礦區(qū)西部，剖面露頭寬約25m，巖性為鈣質(zhì)千枚巖、大理巖、大理巖化灰?guī)r等。發(fā)育2層透鏡狀磁鐵礦體，位于鈣質(zhì)千枚巖與大理巖界面處。紋層狀大理巖中沿裂隙發(fā)育孔雀石化。剖面中部大理巖中見一破碎蝕變帶(圖6a)，蝕變帶寬約1.5m，最寬處達(dá)2m。自北向南依次為紅褐色褐鐵礦化破碎帶，寬約40～50cm；黃褐色黃鉀鐵釩蝕變帶，寬約40～60cm；淺紅褐色破碎蝕變帶，寬約30～50cm。光譜測量顯示大理巖樣品(圖5c)具CO32-吸收峰、Cu2+吸收峰、2210nm處Al-OH吸收峰，與該處白云石+中波絹云母異常組合一致。蝕變破碎帶樣品DDT-04e、DDT-04f、DDT-04g均有Fe3+吸收峰(圖5d)，表現(xiàn)出強(qiáng)褐鐵礦化，個別樣品發(fā)育黃鉀鐵礬Fe-OH吸收峰、中波絹云母化Al-OH吸收峰。而褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化是金礦化的良好找礦標(biāo)志，對破碎蝕變帶分析顯示Au 為0.83×10-6～3.39×10-6，F(xiàn)e為11.8%～36.3%?？兹甘罄韼r中也見有Au元素異常。

結(jié)合其高光譜異常信息，顯示剖面處由菱鐵礦+白云石+綠泥石+中波絹云母+短波絹云母異常組合構(gòu)成。其中綠泥石+短波絹云母呈斑塊狀分布，菱鐵礦+白云石+中波絹云母呈點(diǎn)狀異常產(chǎn)出，與該處金礦化吻合較好。

II號剖面：位于忠陽山礦區(qū)中部，出露有變質(zhì)碎屑巖、大理巖，見后期閃長巖脈(圖6b)。光譜測量顯示閃長巖(圖7a)具Fe離子和-OH吸收峰，表現(xiàn)出綠泥石異常，于2210nm處發(fā)育深的Al-OH吸收峰，表現(xiàn)出中波絹云母特征，與之較高溫度、開放的構(gòu)造環(huán)境相吻合(劉圣偉等，2006)。變質(zhì)碎屑巖發(fā)育CO32-吸收峰和弱Al-OH吸收峰(圖7b)，表現(xiàn)出碳酸鹽化、弱絹云母化，推測受后期巖脈侵入的熱液交代作用引起，樣品DBC-02b、DBC-04a的X衍射結(jié)果也顯示其強(qiáng)碳酸鹽化特征。大理巖樣品見強(qiáng)CO32-吸收峰，并見有Fe離子吸收峰(圖7c)，與該處大理巖具褐鐵礦化相吻合。在剝離面中部有一褐黃色破碎蝕變帶，寬約40cm，兩側(cè)圍巖破碎強(qiáng)烈，見褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化極為發(fā)育。光譜測量、X衍射結(jié)果均顯示這一特點(diǎn)(圖7d，表1)。黃鉀鐵礬化破碎蝕變帶化學(xué)分析顯示其Au品位達(dá)24.6×10-6，剖面南側(cè)見一褐鐵礦化石英脈，其Au品位為1.27×10-6，顯示出良好的金礦化。結(jié)合其高光譜異常提取結(jié)果，剖面處由短波絹云母+綠泥石+中波絹云母+菱鐵礦+白云石異常組合構(gòu)成。其中短波絹云母+綠泥石呈團(tuán)塊狀異常分布，白云石+中波絹云母+菱鐵礦呈斑點(diǎn)狀產(chǎn)出，疊合于前者之上，與區(qū)內(nèi)金礦化異常相吻合。

1.鈣質(zhì)千枚巖；2.變砂巖；3.云母石英片巖；4.大理巖；5.磁鐵礦體；6.金礦化破碎帶；7.褐鐵礦化石英脈；8.斷層；9.褐鐵礦化；10.孔雀石化；11.構(gòu)造破碎帶；12.取樣點(diǎn)圖6 忠陽山礦區(qū)剝離面素描圖Fig.6 Geologic sketch of outcrop area in Zhongyangshan deposit

a.閃長巖；b.碎屑巖；c.大理巖；d.破碎蝕變帶圖7 忠陽山礦區(qū)剝離面巖礦光譜曲線圖Fig.7 Spectral of the rocks in Zhongyangshan deposit

表1 忠陽山礦區(qū)X衍射分析結(jié)果表Tab.1 X-ray diffraction data of Zhongyangshan deposit

注：據(jù)西安地質(zhì)調(diào)查中心測試中心。

上述分析表明，忠陽山礦區(qū)存在良好的金礦化蝕變帶，巖、礦石X衍射礦物分析顯示：位于破碎蝕變帶中含金礦化樣品(表1)，礦物成分由石英、斜長石、伊利石、綠泥石、針鐵礦、黃鉀鐵礬(鈉鐵礬)、白云石和方解石構(gòu)成。其礦物組成除繼承原巖礦物成分外(石英、斜長石、白云石、方解石)，還含有次生硫化物、氧化礦物(黃鉀鐵礬、鈉鐵礬、伊利石、針鐵礦等)。圍巖樣品礦物成分以石英、方解石、白云石、長石等為主，次生硫化物、氧化物很少。對比可見黃鉀鐵礬、針鐵礦與金礦化關(guān)系密切，是尋找金礦化的實(shí)地找礦標(biāo)志。

綜上所述，忠陽山礦床應(yīng)為一金-鐵-銅多金屬礦床，其金礦化位于片理化大理巖的破碎蝕變帶中，與研究區(qū)北部金礦床相比，顯示出較深層次的變質(zhì)、變形特征。光譜測量顯示其賦礦圍巖表現(xiàn)出CO32-、Fe離子、Al-OH等吸收峰，與高光譜數(shù)據(jù)提取的點(diǎn)型、條帶型菱鐵礦(褐鐵礦+碳酸鹽)+白云石+中波絹云母異常組合相吻合，其為金礦化標(biāo)志性蝕變礦物組合, 串珠狀的菱鐵礦異常很好的標(biāo)示出破碎蝕變帶的展布(圖4d虛線范圍)；外圍變質(zhì)碎屑巖具Fe離子、Fe-OH、Al-OH、Mg-OH等吸收峰，表現(xiàn)為團(tuán)塊狀綠泥石化+短波絹云母化異常組合。

5 標(biāo)志性蝕變礦物組合技術(shù)應(yīng)用

通過忠陽山金鐵銅多金屬礦床的高光譜特征分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)金(銅)礦化受斷層破碎帶控制，以菱鐵礦(褐鐵礦+碳酸鹽)+中波絹云母高光譜標(biāo)志性蝕變組合為特征，其異常組合形態(tài)呈帶狀延伸。通過成礦地質(zhì)條件分析，認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)分布有多條韌性剪切帶及逆沖斷層，且位于Au、Cu化學(xué)異常濃集部位，具有較好的金礦找礦潛力。因此，開展區(qū)內(nèi)脆-韌性剪切帶型金礦找礦工作為找礦關(guān)鍵所在。通過基于高光譜遙感技術(shù)建立的標(biāo)志性蝕變礦物組合及找礦標(biāo)志，按照相似類比的原則，對區(qū)內(nèi)分布的脆-韌性剪切帶及其高光譜蝕變礦物異常組合進(jìn)行分析，綜合成礦地質(zhì)條件分析，認(rèn)為該區(qū)西大灘、五十八大溝剪切帶發(fā)育有較好的標(biāo)志性蝕變礦物組合，具備較好的金成礦地質(zhì)條件，并對其進(jìn)行實(shí)地查證。

5.1 西大灘北預(yù)測區(qū)

西大灘北預(yù)測區(qū)位于研究區(qū)西南部，CASI數(shù)據(jù)10、7、3波段影像上呈淺藍(lán)灰色-灰褐色，北西向條帶狀紋理。異常提取該區(qū)發(fā)育綠泥石、綠簾石、菱鐵礦、白云石、短-中波絹云母異常；綠泥石+短波絹云母蝕變礦物異常組合呈北西西向帶狀展布，菱鐵礦+白云石+中波絹云母異常呈點(diǎn)型異常產(chǎn)出于其中，與金礦化標(biāo)志性蝕變礦物組合相一致(圖8)。查證顯示該剪切帶寬約30 m，北西西向延伸大于8 km。巖性以灰綠色糜棱巖化變砂巖、千枚巖化變砂巖為主。其中發(fā)現(xiàn)多處石英脈，出露寬約20～30 cm，脈體見黃鐵礦化、黃銅礦化及次生孔雀石化，其Au品位為2.17 ×10-6。

1.菱鐵礦；2.綠簾石；3.白云石；4.中波絹云母；5.短波絹云母；6.綠泥石；7.二長花崗巖；8.賽什騰組；9.韌性剪切帶；10.查證點(diǎn)圖8 西大灘地區(qū)高光譜蝕變礦物分布圖Fig.8 Diagram of hyperspectral altered mineral of West Datan aera

5.2 五十八大溝預(yù)測區(qū)

五十八大溝預(yù)測區(qū)位于研究區(qū)中部， CASI數(shù)據(jù)10、7、3波段影像上呈淺藍(lán)灰色-灰白色色調(diào)，北西西向條帶狀產(chǎn)出。異常提取顯示該韌性剪切帶發(fā)育菱鐵礦、綠泥石、綠簾石、白云石、透閃石、絹云母蝕變礦物異常。其中綠泥石+綠簾石+短波絹云母+白云石蝕變礦物異常呈團(tuán)塊狀異常，分布范圍較韌性剪切帶廣。菱鐵礦+中波絹云母+透閃石呈線型異常與韌性剪切帶吻合較好(圖9)，其地質(zhì)條件與西大灘相近，高光譜異常特征也顯示出具有較好的找礦潛力。

1.菱鐵礦；2.透閃石；3.白云石；4.綠簾石；5.綠泥石；6.中波絹云母；7.長波絹云母；8.短波絹云母； 9.賽什騰組；10.青辦食宿站組；11.萬寶溝群；12.地質(zhì)界線；13.韌性剪切帶；14.查證點(diǎn)圖9 五十八大溝地區(qū)高光譜蝕變礦物分布圖Fig.9 Diagram of hyperspectral altered mineral of Wushibadagou aera

查證顯示該處為一韌性剪切帶，寬30～80 m，延伸大于10 km，產(chǎn)狀204°∠76°(圖10a)。巖性以糜棱巖化礫巖、變碳酸鹽巖(大理巖)、砂板巖和千枚巖為主，夾有閃長巖脈、變凝灰?guī)r?；揖G色變砂巖、鈣質(zhì)千枚巖夾板巖圍巖中，發(fā)育有自形粒狀黃鐵礦晶體，大小0.2～1 cm(圖10b)，局部可見沿脆性斷裂形成褐鐵礦化帶。糜棱巖化礫巖中礫石成分為大理巖、石英、變砂巖，礫石大小0.2～15 cm，磨圓度為次棱角狀-次圓狀，具有線性拉伸(圖10c)，大理巖礫石中常見孔雀石化、黃鐵礦化。大理巖受后期構(gòu)造作用呈片理化，沿片理面發(fā)育孔雀石。

結(jié)合其光譜測量，菱鐵礦由褐鐵礦化大理巖引起；團(tuán)塊狀白云巖異常由大理巖引起；綠泥石、綠簾石異常由變砂巖、千枚巖引起；絹云母化與千枚巖化砂巖關(guān)心密切。另外，在該韌性剪切帶中大理巖發(fā)育明顯的透閃石化(圖10d)，呈透鏡狀產(chǎn)出，與該剪切帶上分布的透閃石化異常相吻合。大理巖多見糜棱巖化，在其與巖脈、凝灰?guī)r的接觸部位蝕變發(fā)育，可見電氣石化、矽卡巖化、絹云母化。結(jié)合剪切帶內(nèi)宏觀地質(zhì)現(xiàn)象及鏡下鑒定，表明該區(qū)經(jīng)歷區(qū)域變質(zhì)、構(gòu)造變質(zhì)、后期巖漿熱液等多期次構(gòu)造-熱液事件，具有較好的金成礦條件。

查證表明該區(qū)發(fā)育2種銅(金)礦化類型。其一為賦存在片理化大理巖中，見孔雀石沿裂隙面發(fā)育，此類銅礦化出露較寬，約20～40 m，沿整個剪切帶均有發(fā)育，但金礦化弱(圖10e)；其二為賦存在糜棱巖的石英脈中，石英脈呈透鏡狀斷續(xù)發(fā)育，多伴生黃鐵礦化，金礦化。含金石英脈普遍寬5～30 cm，長0.2～3 m(圖10f)?；瘜W(xué)分析顯示Au：0.14×10-6～1.46×10-6，Cu品位達(dá)7.41%。

查證結(jié)果顯示，通過典型礦床剖析所建立的標(biāo)志性蝕變礦物組合可以有助于識別金礦化蝕變帶。認(rèn)為東昆侖西大灘、五十八大溝一帶具有較好的金礦找礦潛力，該查證成果為青海昆侖河整裝勘查區(qū)的金礦找礦工作部署提供參考。

5.3 研究區(qū)金礦找礦模型

綜上所述，沿昆南斷裂北見忠陽山金(銅鐵)礦，其賦存在片理化大理巖破碎帶中。西大灘北、五十八大溝發(fā)育位于韌性剪切帶中的金礦化，主要賦存在糜棱巖化、黃鐵礦化變砂巖中。初步認(rèn)為二者具受脆-韌性構(gòu)造控制的中-深成造山型金礦床特點(diǎn)。前人研究也表明該區(qū)存在2期金礦化事件：加里東期中地殼上部-上地殼底部和華力西—印支期淺層次(1.2～5.7 km)金礦體侵位(GROVES et al.,1998;袁萬明等，2000；張德全等，2001；豐成友等，2004b；陳衍景，2006, 2013)。認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)金礦化屬于為同一造山型金礦成礦系列。高光譜異常特征顯示前者異常組合以外圍團(tuán)塊狀短波絹云母+綠泥石化組合為主，礦化地段為條帶狀中波絹云母+白云石異常，礦化中心為菱鐵礦化異常。后者金礦化的高光譜蝕變礦物異常組合較為豐富，外圍以團(tuán)塊狀綠泥石+綠簾石+白云石+短-長波絹云母異常組合，沿韌性剪切帶發(fā)育有條帶狀中波絹云母+菱鐵礦+透閃石異常組合，其形態(tài)呈帶狀展布；地質(zhì)上以孔雀石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化為找礦標(biāo)志，部分地區(qū)受硅化影響，地表呈現(xiàn)線狀正地形地貌特征。將其高光譜找礦模型歸納見表2：

a.韌性剪切帶全景；b.含黃鐵礦變砂巖；c.糜棱巖化帶；d.透閃石化大理巖；e.黃銅礦化大理巖；f.黃銅礦化石英脈(Py:黃鐵礦；Cp.黃銅礦；Mal.孔雀石；Qz.石英；Tl.透閃石；Cal.方解石)圖10 五十八大溝韌性剪切帶野外照片F(xiàn)ig.10 Photographs of the ductile shear belt in Wushibadagou area

6 結(jié)論

(1)CASI/SASI高光譜數(shù)據(jù)異常提取顯示東昆侖東—西大灘一帶分布有菱鐵礦、透閃石、綠泥石、綠簾石、白云石、方解石、長-中-短波絹云母等7類蝕變礦物異常，異常不規(guī)則分布；綠泥石+綠簾石+絹云母+菱鐵礦蝕變礦物異常組合多呈條帶狀、斑塊狀，與區(qū)內(nèi)影像呈北西西向條帶狀延伸的韌性剪切帶相吻合，該異常組合形態(tài)較明顯的反映出韌性剪切帶構(gòu)造行跡。

表2 東昆侖西大灘—東大灘研究區(qū)金礦床高光譜遙感找礦模型表Tab.2 Prospecting models of gold deposit in West-East Datan areas of East Kunlun

(2)東—西大灘研究區(qū)造山型金礦床的標(biāo)志性蝕變礦物組合為“菱鐵礦(褐鐵礦+碳酸鹽)+中波絹云母+白云石”。韌性剪切帶型金礦高光譜遙感找礦標(biāo)志為：受韌性剪切帶控制，中心部位由帶狀展布的“菱鐵礦+中波絹云母+白云石”標(biāo)志性蝕變礦物組合構(gòu)成，部分區(qū)域可見透閃石化，外圍以綠泥石、綠簾石、短波絹云母等團(tuán)塊狀異常分布的區(qū)段；地表找礦標(biāo)志為黃鉀鐵釩，黃鐵-絹英巖化，孔雀石化發(fā)育的破碎蝕變帶、韌性剪切帶。

(3)東昆侖東—西大灘一帶發(fā)育完整的造山型金礦成礦系列，其金礦與構(gòu)造關(guān)系密切，利用標(biāo)志性蝕變礦物組合找礦預(yù)測技術(shù)在忠陽山、西大灘、五十八大溝等地區(qū)發(fā)現(xiàn)較好的金找礦線索，為青海省昆侖河整裝勘查區(qū)的金礦找礦工作提供參考。

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