湖南內生金屬礦田構造遙感圖像找礦模式分析探討

（湖南省遙感中心 湖南長沙410007）

（湖南省遙感中心 湖南長沙410007）

利用遙感技術在廣大區域性范圍內，經室內解譯快速準確有效縮小內生金屬礦產預測遠景區，進行內生金屬礦產資源潛力評價，關鍵是確定成礦控礦構造帶的位置。在翟裕生院士新成礦構造理論指導下，經遙感解譯確定了深大斷裂帶及成礦期區域性斷裂構造帶，它們相互復合部位，是內生金屬礦產賦存最佳部位，也可稱"內生金屬礦田構造遙感圖像找礦模式"部位。因此，內生金屬礦田構造遙感圖像找礦模式的建立，為在宏觀廣大區域性范圍內快速縮小找礦遠景區目標奠定了基礎，提高了找礦效率。

深大斷裂構造帶 成礦期區域性斷裂構造帶 礦田構造 遙感圖像找礦模式

0 引言

構造是控制礦床形成和分布的重要因素，控礦構造有宏觀及微觀之分，有礦田構造及礦床構造之分。礦田宏觀構造受大型構造帶控制，而礦床構造受次級低序次構造控制，對它們研究手段亦有區別，遙感衛星圖像更適合于研究宏觀礦田構造。翟裕生院士在“大型構造與超大型礦床”專著中認為，大型構造一般是“巨量礦質、流體、能源的來源”，由于“大型構造活動具有長期性、繼承性、脈動性”，是礦質遷移、礦液分異、濃縮富集的“熱動力來源”。即大型構造是大型礦床形成的基礎，在大型礦床分布地區必然存在大型構造。要預測礦床，進行礦床潛力分析，必需查明大型構造空間展布特征。受構造控制的內生金屬礦床分布地區，不僅具備某一項單一因素的地區，而必然是各項控礦因素條件完全具備并相互交匯吻合的地區，為此，本項目提出了宏觀層次的“礦田構造遙感圖像模式”方法，“模式”條件完全具備的地區才是成礦構造遠景地區。

1 成礦構造遙感地質研究技術手段與方法

1.1 1∶25萬遙感影像圖制作

采用Landsnt ETM+7、ETM+4、ETM+1波段組合，利用ENVI軟件平臺制作了湖南省1∶25萬遙感影像圖，并以MapGis為平臺進行斷裂構造解譯。影像圖制作過程主要包括以下步驟：

（1）獲取數字圖像，讀取參數并進行格式轉換；

（2）幾何精校正和配準；

（3）像元亮度值的重采樣；

（4）影像鑲嵌（圖幅間無縫拼接）；

（5）彩色合成；

（6）后期制作（投影變換、添加地理網格等）。

1.2 遙感解譯理論依據及方法

翟裕生院士在“大型構造與超大型礦床”專著中提出了新的重要的成礦理論概念，成礦作用具有“適時成礦啟動”特征，即出現成礦契機時成礦作用發生，使各種成礦因素協調地有機地運動起來?！斑@種契機包括局部的溫度壓力突變”等。契機、誘導、誘發因素在地學中，也是運動事物發生的必然必備條件。研究控礦構造規律時，必需研究成礦作用“啟動”因素的新觀點，為研究控礦規律指出新的方向。即不是任何地質構造活動，都具備成礦作用，僅僅是地質構造發展中某特殊階段形成的地質構造，才具備成礦作用。含礦構造僅是全部地質構造中一部分，需要在全部構造中篩分出那一部分含礦構造。湖南南部大型、超大型有色金屬礦產的形成時期，大量年齡測定數據顯示都屬燕山期（侏羅紀一白堊紀），表明湖南有色金屬礦產的形成是具有“成礦啟動契機”特征的。在1∶25萬遙感圖像基礎上，在常規地質資料基礎上，修正、補充、延伸、完善、提高，提取新地質信息，建立遙感地質解譯標志圖像模型。

2 大型構造深大斷裂構造帶遙感圖像模型

大型構造類型很多，本文重點討論與成礦關系密切的大型構造深大斷裂構造帶。在湖南省境深大斷裂帶較為發育，規模大，地表延伸數百Km，切割深度可達花崗巖層基底、莫霍面或軟流圈不等。斷裂帶形成時期早，多屬早期地殼構造活動具地殼水平剪切變形形成的大型走滑斷裂，往往成組等間距分布。受后期構造影響，具多期次活動特征，對后期地質構造變形起著限制、遷就、利用，往往形成橫跨、牽引、拖曳限制等構造變形異常。這些異常變形就是判斷深大斷裂帶存在的標志。本文嘗試利用衛星圖像特有的信息豐富、宏觀性強、真實直觀、全覆蓋的優勢，分析變形異常特征，探討深大斷裂存在的特點。

2.1 深大斷裂切穿蓋層型

斷裂帶兩側構造形變異常：①具“限制”特征，即深大斷裂面，是后期不同構造帶的分界面，表現為深斷裂帶兩側構造系統特征不同；②發育大型帚狀構造，由于深斷裂帶兩盤相對水平位移，在斷裂一側形成由于扭動發育的拖曳帚狀構造，規模較大（10Km× 20Km）；③構造形變帶多表現為擠壓帶或水平剪切變形帶，寬可達40－30Km。如XI－1巖石圈斷裂帶，XII－1與XIII－1基底斷裂帶。

2.2 深大斷裂蓋層覆蓋型

沿隱伏深大斷裂帶蓋層中形變異常：①具“限制”特征，后期蓋層褶皺斷裂構造帶橫跨隱伏深大斷裂時受限制，使蓋層褶皺構造變形不連續，蓋層褶皺樞紐齊頭傾伏或上揚；②雁行褶皺斷裂帶，由于隱伏深大斷裂兩盤水平剪切平移，上覆蓋層巖層被拖曳形成牽引褶皺，呈羽列狀、直線狀或輕微弧形；③短軸褶皺：由于隱伏深大斷裂兩盤擠壓，在上覆蓋層中往往形成短軸背向斜褶皺形變異常，其特征與蓋層褶皺特征明顯不同。如XII－4基底斷裂帶。

2.3 深大斷裂切割深度標志

2.3.1 巖漿巖標志

巖石圈斷裂：斷裂切割深度達軟流圈，有超基性巖漿侵入；

地殼斷裂：切割深度達莫霍面，有基性巖漿侵入；

基底斷裂：切穿花崗質巖層基底，到達玄武巖層頂面的斷裂，有酸性巖漿侵入。

2.3.2 構造形變異常規模標志

深大斷裂規模最大的巖石圈斷裂帶，其構造形變異常帶寬約40－30Km.

2.4 深大斷裂切穿蓋層型及深大斷裂蓋層覆蓋型

在同一斷裂帶上可以同時分段存在，如XI－1巖石圈斷裂帶。

3 燕山成礦期區域性斷裂構造帶遙感圖像模型

“成礦作用啟動契機”成礦理論新概念，指出了成礦構造研究的新方向。在湖南“成礦作用啟動契機”的時期，大量年齡數據測試顯示為195-67Ma燕山期。如何篩分判讀出這一小部分地質構造形跡，是尋找成礦控礦構造的關鍵所在。

湖南省控礦線性斷裂構造與構造層遙感解譯及重要礦床分布圖

本文嘗試利用衛星圖像的特征優勢，運用下列標志，給地質構造形跡賦予時間概念，尋找燕山期構造帶。

①地質構造層：劃分研究區內全部出露不同時期的地質構造層。包含并局限于構造層影響范圍內的初次褶皺斷裂構造帶形成時期，與構造層時期相同。在湖南，構造層劃分從老到新有武陵期（Ar3-Jx）、雪峰期（Qb）、加里東期（Nh-S）、印支期（D-T2）、燕山早期（T3-J）、燕山晚期（K）。

②疊加復合褶皺：疊加復合在印支期褶皺帶之上的褶皺帶應屬燕山期形成，如XⅣ-1-2。

③斷陷陸相盆地：沿斷裂帶走向發育侏羅系或白堊系陸相斷陷盆地，是斷裂帶在侏羅紀或白堊紀活動的結果，如XⅣ-1-2。

④疊加斷裂：應具備沿斷裂走向同時穿越印支期不同類型構造帶的斷裂帶，其形成時期在印支期之后，如XⅣ-1-3。

⑤斷裂帶上發育的巖漿巖或礦產的同位素年齡值屬燕山期時，表明該斷裂帶曾在燕山期活動過。如XⅣ-1-3。

4 線性斷裂構造圖像遙感解譯成果（見圖）

4.1 深大斷裂帶解譯結果如下

XI－1走向NE12°－20°澧縣－慈利－沅陵－溆浦－綏寧－城步巖石圈斷裂帶，線性構造為粗條帶狀，舒緩波狀長距離延伸，省內長約450km，兩端出省境。具壓扭性，順時扭動，錯移5－6km，斷面傾向北西。斷裂西盤倒轉褶皺剪切帶寬30－40km。斷裂兩側構造型式不同。

XI－2走向NE12°平江－瀏陽－攸縣－資興－郴州地殼斷裂帶，線性構造為細條帶狀，連續直線延伸，省內長350km，兩端出省境。長期活動，切割前第三系，構成攸縣、茶陵兩斷裂陷盆地邊界，斷裂出露省境最早的新太古界澗溪沖巖群。有南橋變輝綠巖。

XII－1走向 NE65°花垣－張家界－慈利基底斷裂帶，線性構造為粗線帶狀，密集細線帶狀，舒緩波狀連續延伸，境內長220km。壓扭性質，斷面傾向南東。有大型壓性結構面構成的帚狀構造，向西收斂，往北東撒開，內旋往西扭動，外旋往北東扭動。

XII－2走向ME70°－75°鳳凰－瀘溪－沅陵－岳陽－臨湘地殼斷裂帶，線性構造為細條帶狀，連接直線延伸，省內長約400km，兩端出省境。有走馬崗、葉家山基性巖漿巖。

XII－3走向NE70°新晃－懷化－溆浦－安化－益陽－平江巖石圈斷裂帶，線性構造為細條帶狀，連續直線延伸，省境長約500km，兩端出省境。有大型構造透鏡體，斷裂兩側構造型式不同。有新太古界火山巖、玄武質科馬提巖分布。

XII－4走向NE70°江永－嘉禾－桂陽－郴州－桂東地殼斷裂帶，線性構造呈細條帶狀，斷續斜列展布，橫向展布在湘南南北向構造帶中，省境長約350km，兩端出省境。有江永廻龍圩道縣?；x橄巖，斷裂兩側構造型式不同。XIII－1走向NW300°－325°冷水江－衡陽－郴州基底斷裂帶，線性構造在北西段最顯著，呈粗線帶狀，直線形連續延伸達40km。斷裂南東段，細線帶狀線性構造斷續延伸，是茶陵盆地南西端邊界。

XIII－2走向NW290°－300°藍山－臨武江－宜章基底斷裂帶，線性構造細線帶狀直線形，省內長約僅90km，南東延伸入廣東省。斷裂形成較早，斷裂帶兩側限制型構造型式不同。是莽山花崗巖體北東側的邊界。

XIII－3走向NW300°－310°華容－岳陽－岳陽－平江基底斷裂帶，線性構造細線帶直線形斷續延伸，由3條相距20－40km大致平行的線性斷裂構成。相伴形成岳陽新開下古生界構成軸向330°的向斜。是幕阜山巖體南西邊界。

4.2 燕山成礦期區域性斷裂構造帶

燕山早期形成活動的區域性斷裂帶

（1）斷裂帶走向NE60°-70°：XⅣ-1-1線性構造呈細直線帶狀，紋帶狀，長距離連續延伸。省境內長約140km。斷裂帶穿越印支期構造層中不同構造系統的褶皺構造軸，衡東縣踏莊北有吊馬垅銀鉛鋅礦、東崗山鉛鋅礦、銀坑沖鉛鋅礦。沿斷裂帶有K－E斷陷盆地；XⅣ-1-2線性構造呈細線帶狀，直線形斷續展布，省境內長約500km。由2－3條呈短小羽列狀斜列排列的斷裂帶組成，切割印支構造層，相伴發生的褶皺疊加復合在印支期構造層之上；XⅣ-1-3線性構造呈細線帶狀、細紋帶狀，直線形斷裂延伸，省境內長約280km。斷裂切割印支期構造層，并相伴有疊加褶皺構造，沿斷裂帶有侏羅紀斷陷盆地；XⅣ-1-5線性構造呈現細線帶狀直線形，省境內長約50km，往東入江西省。

（2）斷裂帶走向NE30°-32°：XⅣ-2-1線性構造呈細線帶狀、舒緩波狀連續延伸，省境內長約100km。斷裂切割印支期構造層，沿斷裂走向形成侏羅系（J1－J2）斷陷盆地。有白云仙大型鎢礦；XⅣ-2-2線性構造呈細線帶狀，舒緩波狀，連續延伸，省境內長約60km。斷裂切割印支期構造層。沿斷裂走向形成侏羅系（J3－J1）斷陷盆地。

（3）斷裂帶走向NE15°-18°：XⅣ-3-1線性構造呈現為細線帶狀，直線形斷續延伸，省境內長約200km，往南入廣東省。斷裂切割中侏羅世花崗巖及K－E巖層，斷裂在燕山期多次活動。成礦期為燕山早期；XⅣ-3-2線性構造呈細線帶狀直線斷裂延伸，數條斷裂平行展布，構成寬約5－8km的斷裂構造帶，省境內長約30－40km。斷裂切割印支期構造層及燕山期螃蟹木巖體。有湘沅中型鎢錫礦；XⅣ-3-3線性構造呈細線帶狀，直線形斷續伸展，省境內長約100km。斷裂切割印支期構造層及晚三疊世錫田巖體及八團巖體。

（4）斷裂帶走向NE12°-15°：XⅣ-4-1線性構造呈細線帶狀、紋帶狀直線形展布，省境內長約500km。斷裂切割印支期構造層，切割K－E巖層。黃沙坪花崗斑巖同位素年齡值134ma；XⅣ-4-2線性構造呈細線帶狀直線斷續展布，省境內長約350km。斷裂切割D－T2構造層，形成多處侏羅系、白堊系斷陷盆地；XⅣ-4-3線性構造呈細線帶狀，紋帶狀直線形斷續展布，省境內長約230km。斷裂切割D－T2構造層、K－E巖層，切割侏羅系。砂金灘附近發現超基性巖脈。

4.3 燕山晚期形成活動的區域性斷裂帶

（1）斷裂帶走向NE30°-35°：XⅣ-5-1線性構造呈細線帶狀直線形，斜列展布，省境內長約300km。斷裂切割丫江橋上三疊世二長花崗巖及姑婆山中侏羅世二長花崗巖，切割D－T2構造層。沿斷裂有侏羅系，白堊系斷陷盆地；XⅣ-5-2線性構造呈細線帶狀直線形斷裂展布，省境內長約300km。斷裂切割D－T2構造層、天龍山早侏羅世二長花崗巖。斷裂帶上有白堊系斷陷盆地；XⅣ-5-3線性構造呈細帶線狀直線形斷續展布，省境內長約130km。斷裂切割Nh－S構造層。是重要的控礦成礦構造帶。

（2）斷裂帶走向NE20°-25°：XⅣ-6-1線性構造呈紋帶狀、細線帶狀直線形斷續延伸。省境內長約140km。斷裂構造帶斜向切割D－T2構造層，或使褶皺樞紐仰起。

5 礦田構造遙感圖像找礦模式的建立

實際資料表明，超大中型內生金屬礦產分布地區，如柿竹園錫礦山等典型礦區，有深大斷裂帶，有成礦作用啟動時的成礦構造帶，礦產最佳分布地區是上述兩構造帶交匯地區，并且在多組構造帶交匯處，含礦圍巖巖性組合及容礦構造形態有利。為此，以遙感圖像地質構造研究為基礎，本文提出了“礦田構造遙感圖像找礦模式”方法?！澳Ｊ健闭J為，超大中型內生金屬礦產展布地區的礦田構造部位，是深大斷裂帶、成礦期區域性斷裂構造帶及成礦前構造等模式三因素分布及它們相互最佳耦合的模式空間部位。即模式空間部位是具有豐富成礦物質來源、良好巖性容礦空間、有促使礦液分異流體運移、礦質濃縮富集的成礦構造多次變形活動條件的部位。而不是單一模式因素分布地區。例如：柿竹園式矽卡巖型鎢錫鉍鉬典型礦床。

柿竹園，紅旗嶺、樅樹板等礦區屬同一礦田構造區，是本省超大中型W.Sn.Mo.Bi.Pb.Zn.Gu.Ag礦產重要分布區。深大斷裂及燕山期構造帶發育，并頻繁活動及交匯。

5.1 礦田構造

礦田構造部位是深大斷裂帶及燕山期成礦斷裂帶交匯處，位NEE向XⅡ-4地殼斷裂、NNE向XⅠ-1地殼斷裂帶及NW向XⅢ-1基底斷裂帶相互交匯處。它們在燕山早期共同活動，千里山花崗巖侵入，形成矽卡巖型鎢礦產。

礦田構造部位是軸向NNE向五蓋山復式背斜北東側傾伏端，含礦圍巖為上泥盆統棋梓橋組、佘田橋組灰巖及泥質條帶灰巖，有良好的容礦空間及巖性。千里山花崗巖屬殼源型花崗巖，具同期多次侵入特點，受成礦期構造多次活動控制。

5.2 成礦構造活動演化階段

（1）深大斷裂帶交匯處，是NEE向XⅡ-4地殼斷裂帶，NEE向XⅠ-2地殼斷裂帶及NW向XⅢ-1基底斷裂帶等三條構造帶相互交匯處。

（2）燕山期斷裂帶構造頻繁活動

中侏羅世時，NEE向XⅡ-4地殼裂帶及NNE向XⅠ-2地殼斷裂帶活動在交匯處，形成千里山復式巖體第一次侵入黑云母花崗巖（162-164Ma）形成矽卡巖型鎢、鉬、鉍礦體。

晚侏羅世時，NNE向XⅠ-2地殼斷裂帶再次活動，形成第二次侵入黑云母花崗巖（141-148Ma）形成并使早期矽卡巖疊加云英巖化，形成云英巖矽卡巖鎢錫鉬鉍礦床。在遠離矽卡巖化分布區形成大理巖化，并有錫礦分布。在紅旗嶺地區形成走向NE15°-25°錫多金屬礦體。

早白堊世時在NEE向XⅡ-4地殼斷裂帶活動形成NEE向的花崗斑巖帶（rπ53-1127Ma）之后，NNE向XⅠ-2地殼斷裂帶發生扭動活動，形成樅樹板鉛鋅銀礦床。

6 結束語

（1）本文是在翟裕生院士新成礦理論指導下，通過對湖南內生金屬礦產控礦成礦構造條件研究探索，認為控礦構造有宏觀構造與微觀構造；礦田構造與礦床構造之分。礦床構造受控于礦田構造，只有礦田構造條件具備時，礦床構造才具備有成礦控礦的效果。成礦控礦構造研究，首先要從控制礦田構造的區域性巨型地質構造體開始。

（2）對遙感解譯結果研究揭示，成礦期構造帶就相當內生礦產成礦帶，確定了成礦期構造帶展布存在特征，就可預測相關的金屬礦產成礦帶分布特征。

（3）建立了“礦田構造遙感圖像模式”方法，認為大中型內生金屬礦產空間產出部位，是深大斷裂帶、成礦期構造及成礦前構造等模式三因素最佳耦合的部位。

[1] 翟裕生等 大型構造與超大型礦床 [M].北京.地質出版社，1997.3.

[2] 翟裕生王建平鄧軍彭潤民等 成礦系統時空演化及其成礦意義 現代地質出版社，2008

[3] 湖南省地質礦產局區調隊《湖南地層》 1986.3.

湖南內生金屬礦田構造遙感圖像找礦模式分析探討

■易波琳

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-134-3

易波琳（1966～），女，本科，1989年畢業于桂林冶金地質學院，研究方向為水工環地質與遙感地質。

全國礦產資源潛力評價項目（編號：1212011121015）