青海那西郭勒地區沉積—變質型鐵礦遙感綜合找礦模式構建

魏本贊 ，汪冰，范芳，全旭東，付麗華，張策，揭文輝

1.核工業航測遙感中心，石家莊050002

2.東華理工大學地球科學學院，南昌330013

0 前言

隨著遙感地質找礦技術的發展，遙感與地質、物探、化探勘查手段相結合的綜合找礦方法成為現代地質找礦的方向。

以研究區的成礦地質條件為基礎，對地物化異常信息和遙感異常信息與成礦的相關性作綜合分析，進而圈定找礦靶區，為進一步地質勘查提供找礦依據和方向已成為現代地質找礦的有力手段之一。鞠崎等[1]構建了柴達木盆地北緣灘澗山金礦遙感綜合找礦模式，并在遙感找礦預測方面取得了良好的效果；陳玲[2]等采用高分辨率遙感影像在新疆塔什庫爾干地區沉積變質型鐵礦勘查中進行研究，結果表明在布倫闊勒巖群南部的塔薩拉地區具有較好的尋找沉積變質型鐵礦的前景；王娜等[3]采用采用多源信息結合的方法對莫阿特銅礦區進行成礦預測分析，并為找尋銅等多金屬礦床指示了方向；何書躍[4]等通過對祁漫塔格地區的成礦規律和控礦因素進行了總結，并指出將地質、物探、化探和遙感等方法技術進行高度綜合利用能夠取得良好的找礦效果。因此，通過多元地學信息綜合分析，可獲取多種地質異常和綜合信息，提供新的找礦線索。

那西郭勒地區沉積—變質型鐵礦床的發現，拓展了祁漫塔格地區乃至青海省鐵礦勘查的找礦空間，并引發眾多學者對那西郭勒及周邊地區研究的高潮[5-10]。由于該地區平均海拔較高，自然條件較為惡劣，利用常規地質手段圈定找礦靶區耗費人力、財力較大；筆者在分析那西郭勒地區區域地質背景和成礦條件的基礎上，結合遙感地質解譯分析，運用高分辨率遙感技術快速追索賦礦地層的空間展布，將遙感地層信息、構造信息以及磁異常信息作為評價因子，構建沉積—變質型鐵礦遙感綜合找礦模式，預測遙感找礦有利地段，以指導后續的基礎地質、礦產勘查工作，并為判斷關鍵地段的含礦性或找礦潛力提供參考依據。

1 成礦地質背景及成因

那西郭勒鐵礦床處于秦祁昆晚加里東造山系，東昆侖造山系祁漫塔格—都蘭造山亞帶，北接柴達木地塊；成礦帶隸屬于祁漫塔格—都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石（銻、鉍）成礦帶。近年來，隨著基礎地質研究與礦產資源勘查工作的進行，該帶已發展成為青海省探明鐵、鉛、鋅、銅、鈷等礦產的主要礦集區。尤其是一批重要的地質勘查、科研項目的完成和一批拜興鐵多金屬礦床、四角羊鐵多金屬礦床、尕林格鐵多金屬礦床等近30 重要的礦產地（如野馬泉鐵多金屬礦床、肯德可克鐵鈷（鉍）礦床、虎頭崖鉛鋅礦床、烏蘭處）的發現，揭示了該成礦帶具有巨大的鐵多金屬礦產資源勘查潛力。

該礦床受層位和巖性控制作用明顯，賦礦地層為金水口巖群，含礦巖性主要為角閃片巖（次為斜長角閃巖）。其區域上出露地層主要早元古代金水口巖群白沙河組（Pt1b）和第四系（Q）。區內侵入巖分布廣泛，各類侵入巖分屬海西期、印支期和燕山期，其中以海西期最為強烈。各期侵入巖受NW 向和NWW向兩組斷裂構造控制作用明顯。巖體邊部或斷層附近，巖石普遍具碎裂或壓碎結構，個別巖體受動力變質作用，巖石具有片理或片麻狀構造。圍巖蝕變普遍有硅化、綠簾石化、黃鐵礦化和角巖化等。

古元古代原始海洋海底火山噴發，攜帶大量Fe、Cu、Pb、Zn 等成礦物質，噴出海底地表與冷水混合，并在火山噴口附近沉積；再加上火山間歇期或寧靜期以硅質、鐵質為主的化學沉積物，夾雜一些次要的膠體物質和少量同沉積黏土礦物，沉積形成了區內原始的鐵硅質建造地層。原始地層經綠片巖相—角閃巖相的區域變質作用，原巖礦物顆粒間所含的水分和礦物質間脫水反應所析出的水分、以及CO2、S、O、F等易揮發分形成粒間溶液和流動熱液，沿著巖石的空隙、裂隙活動，吸收周圍巖石中的成礦物質，促進巖石中的各種組分進行重新分配組合，使元素重新聚散并搬“運到”到適宜的地點形成了沉積變質型鐵礦床[11]。

2 遙感綜合找礦信息

2.1 地層、巖性信息

那西郭勒沉積—變質型鐵礦賦礦地層是金水口巖群（圖1），含礦巖性為斜長角閃片巖，礦體空間延伸具有一定的層位，并受一定的巖性控制。礦體與圍巖界線較清晰，產狀一致。由此說明：地層在本區成礦過程中起著主要作用，并提供了成礦物質。根據對該地區地質礦產資料及遙感影像特征綜合分析，推斷那西郭勒磁鐵礦床與查可勒圖磁鐵礦床為同一條成礦區帶，賦礦地層、賦礦巖石及構造等控礦因素完全相同；該成礦區帶總體呈北西西向展布，東西向延伸規模達40～60km。

2.2 遙感蝕變異常信息

鐵染礦物異常信息是反應研究區地層（巖石）中富集赤鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵礬等富含Fe3+的巖石或礦物；而羥基礦物異常是反應區域地層中富含絹云母、綠泥石、綠簾石、高嶺石等含羥基的巖石或礦物[12]?；贓TM 數據在那西郭勒地區進行鐵染和羥基異常信息提?。▓D2），將異常信息套合在礦區地質圖、遙感影像圖上進行對比分析。通過分析，發現那西郭勒鐵礦區及周邊鐵染異常集中分布。Ⅰ-1 號異常類型為鐵染異常，呈NW 向分布于金水口巖群斜長角閃巖段與大理巖段接觸部位，根據遙感構造解譯特征，結合野外地質調查發現該異常與Ⅱ、Ⅲ號礦體相對應，由磁鐵礦化引起，且該異常展布方向且與磁鐵礦化帶空間展布方向一致，呈北西向展布；Ⅰ-2號鐵染異常與Ⅰ號異常相對應，同樣由磁鐵礦化引起；遙感技術提取的鐵染異常對于尋找鐵多金屬礦具有重要的指導意義。

Ⅱ-2 號異常類型為羥基異常，呈團塊狀展布，范圍較大，主要分布在黑云母斜長片麻巖中，野外調查發現該異常由巖石表面絹云母化、綠簾石化等蝕變發育有關。

2.3 地層、巖性與礦帶影像信息

在WorldView-2 影像上（圖2），賦礦層層理較清晰，產狀較陡，斜長角閃片巖與大理巖互層特征明顯；礦體主要蘊藏在斜長角閃片巖中，賦礦巖層顏色略深于大理巖，淺于片麻巖，總體呈北西西向帶狀展布。

斜長角閃巖段是那西郭勒地區沉積變質型鐵礦的含礦巖段，該巖段中主要的巖性為斜長角閃巖和斜長角閃片巖，二者在WorldView-2 影像上特征突出，色調呈灰至灰黑色，明顯淺于片麻巖，呈不明顯條帶狀影紋特征，在那西郭勒地區與大理巖多呈互層出現，且局部地區呈透鏡狀（圖3），地貌上多表現為中高山。

那西郭勒地區Ⅰ號鐵礦帶夾持于斜長角閃（片）巖與大理巖之間（圖4），在WorldView-2 影像上特征明顯，色調深于周邊地層，影紋較粗糙，且呈北西向帶狀展布。

2.4 構造信息

構造是那西郭勒地區沉積—變質型重要的成控礦因素之一，它既是成礦物質運移的原因和動力，也是形成成礦物質運移通道、儲礦空間的重要條件，還是造成成礦作用多期性、礦體形態千變萬化、礦化強度不均與性的直接原因。

那西郭勒地區斷裂構造主要發育兩組，按展布方向劃分為北西向斷裂和北東向斷裂。北西向斷裂是區內的主干構造，由一系列相互平行，近等間距的北西西向斷裂組成，具有多期活動的特點，因此，該組斷裂是區內的主要控礦、容礦構造。

褶皺構造對礦體的影響主要表現在礦體賦存位置、礦體空間形態等方面，特別是背斜構造的兩翼，如Ⅰ號、Ⅱ號礦體（圖5）；同時，礦體受層間接觸構造的影響較大，空間形態呈波狀、鋸齒狀，走向延伸較穩定，但礦體厚度變化較大，如Ⅲ號、Ⅳ號礦體。區內背斜構造軸面基本直立，軸向近東西向，屬后期淺部直立等厚褶皺，這些褶皺構造形成于成礦期后，初步推斷褶皺在那西郭勒地區主要對礦體起改造作用，局部地段具容礦特點。

2.5 磁異常信息

根據磁異常分布特征，那西郭勒地區異常具有明顯的分帶性，總體顯示南、北兩條異常帶（圖6）。北磁異常帶呈北西西向串珠狀分布，連續性較差，總體呈西部強、東部逐漸變弱的趨勢；南磁異常呈北西西向帶狀分布，帶連續性好，且在中部顯示膨大趨勢，異常強度大、梯度陡、正負伴生。那西郭勒地區磁鐵礦帶與磁異常帶非常吻合。因此，磁異常對尋找及圈定磁鐵礦體，尤其對隱伏磁鐵礦來說，是區內非常重要找礦標志。

3 遙感綜合找礦模式

本次研究是在基礎地質、礦產地質及成礦學理論指導下，結合那西郭勒地區地質、礦產、遙感、物探等資料，通過對該地區成控礦條件的深入分析，建立了集賦礦地層、含礦巖性、控礦構造、遙感蝕變、磁異常等多信息于一體的，適宜于該地區的沉積—變質型鐵礦遙感找礦模式（表1）。

表1 那西郭勒地區沉積—變質型鐵礦遙感綜合找礦模式Table 1 The remote sensing metallogenic model of the sediment metamorphic-type iron deposists in Naxiguole mining area

4 找礦預測

通過對那西郭勒地區地質、遙感特征進行剖析顯示，磁鐵礦主體賦存于古元古界金水口巖群斜長角閃（片）巖中，賦礦地層受區域大斷裂的影響整體呈北西西向展布。根據遙感對賦礦地層解譯成果，由此可以結論：賦礦地層是該地區一條重要的找礦區帶，那西郭勒、查可勒圖等鐵礦床均賦存于該層位中，且礦體產狀與圍巖產狀基本一致。

在基于WorldView-2 影像對該地區賦礦層位的詳細解譯的基礎上（圖7），對賦礦地層控礦構造、遙感蝕變信息、磁異常信息等多元信息進行綜合分析，根據沉積—變質型鐵礦遙感找礦模式，在那西郭勒地區預測了1處遙感找礦地段。

該找礦有利地段位于那西郭勒磁鐵礦床東南部，呈北西西向展布，面積約12.90km2，找礦類型沉積變質型鐵礦。圈定找礦有利地段依據：①賦礦地層：斜長角閃巖段；②鐵染異常非常發育；③與那西郭勒處于同一條成礦區帶；④磁異常較顯著；⑤構造較為發育。

5 結論

（1）構建了成礦沉積—變質型鐵礦遙感綜合找礦模式，實現了遙感技術與地質、物探勘查手段有機結合，并可作為一種綜合找礦方法在該地區進行推廣；

（2）通過找礦模式，預測了1 處找礦有利地段，為該地區后續的基礎地質、礦產勘查工作指明了方向。