新疆北部主要斑岩铜矿带成矿条件及遥感找矿定位研究

论文摘要

斑岩型铜矿是铜矿床最重要的工业类型,具有规模大、露采易选,巨大的经济价值和重要的战略地位备受各国政府及矿业界的重视。伴随世界上一系列大型、超大型斑岩铜矿的发现,增强了人们对斑岩铜矿的认识和理解。新疆处在西伯利亚、哈萨克斯坦-准噶尔、塔里木等板块以及阿尔泰、巴尔喀什-伊犁、赛里木、吐-哈等小陆块之间,具有形成大型斑岩型铜（钼金）矿的优越地质条件,并有望成为我国新的战略资源接替与储备基地。本文以新疆北部主要斑岩铜矿带为研究区,发挥“信息找矿战略”的优势,以直接找矿信息为先导,以大型、超大型矿作为主要勘查对象和目标,探索应用遥感技术在不同地理环境下快速筛选斑岩铜矿远景区的有效方法。在综合分析斑岩铜矿成矿地质背景及成矿条件的基础上,通过图像数据统计分析,以及岩矿光谱特征研究,建立蚀变遥感信息提取模型,在不同地理环境中采用多光谱遥感信息提取技术,提取出与金属矿化有关的蚀变遥感信息,初步形成了一套适合于新疆北部荒漠戈壁、中低山区、高寒山区这类自然景观中的遥感找矿定位预测的有效技术方法组合。取得的主要成果和认识如下:1、新疆主要斑岩铜矿带多形成于活动陆缘背景中构造挤压向构造引张转换的地质过程中,北准噶尔和西天山不乏边缘裂谷环境中形成的斑岩型矿床,中亚境外邻区也有重要裂谷环境中形成的斑岩型矿床;在新疆开展斑岩型矿床勘查与研究时应解放思想,注意地质构造环境的临界转换过程和陆缘（弧）裂谷环境。2、系统分析了斑岩铜矿主要控矿要素的遥感图像特征。从地质学和物理学角度论述了斑岩铜矿的成矿条件及岩石、蚀变围岩、蚀变矿物的光谱特征研究是进行遥感控矿信息提取的重要前提和理论依据。采用PIMA、ASD野外便携式光谱测量仪采集典型矿床岩石、矿石、蚀变岩的波谱,初步总结出东天山荒漠戈壁区斑岩铜矿的特征蚀变矿物组合为绿泥石、伊利石、埃洛石、白云母、方解石等;北准噶尔哈腊苏地区的特征蚀变矿物组合为钾长石化、黑云母化、绿帘石化、绿泥石化、方解石化、绢云母化等,为遥感控矿信息提取奠定了坚实基础。3、运用多元地学统计分析、特征主成分分析、光谱角等技术方法,直接从ETM+多光谱数据中定量提取出了与斑岩矿化有关的蚀变信息;提出在荒漠戈壁区采用“去干扰异常主分量门限化技术方法”提取斑岩铜矿蚀变遥感异常信息的最佳组合方法;提出了基于“知识发现+层次分类”的方法快速识别蚀变遥感异常信息,实现了遥感平台上的地质与遥感数据的综合处理。4、以西天山松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿带为研究区,在区域成矿地质背景和图像统计分析基础上,提出以构造信息提取为主,通过光谱增强,空间变换和引入DEM数据,建立区域三维遥感影像等多种方法,建立区内直接和间接解译标志,结合区域化探资料,探索高寒山区成矿远景区优选方法。5、通过对研究区成矿规律的认识,斑岩铜矿遥感控矿信息提取机理的地质学和物理学基础研究,以及不同景观区遥感控矿信息提取方法的对比研究,认为遥感找矿定位研究应以成矿规律研究为基础（遥感解译的基础）,以岩矿（蚀变岩）波谱测试为前提（蚀变信息提取的依据）,在图像处理中,要考虑地理环境的干扰,灵活使用图像处理技术,在信息提取过程中,不断的加入已知地质知识减少异常因素干扰,在不同景观区采用合适的组合方法完成控矿要素解译和蚀变信息提取。6、提出新疆北部主要斑岩铜矿带下一步找矿方向:哈腊苏-卡拉先格尔铜矿带北西段的老山口、奥尔塔哈腊苏、希勒克特哈腊苏、玉勒肯哈腊苏一带斑岩型铜矿成矿条件优越,尤其北西段希勒克特哈腊苏-玉勒肯哈腊苏接壤地段是斑岩型铜矿重要勘查方向。松树沟-玉希莫勒盖铜矿带斑岩型矿体深部找矿值得关注,以玉希莫勒盖达坂铜矿为例,当前勘查的断裂-蚀变带铜（金）矿化的深度估算不足1千米,说明这个地区抬升剥蚀的深度有限,现出露地表的矿化蚀变体很可能是斑岩型矿化上部或外围的脉状矿化。赤湖-天木斑岩铜矿找矿靶区位于赤湖斑岩铜钼矿向东至红滩金矿、天木金矿一带,该区与土屋斑岩铜矿的地质构造条件相似。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 新疆地处中亚-蒙古斑岩铜矿成矿域腹地，是寻找大型斑岩铜矿的有利地区
• 1.1.2 遥感技术作为一种高科技手段，能够为矿产资源勘查及成矿预测提供重要信息
• 1.2 斑岩铜矿研究现状
• 1.3 遥感技术在资源勘查中的应用
• 1.3.1 遥感技术发展现状
• 1.3.2 遥感技术在矿产资源勘查中的应用
• 1.4 主要研究内容及工作量
• 1.5 研究思路和方法
• 1.5.1 研究思路
• 1.5.2 实施方案
• 1.6 本文的创新点和主要认识
• 第二章 新疆北部斑岩铜矿区域成矿背景
• 2.1 新疆北部地质构造基本特征
• 2.1.1 地层建造
• 2.1.2 地质构造格架
• 2.1.3 地质构造演化过程
• 2.2 区域地球物理特征
• 2.2.1 区域磁场特征
• 2.2.2 区域布格重力场特征
• 2.2.3 区域地球物理与斑岩铜矿关系
• 2.3 区域地球化学特征
• 2.3.1 丰度变化特征
• 2.3.2 元素的空间分布规律
• 2.4 小结
• 第三章 新疆北部主要斑岩铜矿带成矿条件
• 3.1 新疆北部斑岩铜矿成矿区带划分
• 3.2 北准噶尔哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带
• 3.2.1 成矿带地质背景
• 3.2.2 典型矿床-哈腊苏斑岩铜矿
• 3.2.3 成矿条件分析
• 3.3 东天山土屋-赤湖斑岩铜矿带
• 3.3.1 成矿带地质背景
• 3.3.2 典型矿床----土屋铜矿
• 3.3.3 成矿条件分析
• 3.4 西天山松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿带
• 3.4.1 成矿带地质背景
• 3.4.2 典型矿床-松树沟
• 3.4.3 成矿条件分析
• 3.5 小结
• 第四章 斑岩铜矿遥感控矿信息提取机理研究
• 4.1 引言
• 4.2 斑岩铜矿遥感控矿信息提取的地质基础
• 4.2.1 构造影像特征
• 4.2.2 斑岩体影像特征
• 4.2.3 斑岩铜矿蚀变岩类型及分带
• 4.3 斑岩铜矿蚀变遥感异常信息提取的物理学基础
• 4.3.1 矿物光谱特征
• 4.3.2 蚀变岩光谱特征
• 4.4 图像增强及信息提取
• 4.4.1 图像增强处理
• 4.4.2 蚀变信息提取方法
• 4.5 小结
• 第五章 东天山土屋-赤湖斑岩铜矿带遥感控矿信息提取
• 5.1 地理概况及遥感数据
• 5.2 区域遥感地质特征
• 5.2.1 影像合成及特征
• 5.2.2 线形、环形构造解译
• 5.2.3 侵入岩解译
• 5.3 典型矿床蚀变矿物的波谱特征
• 5.3.1 波谱测量仪及软件介绍
• 5.3.2 蚀变矿物波谱测试
• 5.4 土屋-赤湖斑岩铜矿带蚀变遥感异常信息提取
• 5.4.1 蚀变遥感异常信息提取方法选择
• 5.4.2 蚀变遥感异常信息提取
• 5.4.3 土屋-延东斑岩铜矿蚀变遥感异常查证
• 5.5 成矿远景区优选
• 5.6 小结
• 第六章 北准噶尔卡拉先格尔斑岩铜矿带遥感控矿信息提取
• 6.1 地理概况及遥感数据特征
• 6.2 区域遥感地质特征
• 6.2.1 影像合成及解译标志
• 6.2.2 线形、环形构造解译
• 6.3 典型矿床蚀变矿物的波谱特征
• 6.3.1 波谱测量仪及软件介绍
• 6.3.2 蚀变矿物波谱测试
• 6.4 蚀变遥感异常信息提取
• 6.4.1 研究思路
• 6.4.2 多源数据处理
• 6.4.3 知识发现
• 6.4.4 基于层次分类（知识）的蚀变遥感异常信息提取
• 6.5 蚀变遥感异常信息查证及远景区优选
• 6.6 小结
• 第七章 西天山斑岩铜矿带遥感控矿信息提取及方法对比
• 7.1 地理概况及位置
• 7.2 研究思路与步骤
• 7.3 图像获取及特征分析
• 7.3.1 图像获取
• 7.3.2 图像特征分析
• 7.4 遥感与化探综合分析圈定矿化带
• 7.4.1 DEM 数据获取及三维影像合成
• 7.4.2 遥感解译
• 7.4.3 综合解译及远景区优选
• 7.5 不同景观区斑岩铜矿遥感找矿方法对比
• 7.5.1 不同景观区的遥感找矿方法对比
• 7.5.2 新疆斑岩铜矿遥感找矿方法流程
• 7.6 小结
• 第八章 结语
• 8.1 主要认识与结论
• 8.2 存在问题
• 8.3 下一步工作建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢