出版日期: 2017-01-25
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DOI: 10.11834/jrs.20175186
2017 | Volumn21 | Number 1

遥感应用

航空高光谱遥感区域成矿背景研究--以甘肃柳园-方山口地区为例

刘德长 , 赵英俊 , 叶发旺 , 田丰 , 邱骏挺

核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室, 北京 100029

收稿日期: 2016-02-01; 修改日期: 2016-09-01; 优先数字出版日期: 2017-01-25

基金项目: 中国地质调查局航空高光谱遥感矿床定位模型与预测技术研究项目（编号：121201122027）

第一作者简介: 刘德长(1938年-), 男, 研究员, 博士生导师, 研究方向为高光谱遥感找矿。E-mail:liudc@yeah.net

中图分类号: P627

文献标识码: A

文章编号: 1007-4619(2017)01-0136-13

摘要

高光谱遥感是当前地质遥感研究的前沿和热点，国内外的相关研究集中在数据处理、矿物填图、模型构建等方面，利用航空高光谱遥感技术进行区域成矿背景的研究较少。然而，要解决好高光谱遥感找矿问题，首先必须研究区域成矿背景，特别是找矿方向和有利的找矿区段，否则构建的找矿模型将不能充分发挥作用。本文以核工业北京地质研究院国家级遥感重点实验室装备的航空高光谱成像系统在甘肃柳园-方山口地区获取的可见光-近红外（CASI），短波红外（SASI）高光谱遥感数据为数据源，利用矿物填图方法所填的区域矿物分布图，探讨了柳园-方山口地区的区域成矿条件，厘定了找矿要素，构建了区域成矿构造格架，分析了区域已知矿产的空间分布规律，探索了该区的区域找矿方向和最佳找矿地段。在此基础上，利用建立的高光谱遥感找矿预测方法，新发现了7处找矿靶区，取得了显著的地质找矿效果。该成果不仅对指导柳园-方山口地区进一步找矿有重要作用，而且提出的一套高光谱遥感技术研究区域成矿背景的思路、途径和方法，对其他地区的高光谱遥感地质应用也具有重要的借鉴价值。

关键词

航空高光谱遥感 , 成矿条件和控矿要素 , 矿产分布规律 , 成矿背景

Study on the metallogenic background of the Liuyuan-Fangshankou area by using airborne hyperspectral remote sensing

LIU Dechang , ZHAO Yingjun , YE Fawang , TIAN Feng , QIU Junting

National Key Laboratory of Remote Sensing Information and Image Analysis Technology, Beijing Research Institute of Uranium Geology, Beijing 100029, China

Abstract

Hyperspectral remote sensing technology has recently been a topic of interest in remote sensing studies, which attracts attention. Previous studies focus mainly on data processing, mineral and lithological mapping, and modeling, and have paid little attention on regional metallogenic background. The regional metallogenic background, especially the area that is favorable for mineralization, is significant to ore exploration. Without regional metallogenic background, hyperspectral remote sensing cannot be used effectively. This paper discusses about ore exploration criteria and mineralization elements. This study establishes structural framework of the Liuyuan-Fangshankou area. This study is based on the airborne hyperspectral remote sensing image obtained by using the CASI/SASI/TASI imager of the National Key Laboratory of Science and Technology on Remote Information and Image Analysis. The structural framework was established based on visual interpretation, and the geological background was analyzed based on expert knowledge. These information were successfully used to explore mineralization-favorable areas and provided several prospects for the Liuyuan-Fangshankou area. Hyperspectral remote sensing is important in understanding regional and geological background and exploration.

Key words

airborne hyperspectral remote sensing , mineralization condition and ore controlling factors , metallogenic regulation , metallogenic background

1 引言

高光谱遥感是当前地质领域应用的前沿和热点，国内外都在积极进行探索。高光谱遥感在地质领域的应用具有两大技术优势：一是通过高光谱矿物填图，可以快速、大面积地提取蚀变矿物；二是图谱合一，谱可以识别矿物及其种类，图可以直观提取蚀变矿物的位置、范围、形态、控制要素和分布特征等(甘甫平等，2002；Kodikara等，2012；Murphy和Monteiro，2013；Pour等，2013；Reath和Ramsey，2013；Rogge等，2014；van der Meer等，2014；刘德长等，2015a，2015b，2016)。航空高光谱遥感技术由于可以获得高空间分辨率(可达亚米级)的高光谱遥感数据，能够识别规模小的近矿围岩蚀变，从而具有直接找矿的效果。遥感找矿必须点面结合，首先要研究区域成矿背景，做到胸有全局，只有掌握了全局，才能从区域的高度，充分发挥找矿模型的作用，准确地确定目标矿物类型和最佳找矿区段。航空高光谱遥感除具有上述识别蚀变矿物的优势外，还具有遥感的区域性优势，借助所填的区域矿物分布图，可以从新的角度来研究一个地区的区域成矿背景。目前在国内外文献中尚未查到利用航空高光谱遥感技术研究区域成矿背景的论文。本文试图综合航空高光谱遥感图谱合一、高空间分辨率和高光谱分辨率的优势，在区域成矿背景研究方面进行探索，以便更充分地发挥高光谱遥感技术的地质找矿优势和作用，提升高光谱遥感技术的地质应用效果。

2 研究区地质概况

研究区位于甘肃省北山的柳园-方山口地区(图 1)。实验区出露的地层主要为震旦系和古生界，其中古生界缺失泥盆系。中生界分布范围局限，第四系广泛分布于平坦地带。震旦系洗肠井群，为一套含有冰碛砾石的片岩、板岩、千枚岩、角岩和大理岩。寒武系由双鹰山群和西双鹰山群组成，主要为黑色硅质岩夹结晶灰岩，偶见夹白色石英岩。奥陶系仅见中统和上统，主要由花牛山群的变质砂岩、角岩夹流纹岩、玄武岩和白云山组火山岩组成。志留系包括斜山群、公婆泉群，总体变质程度较高，其中斜山群主要为混合岩、片麻岩、片岩和大理岩；公婆泉群为一套变质的中-酸性火山岩。石炭系红柳园组，主要为一套中酸性火山岩，自东向西夹有陆源碎屑岩、海相碳酸盐、流纹岩。二叠系仅出露下统，岩性主要为砂岩(司雪峰等，2000；朱江等，2013)。

图 1 柳园-方山口地区大地构造位置及地质略图

Fig. 1 Tectonic location and geological map for the Liuyuan-Fangshankou area

实验区内褶皱构造大多伴随东西向断裂带发育，其形态多属紧密线状的单式或复试背斜和向斜、褶皱轴向呈东西或近东西向展布。区内的断裂构造按照力学性质可分为压性、张性和扭性3类。张性断裂多成南北向，如花白山断裂。扭性断裂在研究区内分布十分广泛，大致分为北东和北东东两组，如花南沟、金沟子和白石岭断裂(曾长华等，2002；刘伟和潘小菲，2006；崔进寿，2010)。

实验区内岩浆活动频繁，主要有辉橄岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、似斑状花岗岩和花岗岩等。岩体的规模不等，呈大型岩基或长条状岩体和岩脉产出，产出的时代为海西期和印支期。

区内已知矿产有金、铜、铅锌、钨钼、铬镍、铁等，为一典型的金属成矿区(安国堡，2006；曹亮等，2010；高永伟等，2012；任广利等2013；战冠安和何智祖，2014)。

该区虽从地质、物化探和多光谱遥感的角度进行过研究，但大多数围绕着矿床和区域基础地质问题，缺少从区域成矿条件、控矿要素、矿床分布规律和找矿方向等方面综合研究区域成矿背景的研究，更没有从航空高光谱遥感的角度来研究该区成矿背景的文章。本文利用航空高光谱遥感的技术优势，首次研究该区的区域成矿背景，并进行地质找矿的应用。

研究工作是在核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室的可见光-近红外(CASI)，短波红外(SASI)航空高光谱成像系统在该区获取的成像高光谱数据的基础上开展的。

3 航空高光谱遥感信息源与数据处理及成图

3.1 信息源

研究使用的数据源是2010年-2011年利用加拿大ITRES公司生产的可见光-近红外(CASI)，短波红外(SASI)，热红外(TASI)航空高光谱成像系统获取的遥感数据，其技术参数见表 1。

表 1 CASI/SASI/TASI系列机载成像光谱仪技术参数
Table 1 Parameters of CASI/SASI/TASI airborne hyperspectral imager

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参数	CASI-1500	SASI-600	TASI
光谱范围	380-1050 nm	950-2450 nm	8.0-11.5μm
每行像元数	1470	640	600
连续光谱通道数	288	100	32
光谱带宽/nm	2.3	15	125
帧频(全波段)	14	100	200
总视场角/(°)	40	40	40
瞬时视场角/(°)	0.028	0.07	0.068
信噪比(峰值)	> 1100	> 1100	4600

根据在柳园-方山口地区探测任务的需要，获取了3000 km²高空间分辨率的高光谱遥感数据，具体数据指标为可见光-近红外数据(CASI，350-1050 nm)：光谱分辨率14 nm，空间分辨率1 m；波段数48个；短波红外(SASI，1000-2500 nm)光谱分辨率15 nm，空间分辨率2.25 m，波段数101个，数据相邻航带旁向重叠率约20%。

3.2 处理方法

利用高光谱遥感数据直接识别地物的前提条件是光谱信息的准确性。数据预处理、大气校正、光谱重建是保证光谱信息准确性不可缺少的环节，而重建光谱的质量直接影响到信息提取的能力和可信度(杨燕杰和赵英俊，2011)。

3.2.1 航空高光谱遥感数据预处理

CASI/SASI/TASI航空高光谱遥感成像系统配备了用于数据预处理(辐射校正、几何校正和地形校正)的功能模块，处理过程分为4个步骤：(1)辐射校正；(2)传感器姿态数据处理；(3) GPS定位数据处理；(4)姿态数据与定位数据时间同步与集成。预处理后数据的几何误差小于5个像元，可以满足下一步数据处理工作的要求。

3.2.2 航空高光谱数据的大气校正和光谱重建

大气校正与光谱重建工作主要采用了明暗地物的经验线性校正方法，并选择实验区，进行重建光谱与实测光谱特征的对比，结果表明，重建光谱与实验光谱曲线吻合良好(图 2)，表明了重建光谱的正确性。

图 2 重建光谱与实测光谱对比图

Fig. 2 Comparison between measured and rebuild spectra

3.2.3 航空高光谱矿物填图方法

本次矿物填图过程中，首先要求注入地质学和矿物学的知识，把专业知识贯穿于矿物填图的全过程。不仅要考虑吸收峰的位置和矿物整体谱形，还要考虑本地区的成矿环境、可能存在的矿物及其组合等。对传统的填图方法进行了改进，采用将矿物光谱相似性填图与光谱特征参数填图相结合的方法，建立了相应的技术流程(图 3)。

图 3 基于光谱相似性与光谱特征参数填图的技术流程图

Fig. 3 Flow chart of alteration mapping based on spectral similarity and spectral characteristics

3.3 填图结果与野外查证

图 4是利用短波红外(SASI)数据所填的柳园地区矿物区域分布图，提取的蚀变矿物有绢云母、蛇纹石、绿泥石、褐铁矿、高岭石、方解石、石膏、黄钾铁钒等。

图 4 柳园地区蚀变矿物区域分布图(据SASI数据源)

Fig. 4 Liuyuan region alteration mineral area distribution (according to the SASI data sources)

图 5是利用短波红外(SASI)数据所填的方山口地区矿物区域分布图，提取出的蚀变矿物有绢云母、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、褐铁矿、方解石、白云母、黄钾铁钒、芒硝、菱铁矿等10余种蚀变矿物。

图 5 方山口地区蚀变矿物区域分布图(据SASI数据源)

Fig. 5 Fangshankou region alteration mineral area distribution (according to the SASI data sources)

这些提取的矿物是与成矿作用密切相关的蚀变矿物，也是地质找矿经常涉及到的蚀变矿物，具有重要的实用价值。核工业北京地质研究院、核工业航测遥感中心、西安地质矿产调查中心等3家单位对航空高光谱遥感所填的柳园-方山口地区的区域矿物分布图分片进行了野外查证，检验矿物提取的准确性。经野外查证和室内岩矿鉴定、化学分析，矿物提取的准确率达90%左右，表明这一填图结果可以作为诠释该区成矿背景的依据。

4 航空高光谱遥感矿物填图结果的地质诠释

应用航空高光谱遥感所填的柳园-方山口地区的矿物区域分布图，围绕该区的区域成矿背景问题进行了地质诠释。所谓区域成矿背景，主要是指区域成矿条件、区域控矿要素、区域矿产的空间分布规律、区域找矿方向和最佳找矿地段。

4.1 基于航空高光谱矿物分布图识别的成矿条件

从航空高光谱遥感所填的柳园-方山口地区矿物分布图上(图 4和图 5)，不仅可以看出蚀变矿物的种类、组合、发育程度和空间分布特征，而且可以分析出哪些岩体、哪些地层、哪些构造发生了蚀变。

(1)蚀变岩体的识别。如前所述，柳园地区海西期和印支期中酸性岩体极为发育，有受褶皱构造控制的大型岩基，也有受大断裂带控制的长条状岩体。填图结果表明，该区发生蚀变作用的岩体主要是海西-印支期沿大断裂同方向展布的长条状花岗岩类岩体(图 6)，而大型的花岗岩基仅局部有蚀变现象。岩体的蚀变主要表现为褐铁矿化、赤铁矿化和绢云母化。

图 6 柳园地区长条状蚀变花岗岩体和花岗岩基分布图

Fig. 6 Distribution of altered magmatic stocks in the Liuyuan area

(2)蚀变地层的识别。从柳园地区蚀变矿物分布图上可以看出该区哪些地层发生了蚀变，哪些地层未发生蚀变。对发生蚀变的地层进一步分析还可以看出，哪些地层发生的蚀变属区域变质作用造成的蚀变，哪些地层的蚀变可能是与热液有关的蚀变，对沉积型矿产来说，热液的叠加改造作用更有利于形成富矿、大矿。

识别地层区域变质作用的主要标志是：蚀变矿物分布面积大，呈带状，与地层的展布相吻合(图 7)；识别地层热液蚀变的主要标志是，蚀变面积小，产出位置与断裂构造及其特殊部位有关，如，处于断裂的交叉部位、弧形拐弯部位和入字型断裂夹角部位(图 8)等。

图 7 与区域变质作用有关的地层蚀变图

Fig. 7 Alteration associated with regional metamorphic events

图 8 处于入字型断裂夹角部位的热液蚀变图

Fig. 8 Alteration associated with regional metamorphic events

(3)蚀变构造的识别。进一步分析航空高光谱遥感矿物分布图还可以看出，有的断裂有明显的蚀变现象，通常发育硅化、绢云母化、褐铁矿化(黄铁矿化)、碳酸盐化、蛇纹石化等的一种或几种；有的断裂却没有蚀变矿物沿其分布的现象。有蚀变发育的断裂，反映其曾经历过热液作用，蚀变矿物的发育是热液作用留下的痕迹，这类断裂有可能与成矿作用有关，可以视为成矿构造。一般情况下，没有蚀变的断裂，可视为非成矿构造(图 9)。

图 9 方山口地区成矿构造解译图

Fig. 9 Interpretation map for ore related structures of Fangshankou area

由于金属矿的成矿均与蚀变现象密切相关，如果开展区域找矿，首先需要知道工作区的蚀变矿物的种类、组合、发育程度和空间分布特征，这对评价该区找矿前景，进行战略选区和确定找矿的目标类型至关重要。如果再知道哪些岩体、哪些地层和哪些构造发生了蚀变，将会大大缩小找矿对象，更好地优选找矿的有利地区，本研究充分表明了航空高光谱遥感数据的适用性和优势。

4.2 基于航空高光谱遥感构建区域成矿构造格架

金属矿的热液成矿作用不仅与成矿岩体、成矿地层有关，更重要的是与成矿构造有关，特别是金属矿的空间分布更是与区域成矿构造格架密切相关。因此，构建成矿构造格架是研究金属矿产区域分布规律的重中之重。多光谱遥感由于光谱分辨率低，波谱带宽，只能提取蚀变矿物的大类型，不易提取具体的蚀变矿物，也就难以精确地构建成矿构造格架。如前所述，从所填的航空高光谱遥感矿物区域分布图上可以直观地识别出哪些断裂有蚀变现象，哪些断裂没有蚀变现象。有蚀变矿物沿其分布的断裂构造可以视为成矿构造，经筛选并将其组合起来，就可以构建区域成矿构造格架。图 10是对有蚀变现象的断裂构造的筛选与组合，建立的柳园-方山口地区的成矿构造格架图。因此，在这张图上反映的断裂构造格架是剔除了非成矿构造，识别和筛选出的成矿断裂构造的组合体。通过分析该成矿构造格架，发现黑石山-花牛山大断裂带为成矿构造格架的主干断裂带，可能在柳园-方山口地区的成矿过程中起了主导作用。经地质分析，认为黑石山-花牛山主干断裂带具有如下特点：

图 10 柳园-方山口地区成矿构造格架图(红色线为断裂)

Fig. 10 Heishishan-Huaniushan regional geological fault (red curves stand for fault)

(1)规模巨大，延伸长度300 km以上，是花牛山-察客尔乎都大断裂带的西延部分。

(2)在柳园-方山口地区断裂带从西南向东北呈北东→东西→北东折线状展布，反映其形成是追踪了早期北东和东西向断裂构造。

(3)沿断裂带除发育长条状酸性岩体外，还发育超基性岩体，岩体年龄为海西和印支期，主要为印支期。这不仅表明该大断裂带为从硅铝壳切入硅镁壳的深大断裂带，而且其主要活动时代为印支期。

4.3 基于航空高光谱遥感矿产区域分布规律与成矿作用的探讨

柳园-方山口地区矿产丰富，种类多，目前已发现的矿床(点)有金矿、钨钼矿、铜矿、铅锌矿、铬(镍)等。将其矿床(点)位置投到构建的柳园-方山口地区成矿构造格架图上可以看出，所有金属矿床(点)均受成矿构造格架控制，而95%以上的矿床(点)是沿着成矿构造格架的主干构造--黑石山-花牛山深大断裂带分布。对沿断裂带矿床(点)分布特征的进一步分析还发现，已知矿床(点)，不是分布在深大断裂的整个地段，而是集中在深大断裂带走向呈东西向的区段里(图 11)。

图 11 黑石山-花牛山深大断裂带与矿床(点)分布关系图(红色线为断裂)

Fig. 11 Relationship between the distribution of ore deposits and Heishishan-Huaniushan regional fault (red curves stand for fault)

那么矿床(点)为什么会分布在这一区段呢？对上述信息注入地质知识和成矿理论进行延伸研究发现，这一区段正好是海西、印支期长条状中-酸性花岗岩和超基性岩侵入体发育的地段(图 12)，很可能是在海西-印支期处于地应力拉张的地段，从而造成深部岩浆的侵入。从超基性岩体侵入于花岗岩类岩体的现象分析，花岗岩浆侵入在早，超基性岩将侵入在晚，这反映了断裂的发展过程是先切入铝硅壳、然后再向硅镁壳切入的，也即反映了断裂带由地壳浅部向深部发展的过程。岩浆的侵入为这一地段的成矿作用提供了矿源和热源，由于围岩的含矿性不同，从而形成了不同类型金属矿床(点)。同时，也表明深大断裂带的这一区段是最具潜力的构造-岩浆带区段。

图 12 黑石山-花牛山深大断裂带与中-酸性岩体分布关系图

Fig. 12 Relationship between felsic magmatic stocks and Heishishan-Huaniushan fault

(A图示绿框内深大断裂带与长条状岩体的关系, 粉色部分为岩体分布情况)
(insert A shows the relationship between Heishishan-Huaniushan fault and the enlong pluton)

该大断裂带近东西走向的区段在海西-印支期之所以局部张开，表明该“折线”状的深大断裂带在这一时期发生了右行扭动。由于黑石山-花牛山深大断裂带岩浆侵入期的右行扭动，结果在东西段由于地应力的分解造成了局部张开(图 13(a))，这一张开部位无疑有利于岩浆的侵入。佐证岩浆侵入时深大断裂带右行扭动的有力证据是印支期长条状花岗岩体与其分支岩体所夹的锐角方向指向东，长条状分支岩体的展布在航空高光谱遥感图像上呈锯齿状，说明控制岩浆侵入的分支断裂在岩体侵入时为张性(图 13(b))。张性分支断裂与主干断裂所夹的锐角方向指示了主干断裂带本盘的扭动方向。因此，推断长条状岩体岩浆侵入时该深大断裂带的活动为右行滑动。

图 13 成岩期黑石山-花牛山深大断裂扭动方向图

Fig. 13 Direction of the movement of Heishishan-Huaniushan fault during the magmatic events

黑石山-花牛山深大断裂具有多期活动的特点，将黑石山-花牛山深大断裂带旁侧的含矿断裂与主干断裂夹角的锐角方向与上述长条状岩体所形成的锐角方向对比，其方向正好相反。含矿硅化带的力学性质经野外观察属压性，反映成矿期黑石山-花牛山深大断裂带的活动方式发生了反转，从原来的右行扭动转变为左行扭动。这一点还可以从深大断裂带主断面上的含矿结构面呈明显片理化得到印证，也表明深大断裂带的东西区段在成矿期遭受了强烈的挤压。这一挤压过程造成热液流体的沿深大断裂带的上升，不仅为成矿带来了直接矿源，而且为大断裂带附近的含矿地层的改造进一步带来了热源，从而形成了沿深大断裂带分布的金、银、铜、铅锌、钨钼、镍、铬等矿床(点)。尽管这些矿床类型各异，但其共性反映了金属矿床受构造-岩浆-热液成矿带控制的总规律。同时，沿深断裂带上升的热液流体使海西-印支期长条状岩体普遍发生了褐铁矿化、赤铁矿化和绢云母化，而远离深大断裂带分布的大型花岗岩基却未见普遍蚀变。

可见，构造带应力活动的反转造成深大断裂带的先张后压，这一构造反转有利于岩浆的侵入和侵入岩体的后期破碎及成矿热液的上升，有利于金属矿的成矿，从而使该地段成为区域控矿断裂带上最佳的成矿区段。

4.4 航空高光谱遥感探索的区域找矿方向和最佳区域找矿地段

研究矿产区域分布规律的目的是要最终明确研究区的区域找矿方向和最佳找矿地段，以指导区域找矿工作。经研究，柳园-方山口地区沿黑石山-花牛山深大断裂带分布的矿床(点)具有如下特点：

(1)镍、铬与超基性岩有关的岩体型矿床(点)，因超基性岩体沿深大断裂带主干断裂分布，矿床(点)也受深大断裂主干构造控制。

(2)钨钼等接触带型的矿床分布在印支期长条状蚀变花岗岩体的外接触带，特别是接触带的内凹部位。由于这一部位是矿液易于滞留，并易于赋存的部位，因此往往形成赋矿部位。矿床产出的位置由长条状岩体与主干断裂带的关系而定，产于主干断裂带内或其旁侧的分支岩体的接触带附近。

(3)金矿、银矿、铅锌矿(硫化物型)等中低温热液型矿床受深大断裂带旁侧的次级构造-蚀变带控制，而深大断裂带本身未见控制该类型矿床的现象。

通过航空高光谱遥感的上述研究，笔者提出柳园-方山口地区区域找矿方向应主要沿黑石山-花牛山深大断裂带，而区域找矿的最佳区段是该断裂带呈东西走向的地段。根据这一认识，采用我们建立的基于航空高光谱的成矿环境分析法、矿床定位模式识别法和含矿构造追踪法等预测方法，沿黑石山花牛山断裂带的东西区段开展了成矿预测和模式找矿，新发现了7处找矿靶区，其中金矿3处、镍矿1处、钨钼矿1处、铜矿1处、银矿1处，所有发现的矿化均沿黑石山-花牛山深大断裂带分布，且集中于断裂带的东西区段(图 14)。这不仅说明航空高光谱遥感在该区取得了显著的找矿效果，更表明了利用高光谱遥感确定的区域找矿方向和最佳找矿区段对找矿的有效性和价值。

图 14 利用航空高光谱遥感技术圈定的7处找矿靶区分布示意图

Fig. 14 Distribution of seven prospects assessed using hyperspectral remote sensing technology

5 结论

航空高光谱遥感除具有高光谱遥感技术的特殊优势外，还具有遥感技术的区域性优势，二者结合，可以从全新的角度来研究一个地区的区域成矿背景，做到高光谱遥感找矿中的点面结合，克服目前高光谱遥感地质应用中重视蚀变信息提取，忽视地质环境分析，重视模型构建，忽视区域应用的倾向，以提升高光谱遥感的地质应用效果。

针对传统的依靠单一蚀变填图进行成矿预测的方法，提出了将地质学，矿物学知识和研究区可能存在的矿物及组合的了解贯穿于矿物填图的全过程的新方法，并建立了相关流程。并且，运用航空高光谱遥感提取的蚀变矿物与断裂关系的分析，进行了成矿构造与非成矿构造的鉴别，并据此建立了研究区的“成矿构造格架”。通过航空高光谱蚀变矿物填图，发现以下地质规律：(1)柳园-方山口地区遭受蚀变的岩体是受区域大断裂控制的长条状岩体，而大型花岗岩基仅局部有蚀变现象；(2)地层遭受热液蚀变一般蚀变面积小，受断裂构造控制明显，对沉积矿产来说，热液流体叠加改造作用更有利形成富矿、大矿；(3)目前柳园-方山口地区所发现的矿床均受高光谱遥感解译的成矿构造格架控制，而95%左右的金属矿床沿黑石山-花牛山深大断裂带展布。

利用高光谱遥感技术研究区域成矿背景，是一个全新的角度，也将是今后高光谱遥感地质研究的一项重要内容，本文只是作了有关尝试，其系统研究的思路、途径和方法，还有待深入探索。

志谢本文在研究过程中曾得到方洪宾、李志忠、聂洪峰等教授的支持与帮助，在此深表感谢。

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摘要

关键词