中南半岛成矿带典型区铜金矿遥感找矿模型建立方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种地质调查方法，具体涉及一种遥感找矿模型建立方法。
【背景技术】
[0002] 中南半岛从地理学的角度讲，包括越南、老挝、中国云南、柬埔寨、缅甸、泰国及马 来西亚西部。从全球成矿带区划的角度上讲，中南半岛成矿带除包含上述区域之外，还包括 马来西亚、印度尼西亚等地区。该成矿带是全球巨型成矿带之一，矿产资源丰富，有称得上 世界级"优势矿产"的铜、金、镍、锡、铝土矿和石油天然气等矿产资源。其中，马来西亚、印 度尼西亚和巴布亚新几内亚等国矿产资源最为丰富。
[0003] 中南半岛成矿带中，金、铜、镍主要分布在3个成矿区上，分别是：
[0004] 1)苏门答腊-爪哇铜、金成矿区：与酸性、中酸性岩浆活动有关的矿产主要为铜、 金、银、铅、锌、锡等。如班达亚齐超大型铜锌矿、Lubuksulasih大型铜锌矿、大型Purnama金 银矿、塔利纳大型金银矿等。
[0005] 2)苏拉威西镍（金、铜）成矿区：主要形成铜、铜（金、铅锌）、金、金银（铅锌、碲）、 金（铜、铅锌）和铅锌矿。如大型的汤姆勃里拉道县斑岩型铜（金）矿床；中型的热液型帕 莱莱金矿，北拉努特金矿，均伴生银、碲、铅、锌及脉状产出的马卡来铜锌矿和帕利马铜矿。
[0006] 3)俾斯麦海金、铜（镍）成矿区：位于新几内亚岛。主要形成斑岩型-浅成低温 热液型矿床，如潘古纳超大型铜金矿、Simuku中型铜金矿。另还有红土型镍矿开始形成，如 大型的昔克鲁普镍（钴）矿。
[0007] 上述成矿区植被覆盖茂密，地质资料比较缺乏，金、铜、镍多金属成（控）矿地质条 件比较复杂，矿产空间分布严格受构造、岩浆岩带的控制。成矿作用与构造运动、岩浆活动 密切相关，此外这些成矿区具有多期（次）成矿、分布广泛、规模大、品位高等特点。示范区 矿床产出特征显示出某些特定的、不同规模大小的、不同类型的矿床共生和组合产出现象 和规律。
[0008] 近年来，以找矿预测和成矿作用为目的的线性构造解译和研宄已成为人们利用遥 感技术研宄构造和成矿作用等共同关注的热点。线性构造对金属矿床空间分布的控制及其 找矿意义已经得到广泛关注。
[0009] 遥感图像蚀变信息的提取已经成为遥感找矿的一个重要方法。早在1976年，戈 茨就提出了在短红外波段两波谱带反射率的比值可以提供蚀变岩石和未蚀变岩石最大的 分辨率；同年，罗曼等人也采用MSS4/5，MSS5/6，MSS5/7比值图像的彩色合成图对含次生粘 土，氧化硅和褐铁矿的蚀变矿区进行了识别填图，随后许多学者运用波段比值方法都取得 了很好的效果。1989年，Crosta在TM图像数据上利用主成分分析法成功地圈定了巴西半 干旱地区铁染和泥化现象，开启了运用主成分分析及其改进的方法进行蚀变信息提取的先 河。美国在其中部地区也开展了大量的基于遥感数据的示矿信息提取和分析工作，并建设 了大量的岩矿光谱库，取得了良好效果。
[0010] 国内这方面的研宄工作主要开始于90年代，本世纪初国土资源部航遥中心通过 多光谱的研宄，初步建立了适合干旱与裸露地区遥感找矿异常方法的技术体系一 "去干 扰一主成分分析一异常筛选技术"(DPF技术），并在中国西部地区矿产资源勘查中取得较好 的效果。随后一些学者发展了基于ASTER卫星数据行矿化信息提取技术方法，在矿产资源 调查与评价中取得了一定的效果。近几年来，在863计划课题和国土资源大调查项目的支 持下，开展了境外矿产资源遥感地质勘查技术研宄，针对赞比亚铜（钴）矿、埃塞俄比亚金、 铁矿和秘鲁斑岩铜矿等试验区研发了具有一定创新性的蚀变信息提取技术，所建立的矿产 资源遥感调查与评价系统具有实用性，圈定的成矿带（或成矿区）、遥感远景区和遥感找矿 靶区具有重要的应用价值。
[0011] 基于上述研宄进展，本发明旨在针对中南半岛成矿区建立一种遥感找矿模型，在 中南半岛示范区遥感找矿实践中实现其应用价值。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的在于：提供一种中南半岛成矿带铜金矿遥感找矿模型建立方法，为 建立遥感地质矿产综合评价体系提供可靠的依据。
[0013] 本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
[0014] 一种中南半岛成矿带示范区铜金矿遥感找矿模型建立方法，包括以下步骤：
[0015] 1)通过卫星探测获取中南半岛成矿带示范区的多光谱卫星数据和高光谱卫星数 据；
[0016] 2)根据现有技术确定成矿带的主要成矿地质特征，建立其地质找矿模型；
[0017] 3)从步骤1)得到的多光谱卫星数据中提取成矿带控矿构造与赋矿岩层信息；
[0018] 4)根据步骤2确定的成矿地质特征，从步骤1)得到的多光谱卫星数据中提取典型 矿物或矿物组合蚀变异常信息；
[0019] 5)根据步骤2确定的成矿地质特征，从步骤1)得到的高光谱卫星数据中提取高光 谱蚀变矿物信息；
[0020] 6)根据步骤3)、步骤4)和步骤5)得到的信息建立基于遥感示矿信息的矿产资源 潜力评价标准，再将所述标准应用于典型区域，最终形成所述的遥感找矿模型。
[0021] 本发明优选的方案中，步骤1)所述的多光谱卫星数据可以来自多种卫星系统，优 选ETM、ASTER多光谱数据和/或SAR数据。
[0022] 本发明优选的方案中，步骤1)所述的高光谱卫星数据可以来自多种卫星系统，优 选来自Hyperion或天宫一号的高光谱卫星数据。
[0023] 本发明优选的方案中，步骤2)所述的成矿地质特征包括：已知铜金矿空间分布特 征、构造背景特征、含矿岩体和赋矿岩层特征以及矿化蚀变特征。
[0024] 本发明优选的方案中，步骤3)所述的提取成矿带控矿构造与赋矿岩层信息具体 包括以下步骤：
[0025] 3. 1)对多光谱卫星数据进行空间变换处理、图像信息增强和/或影像纹理分析；
[0026] 3. 2)找出地质-地貌-景观背景的映射规律；
[0027] 3. 3)建立线性与环形构造和岩层解译标志；
[0028] 3. 4)提取线性构造与环形构造和岩层信息；
[0029] 3. 5)结合地质找矿模型确定控矿构造和赋矿岩层信息。
[0030] 更优选的方案中，步骤3. 1)所述的多光谱卫星数据是ETM多光谱数据；植被覆盖 区采用SAR等多元数据融合技术，开展相应的岩性和构造信息解译；步骤3. 3)优选先进行 岩性单元划分，再根据单元划分有针对性的建立解译标志。
[0031] 所述的解译标志优选包括色调标志、地貌标志和/或水系标志。
[0032] 本发明优选的方案中，步骤4)所述的提取典型矿物或矿物组合蚀变异常信息包 括以下步骤：
[0033] 4. 1)选择白云母muscovite，赤铁矿hematite，黄钾铁研^ jarosite，蒙脱石 montmorillonite，黄铜石广 chalcopyrite，铜蓝 covellite，叶腊石 pyrophyllite，闪锌石广， sphalerite，绿泥石chlorite，黑云母biotite，高岭石kaolinite和伊利石illite作为蚀 变矿物；泥化-絹英岩化带和青磐岩化带蚀变矿物组合信息；絹云母化和高级泥化等重要 蚀变矿物。4.2)根据步骤4. 1)选择的蚀变矿物种类和多光谱影像识别度，将蚀变分为铁 染、羟基、碳酸根三种较易识别的类型；
[0034] 4. 3)采用比值和主成分分析法综合提取蚀变信息，其中采用主成分分析法（PCA) 进行铁质成分和羟基化物蚀变信息提取。
[0035] 本发明优选的方案中，步骤5)所述的提取高光谱蚀变信息包括以下步骤：
[0036] 5. 1)采用基于向植被正交子空间投影（0SP)变换的背景抑制方法，具体包括：
[0037] 根据式⑵所示的模型，向高光谱卫星数据图像中提取出来的植被的正交子空间 投影：
[0038] r = d a p+U y +n (2)
[0039] 其中，r是像元光谱向量，d = mp是感兴趣端元的光谱信号，U = [m u m2，…，nipj 是非感兴趣端元的光谱信号，a =[ a a 2，…，a p]是丰度矩阵，n是噪声或模型误差；
[0040] 然后根据式（3)消除植被信息的影响，实现有效的背景抑制：
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[0042] 其中，为投影算子，d表示植被信号。可以看出，在抑制背景的同时实现了噪声 的抑制；
[0043] 5. 2)采用基于PPI端元提取方法，先采用掩膜算法使云层不参与运算，再手动选 取纯净像元后采用SAM光谱角提取方法提取。
[0044] 本发明方案中，步骤6)所述的根据步骤3)、步骤4)和步骤5)得到的信息建立基 于遥感示矿信息的矿产资源潜力评价标准，具体是：选取构造各级量化图层（包括构造交 点数值、等密度、优益度等）、岩性地貌单元、蚀变单元图层等10个以上数量的因子图层， 根据同类地区已知矿化点按照信息量计算法计算各地质因素、找矿标志所提供的找矿信息 量；同时计算各单元中各标志信息量的总和；最终计算结果按大小排序，至少取信息量排 在前5的影响因子，最终形成矿产资源潜力评价标准。
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