矿化蚀变信息提取的TM_ETM_遥感影像模式_张廷斌

要 ］针 对 西 藏 多 龙 矿 集 区 尕 尔勤 铜 金 矿 床 多 光 谱 遥 感 蚀 变 分 带 矿 物 提 取 问题 ，在 分 析 该 区 典 型 矿 物 波 谱 曲线 的 基 础 上 ，基 于 ＡＳＴＥＲ 和 Ｌ８一ＯＬＩ多 光 谱 数 据 采 用 ＭＴＭＦ和 主 成 分 分 析 方 法 对 研 究 区蚀 变 分 带 矿 物 信 息 进 行 了提 取 。结 果表 明 ：（１）用 ＭＴＭＦ方 法 可 将 Ａ１一ＯＨ 矿 物 细 分 为 白 云 母 和 白云 母 十高 岭 石 ／蒙脱 石 ；（２）尕 尔 勤铜 金 矿 多 光谱 遥 感 地 表 蚀 变分 带 矿 物 （组 合 ）由 内而 外 为 ：白 云 母 一 白 云 母 ＋高岭 石 ／蒙脱 石 一 绿 帘石 ，分 别 对 应 于斑 岩 型 铜 金 矿 的 绢 英 岩 化 带一 绢 英 岩 化 ＋泥 化 带 一 青 磐 岩 化 带 。 多 光 谱 遥 感 地 表 蚀 变 分 带 特 征 对 该 区斑 岩 型 铜 金 矿 地 面 勘 查 和 部 署 工 作 提 供 了 重要 的 遥 感 线 索 。
［关 键 词 ］ 蚀 变分 带 斑 岩铜 金 矿 多光谱 ＭＴＭＦ 尕 尔 勤 西藏 ［中 图 分 类 号 ］Ｐ６２７ ［文 献 标 识 码 】Ａ ［文 章 编 号 ］０４９５－５３３１（２０１８ Ｊ ０２—０８
Ｗ ａｎｇ Ｊｉ－ｂｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｔｉｎｇ－ｂｉｎ，Ｙｉ Ｇｕｉ－ｈｕａ，Ｚｈｏｎｇ Ｋａｎｇ－ｈｕｉ。Ｂｉｅ Ｘｉａｏｑｕａｎ，Ｙｅ Ｈｏｎｇ。Ｙａｎｇ
此 ３个波 段不具 备诊 断性 吸 收特征 ，因此 ＡＳＴＥＲ数 据在 含 Ｆｅ”矿 物 的识 别 方 面 具 有 一 定 的 困难 。而 Ｌａｎｄｓａｔ ８的 ＯＬＩ传 感 器在 ＶＮＩＲ波谱 区间设 置 有 ５ 个波谱 段 ，光谱 覆盖 范 围增大 ，且光 谱分 辨率 和信 噪 比有 所 提 高 （张 玉 君 ，２０１３；Ｐｏｕｒ ｅｔ ａ１．，２０１５；Ｌｙｍ— ｂｕｒｎｅｒ ｅｔ ａ１．，２０１６），与 ＡＳＴＥＲ数 据 相 比 ，ＯＬＩ传 感 器显 著 提升 了在 ＶＮＩＲ波 谱 区 间识 别含 Ｆｅ”矿 物 的 能 力 。

ＥＴＭ＋遥感影像矿化蚀变信息的提取与找矿实践冯雨林，时建民，杨利军（沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳１１００３３）摘要：通过对辽宁省建平县北部地区遥感影像处理，提取ＯＨ－、Ｆｅ３＋矿化蚀变信息，对照１∶２０万敖汉旗幅地质矿产图，结合成矿理论，经ＧＰＳ野外指引实地异常信息检查，在该区发现两处矿化点．此工作方法找矿效果明显，为今后加快地质找矿工作提供了一条可参考的、行之有效的途径．关键词：ＥＴＭ＋；主成分分析；蚀变异常；建平县；辽宁目前，航天遥感技术的发展为开发应用提供了大量具有实用性的遥感数据．其中，ＥＴＭ＋具有从可见光到热红外的波谱范围，能满足一定矿物、岩石的划分需要．对ＥＴＭ＋的多波段数据采用波段比值法和主成分分析法，提取有针对性的矿化蚀变异常信息，利用ＧＩＳ评价模型把ＥＴＭ＋遥感蚀变异常信息、构造解译信息进行叠加处理，结合成矿理论，可以得到精确的遥感矿化蚀变异常位置，从而起到快速指导找矿的先行作用，提高找矿工作的效率和成功率．本文旨在通过对ＥＴＭ＋遥感数据处理，提取矿化蚀变信息，在ＧＰＳ技术支持下探索快速找矿的试验研究工作，挖掘出新的找矿技术与方法，以减轻野外工作强度，提升调查工作效能，促进找矿工作的重大突破．辽宁省建平县北部地区属于典型的内陆干旱－半干旱气候，植被不发育，岩石裸露较好，岩性及地质构造可解译程度较高，适于遥感解译工作．１遥感信息的提取遥感异常信息的提取是本次试验研究工做的重要组成部分，其结果直接影响矿化异常调查和评价的准确度．因此，在数据处理过程中需要充分考虑水体、云、阴影和植被等干扰因素的祛除．１．１数据的预处理（１）遥感影像的选择根据现有资料，综合考虑遥感影像的空间分辨率、波谱特征等，结合研究区自然状况和植被覆盖度，本次遥感解译工作选用２０００年９月１３日的Ｌａｎｄｓａｔ－７ＥＴＭ＋数据，轨道号为１２１－０３１．（２）遥感影像的波段组合不同地物具有不同的电磁波谱特征．ＥＴＭ＋不同的波谱数据，记录和反映地物的能力不同．波段组合的原则是：所选用波段能较好地反映地质信息，波段之间的相关系数最小，方差最大，并且合成的色彩适合人眼的识别．根据各个波段所反映地物的特性，经过反复试验，最终选用ＴＭ７、ＴＭ５、ＴＭ３组合，进行构造信息解译．（３）遥感影像的几何校正工作中以地形图作为参考底图，进行遥感影像的几何校正．投影方式为高斯－克吕格投影，参考椭球体为克拉索夫．采用二次多项式进行坐标变换，选取９～１２个地表控制点（ＧＣＰ）．重采样方式为立方卷积，这样既保持了图像的连续性，又保留了高频信息．ＧＣＰ精度小于１个像素．（４）遥感影像的增强将校正好的图像进行直方图拉伸，使不同地物的反差增大，然后进行低通滤波，以消除高频噪声．１．２构造信息的提取根据影像特点和地质成矿理论，提取的构造信息主要有断裂构造和环形构造．（１）断裂构造解译在遥感图像上，断裂构造具有平直或略有弯曲的线性影像特征，一般较易识别．不同地貌单元直线型分收稿日期：２００７－０３－２０；修回日期：２００７－０６－０５．李兰英编辑．文章编号：１６７１－１９４７（２００８）０１－００６９－０４中图分类号：Ｐ６２７；Ｐ６１２文献标识码：Ａ地质与资源ＧＥＯＬＯＧＹＡＮＤＲＥＳＯＵＲＣＥＳ第１７卷第１期２００８年３月Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．１Ｍａｒ．２００８图１蚀变异常信息与部分构造解释Ｆｉｇ．１Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆａｌｔｅｒｉｎｇａｎｏｍａｌｙａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ界、直线型河流、颜色和色调直线型的分界、山脊和沟谷突然直线型拐弯、湖泊和地下水出露点呈线状排列等均是断裂构造的解译标志［１］．试验研究区内部分断裂构造解译情况如图１所示．（２）环形构造解译遥感影像上，环形构造主要表现为圆形、椭圆形、浑圆形、半圆形、弧形及多边形等，有的通过色调、地形、水系等形式反映出来．环形构造的色调表现为色斑或套环，地貌则表现为放射状或环状水系［２］．试验研究区内部分环形构造解译情况如图１所示．１．３矿化蚀变信息的提取（１）干扰信息的祛除干扰的祛除应根据地物在不同波段下不同的波谱特征而选择不同的处理方法．主要选用不同的数学方法，将可能形成干扰的非目标地物经数学处理归入干扰窗，经掩膜运算祛除非目标物，尽可能的减少干扰物（云、阴影、水体、植被等）对异常提取所产生的影响．如对阴影的消除，选用ＴＭ７／ＴＭ１＜Ｎ作为判据，Ｎ取０．７５，即将ＴＭ７／ＴＭ１＜０．７５的像素作为干扰因素划入干扰窗，消除阴影的影响．（２）遥感矿化蚀变信息的提取对于上述去干扰图像，采用主成分分析方法，来提取蚀变异常信息．富含ＯＨ－或ＣＯ３２－的绿泥石、白云母、方解石、高岭石、明矾石等常见蚀变矿物，在ＥＴＭ５波段存在反射峰，在ＥＴＭ７波段则存在吸收谷；同样，含有Ｆｅ３＋的褐铁矿等矿物在ＥＴＭ３波段存在反射峰，在ＥＴＭ４存在吸收谷，这是提取羟基蚀变和铁染异常的光谱理论基础．通过主成分分析，把原来多波段图像中的有用信息集中到数目尽可能少的新组分图像中，而且新组分图像互不相关．利用ＴＭ１、ＴＭ４、ＴＭ５、ＴＭ７等４个波段进行主成分分析（ＰＣＡ），对代表羟基化物主分量的判断准则是：构成该主分量的本征向量，其ＴＭ５系数应与ＴＭ７及ＴＭ４的系数符号相反，ＴＭ１一般与ＴＭ５系数符号相同．用ＴＭ１、ＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ５等４个波段进行地质与资源２００８年７０表１ＴＭ１、ＴＭ４、ＴＭ５、ＴＭ７主成分变换本征向量矩阵Ｔａｂｌｅ１ＥｉｇｅｎｖｅｃｔｏｒｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｆｏｒＬａｎｄｓａｔＥＴＭ＋ｂａｎｄ１，４，５ａｎｄ７组分ＴＭ１ＴＭ４ＴＭ５ＴＭ７ｐｃ１０．２３８５７００２８３８５９４８６０．１６３２５４２９３５０２９８１３０．６６６４４００４５７４１６１５５０．６８７２３３６１５７６７３６２８ｐｃ２－０．０７９７９４９７９４２９２５９５２０．９４０４１９８２１００６３１１８０．１１６９７０１４５０９１７１５９－０．３０９１２９９１８７６１６１７８ｐｃ３－０．８４１０４８８４０９４５３７３８－０．１７８８３３９８５５８２２１１７０．４９０５９９３４８１０３８７７－０．１４１３０６５１９２５９６３８ｐｃ４－０．４７８９０９１２４９４７７９２４０．２３８６９８５５７８３４１０１５－０．５４９０７９１６５７２１２８４５０．６４２０１３３３１８７１２９２７主成分分析，对代表铁染物主分量的判断准则是：构成该主分量的本征向量，其ＴＭ３系数应与ＴＭ１及ＴＭ４的系数符号相反，ＴＭ３一般与ＴＭ５系数符号相同［３］．将上述掩膜处理的图像做ＴＭ１、３、４、５、７波段的主成分分析，得到波段间的本征向量矩阵，如表１、２所示．表２ＴＭ１、ＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ５主成分变换本征向量矩阵Ｔａｂｌｅ２ＥｉｇｅｎｖｅｃｔｏｒｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｆｏｒＬａｎｄｓａｔＥＴＭ＋ｂａｎｄ１，３，４ａｎｄ５组分ＴＭ１ＴＭ３ＴＭ４ＴＭ５ｐｃ１０．２６６８２８６０７８１１６２１７０．６２６８９３１１０９１９５３９４０．２０３７３７０９６１２７９０６５０．６７５１１８６０４７９５５８１ｐｃ２－０．１９９９５１８３５５６３６０５２－０．２９８２１２１５０９１４７７０３０．９２９０８６４５１５６０８３１６０．０８８８０９５８２９７１８６２１ｐｃ３０．３５３１６１１６１７６０３３３０．５０５７４２４６７７００５５４９０．３０７５８７９２４４２６４０４４－０．７２４４９３９０５３８１７５７４ｐｃ４０．８７４１２７５３７２２３３４１２－０．４７３０５９７３２２０８７２２３０．０２６０６２０４０１０６８２２９３－０．１０６９４０６７７４６１５２１４根据上述判断准则，羟基蚀变应该包含于ＴＭ１、ＴＭ４、ＴＭ５、ＴＭ７之ｐｃ４上，铁染异常应该包含在ＴＭ１、ＴＭ３、ＴＭ４和ＴＭ５之ｐｃ４上．根据概率密度分布曲线的数学含意，可以把统计均值理解为主分量分析结果的区域背景值，利用Ｘ＋ｋσ来划分异常等级，其中Ｘ表示均值，σ表示标准离差．对于羟基异常，ｋ一般取２～３；铁染异常，ｋ一般取１．５～２．５．据此，对ｐｃ４进行阈值分割，得到分级异常信息图像．１．４遥感异常信息的综合分析此分析目的是将提取出的构造信息和蚀变信息相结合，进行综合研究分析，以圈定成矿远景区．从蚀变信息与构造信息的叠加分析图（图１）可以看出，蚀变信息的分布与区内的构造格架大体一致，铁染信息多分布在断裂构造和环形构造较为发育的地区，羟基大多数在冲沟内，部分在植被区．２野外查证及调查成果２．１野外查证根据遥感矿化蚀变异常与解译构造叠加情况，参考１９７４年本地区地质矿产调查报告相关矿产分布特点，将遥感找矿试验研究工作区分别设计在目前的金矿成矿区、铜铅矿化区和无矿区（目前无矿化记录）３个地区中．针对筛选出的近４０个遥感矿化蚀变异常（ＯＨ－、Ｆｅ３＋）点，利用ＧＰＳ定位仪指引，开展遥感矿化蚀变异常点的实地查证工作．２．２调查成果通过对异常点的实地调查，在构造破碎带中发现２条石英脉（宽度０．５～２．０ｍ，长度大于２０ｍ）．样品经岩石化学成分测试分析，得出结论是，本次查证工作新发现含铜钼矿化点１处，含锌铅矿化点１处．遥感矿化蚀变异常特点总结如下：（１）羟基异常信息多数反映在冲沟部位，小部分反映地面植被信息，以松林和农作物区为代表．对于部分羟基指示植被的问题，其原因可能是植被作为干扰因素没有完全消除的结果．（２）铁染异常信息多反映矿化地质体特征，如表３所示．（３）金矿化带的展布与矿化蚀变信息（铁染）、环形构造相吻合．３结论（１）本次试验工作表明遥感在地质找矿工作中具冯雨林等：ＥＴＭ＋遥感影像矿化蚀变信息的提取与找矿实践第１期７１表３遥感矿化蚀变异常调查成果一览表Ｔａｂｌｅ３Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅａｌｔｅｒｉｎｇａｎｏｍａｌｙｂｙｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ异常信息名称数量主要地物特征代表物矿化性找矿准确率羟基（ＯＨ－）１５冲沟和植被冲积物（含水基团）、农作物——铁染（Ｆｅ３＋）２３地质体褐红色砂岩——球泡流纹岩——石英脉（２条）含锌铅矿化点（１处）１８．７５％蚀变岩（１处）含铜钼矿化点（１处）有一定的指导性和优越性，特别是在地质工作程度较低或存在景观障碍的区域；（２）铁染信息的指示作用较强，而提取羟基异常信息的理论方法还有待于进一步深入研究．（３）遥感技术找矿还需与其他学科进行结合，优势互补，可以获得多快好省的找矿效果．参考文献：［１］陈华慧．遥感地质学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８４．１７７—１８４．［２］陈华慧．遥感地质学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８４．１８４—１８６．［３］张玉君，曾朝铭，陈薇．ＥＴＭ＋（ＴＭ）蚀变遥感异常提取方法研究与应用———方法选择和技术流程［Ｊ］．国土资源遥感，２００３，（２）：４４—４９．ＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮＯＦＴＨＥＭＩＮＥＲＡＬＩＺＡＴＩＯＮＡＮＤＡＬＴＥＲＡＴＩＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＦＲＯＭＥＴＭ＋ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＩＭＡＧＥ：ＴｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｉｎｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＦＥＮＧＹｕ－ｌｉｎ，ＳＨＩＪｉａｎ－ｍｉｎ，ＹＡＮＧＬｉ－ｊｕｎ（ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｔｈｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎａｒｅａｉｎＪｉａｎｐｉｎｇＣｏｕｎｔｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｌｔｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＯＨ－ａｎｄＦｅ３＋ｉｓｅｘｔｒａｃｔｅｄ．Ｒｅｆｅｒｒｉｎｇｔｏｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｎｄｍｉｎｅｒａｌｍａｐｉｎａｓｃａｌｅｏｆ１∶２０００００ｉｎｔｈｅａｒｅａ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｔｈｅｏｒｙ，ｗｉｔｈｆｉｅｌｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅａｌｔｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｙＧＰＳ，ｔｗｏｓｐｏｔｓｏｆａｌｔｅｒｉｎｇａｎｏｍａｌｙａｒｅｆｉｎａｌｌｙｆｏｕｎｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｓｒｅｍａｒｋａｂｌｅ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｎｓｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｍｉｎｅｒａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＴＭ＋；ＰＣＡ；ａｌｔｅｒａｔｉｏｎａｎｏｍａｌｙ；ＪｉａｎｐｉｎｇＣｏｕｎｔｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ作者简介：冯雨林（１９８０—），男，硕士，２００５年毕业于吉林大学遥感与地理信息系统专业，现于沈阳地质矿产研究所勘查技术室，主要从事遥感技术工作，通信地址沈阳市北陵大街２５号，邮政编码１１００３３．地质与资源２００８年７２。

利用ASTER影像识别和提取矿化蚀变信息陈晔;何政伟;邓辉;赵银兵;龚兵【摘要】利用USGS 波谱数据库中ASTER影像，对西藏中南部某研究区反射率数据进行蚀变遥感异常提取。

整景ASTER遥感蚀变信息提取以光谱角识别法为主，辅以主成分分析法和比值法进行异常的筛选；采用1、2、3、4波段组合，1、3、4、5波段组合，1、3、4、6波段组合和1、3、4、8波段组合，可以分别提取Fe3＋、Al-OH 基团、CO2-3离子团和Mg-OH 基团信息。

将提取的蚀变信息成果与已知矿点和区域地质资料对比，结果与实际分布吻合性好。

%Extraction of remote sensing alteration anomaly is carried out on the reflectance in central and south-ern Tibet by ASTER remote sensing data of USGS spectral database.Spectral angle mapping is used as the pri-mary methodto extract mineralized alteration information from the whole scene of ASTER remote sensing image-ry,and methods of principal component analysis and ratioing are used secondarily to screen anomalies.Several groups of bands (Bands 1,2,3,4,Bands 1,3,4,5,Bands 1,3,4,6,and Bands1,3,4,8),are em-ployed to extract respectively the information of Fe3+ionic group,Al-OH group,CO2-3 ionic group,and Mg-OH group.The extracted alteration information is compared with known mineral sites and regional geology data, and the results are coincided with the fact.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】7页(P51-57)【关键词】ASTER;SAM;蚀变异常;波谱特征;异常检验【作者】陈晔;何政伟;邓辉;赵银兵;龚兵【作者单位】成都市温江区地理信息局，成都 611130; 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059; 成都理工大学地球科学学院，成都 610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都610059; 成都理工大学地球科学学院，成都 610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059; 成都理工大学地球物理学院，成都 610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都610059; 成都理工大学地球科学学院，成都 610059;西北核技术研究所，西安710024【正文语种】中文【中图分类】P627交代蚀变岩石信息作为找矿标志有着重要意义。

朱诺斑岩型铜矿床外围遥感找矿预测陈明;张廷斌;别小娟;李建力;降梅;杨雪【摘要】Based on the data source of ETM+, we masked the cloud, snow, quaternary, water and shadow by ENVI remote sensing image processing software. Using the characteristics of principal component analysis method, we carried out remote sensing hydroxyl and iron staining mineralized alteration information extraction on the porphyry copper deposits in Tibet Autonomous Region, Zhunuo and its outlying areas. We had made geological interpretations. And according to it we delineated the ore-finding prospect area. It provides prerequisites for the work of looking for ore in the outlying areas of the copper deposits.%基于ETM+遥感数据源,利用ENVI遥感图像处理软件对云、雪被、第四系、水体、阴影等进行了掩膜；采用特征主成分分析技术对西藏自治区朱诺斑岩型铜矿床及其外围地区开展遥感羟基和铁染矿化蚀变信息提取,并进行了地质解译.据此圈定找矿远景区,为朱诺铜矿床外围地区开展找矿工作提供了先决条件.【期刊名称】《地理空间信息》【年(卷),期】2013(011)001【总页数】4页(P73-75,88)【关键词】特征主成分分析;矿化蚀变信息;找矿远景区【作者】陈明;张廷斌;别小娟;李建力;降梅;杨雪【作者单位】成都理工大学管理科学学院,四川成都 610059;成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059;成都理工大学旅游与城乡规划学院,四川成都610059;成都理工大学管理科学学院,四川成都 610059;成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059;成都理工大学地球科学学院,四川成都 610059【正文语种】中文【中图分类】P237.9围岩蚀变是成矿物质在逐步富集成矿过程中留下的印迹，绝大多数岩浆生成的矿床都伴有围岩的交代蚀变现象，围岩蚀变信息可作为找矿的重要标志。