遥感图像处理在沂沭断裂带中段预测金伯利岩靶区的应用

鲁西大型环形构造中心是金刚石原生矿床的产地，笔者近来对其东缘又解译出一大型环形构造，并对其进行了卫星图像的计算机处理。文章针对山东含矿金伯利岩的光谱图像特征，设计一套增强、提取与金伯利岩有关的构造、光谱异常电算处理程序．经对处理后的图像的详细解译与已知矿床的对比分析，确定了与金伯利岩有关的靶区6个，对其中2个靶区野外验证以及重砂、岩石化学、REE分析表明，马陈埠小环形体内所发现的后陈埠碳酸岩脉，可能是强烈碳酸岩化的金伯利岩。     

遥感图像处理中比值法的解析及其应用

本文从物理光学的基本数学模型出发，将卫星图像分解成直接光照区和阴影区两个分模型，运用朗伯面的光照原理，说明经大气散射校正后的比值图像与照度、太阳入射角和漫射光无关。这种图像处理技术可加大地物光谱反差、消除阴影效应、有效地区分同一属性的地质体并可判译可能与矿化有关的色形图像异常。文章结合作者近年来对遥感构造研究的部分成果，表明经大气散射校正后的比值图像，对华南与钨锡矿化有关的隐伏或半隐伏小岩体的蚀变带、华北金伯利岩及其共生的碱性岩脉的预测有着广泛的应用前景。     

蒙阴金伯利岩地面TM波谱研究及其在金刚石找矿预测中的应用

基于地物波谱与ＴＭ图像亮度的线性相关关系,文章对蒙阴金伯利岩地面ＴＭ波谱特征进行了分析,建立了典型金伯利岩地面波谱模式和地空相关模型。经金伯利岩地面ＴＭ波谱地空反演后形成的彩色相关图像识别及图像异常的野外查证表明,金伯利岩地面波谱与ＴＭ图像数据的相关分析方法在金刚石找矿预测及靶区定位中有较理想的应用效果。     

辽宁瓦房店金刚石矿田金伯利岩侵位机制分析

辽宁省瓦房店金刚石矿田位于华北陆块辽东新元古代- 古生代坳陷带。区内各时代地层均有出露，其中新元古界出露面积最大。区内断裂构造发育，较大的有北北东向的金州断裂，已发现的金伯利岩体基本上分布在该断裂以西。矿田内金刚石矿均为金伯利岩型，已发现100多个金伯利岩体，划分成4条矿带，已提交4个大型原生金刚石矿床和3个近源小型金刚石砂矿床，资源量占全国的一半以上，是我国重要的金刚石矿集区，其中50号金伯利岩管因其出产的金刚石质量优越而在宝石界享有盛誉。但本区的金伯利岩绝大部分是20世纪70年代、80年代发现的，为了更好地开展金刚石勘查工作，对本区金伯利岩的成矿条件和控矿因素进行了研究，金伯利岩体的平面分布位置表明，瓦房店地区的金伯利岩体成群、成带分布，既有岩管也有岩脉，以岩脉为主，岩管约占20%左右，岩体大小不等、形态各异，钻孔控制的岩管、岩脉大多具有向下延伸突然中断的特征，钻孔中见到的金伯利岩显示，很多金伯利岩管底界平直或具有多个水平标高上出现平移错动的现象，典型岩管、岩脉与等轴或近等轴状构造盆地的关系密切。通过对区内金伯利体岩空间分布特征、岩体形态特征进行分析，并探讨了本区金伯利岩的侵位过程和就位机制后认为，瓦房店地区的金伯利岩在侵位的浅成阶段，由于岩浆携带大量挥发分，在上升通道不顺畅的地段使上覆地层隆起，当挥发分泄漏掉以后隆起的地层塌陷形成浅碟子状的构造盆地，挥发分泄漏的通道就是金伯利岩体的产出位置，也有部分岩浆沿次级断裂运移固结成岩；由于被晚期推覆构造改造，使岩管、岩脉出现水平错动，造成了钻孔中所见的平底岩管或岩脉向下延伸不大的现象，这一认识为合理部署勘查工作提供了新的思路。     

辽宁瓦房店金刚石矿田金伯利岩地质特征

辽宁瓦房店金刚石矿田位于华北陆块辽东新元古代—古生代坳陷带.矿田内金刚石矿均为金伯利岩型,目前已发现100多个金伯利岩体,提交了4个大型原生金刚石矿床和3个近源小型金刚石砂矿床,资源量占全国的一半以上.矿田内金伯利岩体成群、成带分布,有岩管也有岩脉,大小不等、形态各异.由于金伯利岩既是金刚石矿的载体,也是研究地球深部信息的重要对象,在金刚石矿勘查过程中对岩体地质特征进行了研究.本文认为,矿田内不同区域金伯利岩体受围岩成分混染的程度不同,西南部的岩群区金伯利岩体更适合用于研究深部信息;本区影响岩体形态的主要因素是断裂构造,其提供了岩浆上侵通道和就位空间,成岩后的逆冲推覆构造改造了岩体的形态.同时认为,区内控制金伯利岩浆上侵的深大断裂为古郯庐断裂.     

勃利金山金矿化区土壤地球化学异常特征及矿体预测

根据金山金矿化区20 km2土壤地球化学测量结果,运用聚类分析和因子分析,显示Au与Ag、As、Sb相关性较好,可作为金矿找矿间接指示元素;并通过计算各元素背景值及异常下限,圈定出9处金异常和其他元素异常35处。区内主要发育含硫化物蚀变岩型和含硫化物石英脉型金矿体。其中北西向断裂控制矿体走向,为重要的控矿构造。综合地质条件及元素异常特征,预测并圈定出3个Ⅰ级靶区和2个Ⅱ级靶区,并在Ⅰ级靶区经地表槽探工程验证,发现并控制14条矿体。     

高精度航磁在辽宁瓦房店地区金刚石调查中的应用

辽宁瓦房店地区是我国重要的金刚石矿集区,成矿母岩以金伯利岩为主.本文基于瓦房店地区1∶1万高精度航磁资料,结合区域地质背景、岩石磁性特征,对金伯利岩的航磁异常特征进行了分析、总结,发现金伯利岩体展布方向和形态主要受NEE向和NE向断裂控制,磁性一般较强,与围岩的磁性差异较大,对应NEE向孤立航磁异常,形态多为椭圆状,异...     

三维地质构造综合调查在辽宁瓦房店金刚石矿深部找矿中的应用

辽宁省瓦房店地区金刚石成矿带是我国非常重要的金伯利岩型原生金刚石矿产区,该区已发现100多个金伯利岩体,探明的金刚石矿资源储量占全国的一半以上。区内影响金伯利岩体形态的主要因素是断裂构造,岩浆侵位时断裂构造控制了岩体形态,成矿后断裂构造对岩体形态进行了改造。逆冲推覆构造是影响区内金伯利岩体形态的最主要断裂构造。本文运用三维地质构造综合调查方法,以三维地质构造填图为基础,以研究区重点构造(逆冲推覆构造)为框架,以物探资料、钻孔资料为深部约束条件,以50号金伯利岩管为重点研究对象,基于3D Mine矿业工程软件平台,利用数字化地学信息建立工作区三维地质模型的工作过程和取得的成果。通过此次工作,证实了区内存在逆冲推覆构造,解释了部分金伯利岩体向下延深不大或突然消失的原因,提出了50号金伯利岩管SEE方向推覆构造面下盘可作为重点勘查区的认识,为瓦房店地区下一步金刚石找矿工作部署提供了依据。     

金伯利岩的卫星影像识别标志及应用实例

金刚石矿是我国的急缺矿种，具有很高的工业价值和经济价值。但是，过去的 50 年中国在寻找金刚石矿上始终没有取得突破。在科学理解金伯利岩火山地貌形态的基础上，利用卫星影像识别技术，建立一个地区金伯利岩的卫星影像识别标志，能够在金刚石矿靶区范围内有效地缩小目标。这些都是要建立在野外和室内的反复认证的基础之上。本文以世界著名的博兹瓦纳境内两个著名的金刚石矿，结合山东临沂和湖南常德地区的具体实例来推断金伯利岩的存在。在寻找金伯利岩时，理解金伯利质火山是玛珥-管道火山体是寻找金伯利质火山管道的基础，重视对低平圆形地质体成因的研究，建立一个地区的小型圆形地质体的卫星影像识别标准是一个野外和室内反复验证和积累经验的过程。     

利用电法勘探实现金伯利岩立体勘查模式初探

针对金刚石栽体金伯利岩产出地质环境的特殊性,论述了电法勘探在金伯利岩勘查中的优势,探讨了利用电法勘探可以率先实现金伯利岩立体勘查模式的有关问题。     

博茨瓦纳和中国含金刚石金伯利岩的地质特征及对寻找类似岩体的启示

金刚石及其寄主岩石是人类认识地球深部物质组成和性质、壳幔和核幔物质循环重要研究对象。本文总结了中国不同金刚石类型的分布,着重对比了博茨瓦纳和中国含金刚石金伯利岩的地质特征,取得如下认识:(1)博茨瓦纳含矿原生岩石仅为金伯利岩,而中国含矿岩石成分复杂,金伯利岩主要出露在华北克拉通,展布于郯庐、华北中央和华北北缘金伯利岩带,具有工业价值的蒙阴和瓦房店矿床分布于郯庐金伯利岩带中;钾镁煌斑岩主要出露在华南克拉通,重点分布在江南和华南北缘钾镁煌斑岩带中;(2)钙钛矿原位U-Pb年龄和Sr、Nd同位素显示,86～97 Ma奥拉帕金伯利岩群和456～470 Ma蒙阴和瓦房店金伯利岩均具有低87Sr/86Sr(0.703～0.705)和中等εNd(t)(-0.09～+5)特征,指示金伯利岩浆源自弱亏损地幔或初始地幔源区;(3)博茨瓦纳金伯利岩体绝大多数以岩筒产出,而中国以脉状为主岩筒次之;博茨瓦纳岩筒绝大部分为火山口相,中国均为根部相,岩筒地表面积普遍小于前者;(4)奥拉帕A/K1和朱瓦能金伯利岩体是世界上为数不多的主要产出榴辉岩捕虏体和E型金刚石的岩筒之一,而同位于奥拉帕岩群的莱特拉卡内、丹姆沙和卡罗韦岩体与我国郯庐带的金伯利岩体类似,均主要产出地幔橄榄岩捕虏体以及P型和E型金刚石;(5)寻找含矿金伯利岩重点注意以下几点:克拉通内部和周缘深大断裂带是重要的控岩构造;镁铝榴石、镁钛铁矿、铬透辉石、铬尖晶石和铬金红石等是寻找含金刚石金伯利岩重要的指示矿物;航磁等地球物理测量需与土壤取样找矿方法相结合才能取得更好效果;(6)郯庐金伯利岩带、江南钾镁煌斑岩带和塔里木地块是中国重要含矿岩石的找矿靶区,冲积型金刚石成矿潜力巨大。     

华北块体、胶辽朝块体与郯庐断裂

华北块体（NCB）与胶辽朝块体（JLKB）是中朝板块东部从震旦纪（680Ma)开始裂解的两个不同的构造单元。两个块体的界线称古郯庐断裂（PTLF），古郯庐断裂位置与现今郯庐断裂（TLF）相吻合，即由合肥向北延伸，过渤海，经沈阳以东呈NE走向至吉林南部。古郯庐断裂带附近震旦纪碳酸盐岩中的强地震记录及相应的辉绿岩侵位，是中朝板块内部裂解的基本地质证据，古郯庐断裂带（板内地震带）与元古超大陆Rodinia的裂解时期是一致的。两个块体上，太古宙基底岩石不同；元古宙及古生代的发展历史有别，两个块体于晚石炭世的莫斯科期重新闭合。朝鲜半岛中部的临津江带曾被认为是大别-胶南造山带的东延部分，但临津江带只是一般性断裂，胶南超高压带在朝鲜半岛并未发现，朝鲜半岛南部主体与辽东半岛古生界相似，因此，将中朝板块的南界，也是较辽朝块体的南界置于朝鲜半岛之南，它与胶南造山带以黄海转换断层（YSTF）联结。辽宁省瓦房店（旧称复县）与山东省蒙阴含金刚石的金伯利岩分布在郯庐断裂带的东，西两侧，南北方向距离的550km。两地金伯利岩年龄值在500-450Ma之间，即中奥陶世末侵位。鉴于两地金伯利岩在岩相学，矿物学与侵位年龄等某些方面的相似性，又紧邻郯庐断裂两侧，有些地质学家认为二者在侵位时可能相距颇近，属同一岩省，因而将瓦房店与蒙阴两个金伯利岩岩省之间的距离总是用郯庐断裂的巨大平移来解释。郯庐断裂为切过岩石圈的深断裂，对比瓦房店与蒙阴两地岩石圈剖面的异同，应是判断郯庐断裂有无巨大平移的重要依据。通过对金伯利岩中地幔样品的研究，揭示出了两地岩体侵位时所穿越的古岩石圈剖面是很不一致的，表明二者当时并非连接一起或相距甚近图片者结合区域地质构造研究的新认识，发现它们实际是分别侵位于中朝板块的两个不同的构造单元上，两地距离与平移无关，不支持郯庐断裂左行走滑巨大平移的观点，本文期望这种交叉学科研究所提供的材料能有助于讨论中国东部这一巨型断裂系统的性质。     

哀牢山北段金矿的地面波谱特征及其与TM图像亮度的相关模型研究

哀牢山北段金矿田地面波谱反射率与ＴＭ图像亮度存有显著的线性相关关系。基于这种线性相关性，笔者用矿田内典型金矿床地面波谱的野外实测数据，经ＴＭ的相关分析，在哀牢山北段建立了９个地空相关模型。据这些相关模型，将ＴＭ图像反演成与金矿地面波谱有关的地空相关图像后，文章对该图像应用效果进行了讨论，认为其有较好的找矿靶区优选与定位的效果。     

老王寨金矿地面波谱的TM相关研究

老王寨金矿是我国80年代新发现的特大型金矿田。基于岩矿波谱反射率与TM图像亮度线性相关关系,文章用金矿田内典型金矿床地面波谱的实例数据,经回归分析,建立了典型金矿床地面波谱反射率与矿田内TM图像最佳波段的相关模型,据相关模型将TM图像反演成与典型金矿床有关的地空相关图像。老王寨金矿田的TM相关研究表明,在金成矿远景区预测、最佳靶区筛选的应用方面,彩色编码合成的彩色相关图像优于单波段的相关图像。     

Geochemistry of peat over kimberlites in the Attawapiskat area, James Bay Lowlands, northern Canada

The James Bay Lowlands, which is the SE part of the Hudson Bay Lowlands, Canada, and within the Paleozoic limestone terrane, is covered mostly by peatlands. Peat samples were examined in the Attawapiskat area, a region of discontinuous permafrost, where more than 19 kimberlite pipes have been found beneath a cover of peat (2–4 m thick) and Quaternary sediments (up to 20 m thick) of Tyrell Sea clay beds and glacial tills. Pore water at a depth of 40 cm in the peat has a consistently low pH, <4, and high Eh, 290 mV, in the areas over limestones far from kimberlites. On the other hand, peat pore water close to kimberlites has a high pH, up to 6.7, and low Eh, down to 49 mV; the values of pH and Eh are inversely correlated. The high pH and low Eh close to kimberlites suggest active serpentinization of olivine in the underlying kimberlites. The bulk compositions of peat indicate precipitation of secondary CaCO₃ and Fe–O–OH. The secondary carbonate contains high concentrations of kimberlite pathfinder elements, such as Ni, rare earth elements (REE) and Y. The ratios of metal concentrations extracted by ammonium acetate solution at pH 5 (AA5) to those in a total digestion confirm that a majority of the divalent cations are hosted by the secondary carbonate, whereas tri-, tetra- and penta-valent cations are not. As these charged cations are not leached in Enzyme Leach, they are most likely adsorbed on Fe–O–OH.The compositions of peat show spatial variation with the distribution of kimberlites, suggesting that they are influenced by the underlying rocks even through there are thick layers of tills and sediments between the bedrocks and peat. However, elevated concentrations of pathfinder elements of kimberlites in bulk peat samples and AA5 leach are not necessarily directly above kimberlites. The diffused metal anomalies around kimberlites are attributed to the dissolution–precipitation of secondary phases (carbonates and Fe–O–OH) in acidic and reduced waters in peat, and the movement of waters through peat. This pilot study suggests that peat compositions do reflect the underlying bedrock compositions. For kimberlite exploration, a geochemical survey of peat is useful to discriminate concealed kimberlites from other anomalies defined by geophysical and other techniques; however, such a geochemical survey is not suitable for delineating the shapes of the concealed kimberlites due to broad dispersed anomalies.     

Detection of chromite bearing mineralized zones in Abdasht ophiolite complex using ASTER and ETM+ remote sensing data

Podiform chromite ore deposits in ultramafic parts of ophiolite rock complexes can be detected using remote sensing data. This study focuses on the discrimination of chromite bearing mineralized zones using Landsat TM and Advance Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) satellite data in Abdasht ophiolite complex, south of Iran. Several image processing methods, including Log residual, Decorellation Stretch, Band ratio and Mixture-Tuned Matched-Filtering (MTMF) have been evaluated for lithological mapping using Landsat ETM and ASTER data. The outcome showed that TIR band ratios of ASTER can discriminate quartzite, carbonate and mafic–ultramafic rocks in the ophiolite complex. Log residual, Decorollation Stretch and MTMF methods were more capable than previous published ASTER methods specifically for lithological mapping at a regional scale. New geological map of Abdasht region was produced based on the interpretation of ASTER image processing results and field verification. Consequently, the proposed methods demonstrated the ability of ASTER and Landsat ETM data to provide information for detecting chromite host rock (serpentinized dunites) that is valuable for chromite prospecting in study area. Additionally, the techniques used in this study are subtle for exploration geologist and mine engineering to identify high-potential chromite-bearing zones in the ophiolite complex, minimizing costly and time-consuming field works.     

山东蒙阴金伯利岩中蛇纹石化橄榄石的微组构特征及其地质意义

为探究山东蒙阴金伯利岩中蛇纹石化橄榄石的微组构特征、蚀变环境、元素迁移规律及其对金伯利岩表生演化的指示意义,对该区金伯利岩中部分蛇纹石化的橄榄石和完全蚀变的橄榄石进行了XRD、EPMA和LA-ICP-MS分析测试。结果表明,蛇纹石中少部分Mg被Fe、Al、Ca、Ni、Mn取代,其中Fe含量仅次于Mg;从蚀变橄榄石的中心到边缘,Li与Zn、Ba与Sc、Co与Y含量分别呈3组变化趋势;部分蚀变的橄榄石为负Eu异常、低氧逸度,推测其形成于封闭的还原环境;完全蚀变的橄榄石无Eu异常,氧逸度相对较高,推测其形成于更开放的偏氧化环境;未完全蚀变的橄榄石大部分微量元素含量都高于完全蚀变橄榄石;稀土元素在蛇纹石化过程中可能存在迁移活动。     

基于GF-5、Landsat8与GF-2遥感数据的蚀变信息提取研究——以四川宁南铅锌矿集区为例

四川宁南铅锌矿集区是中国重要的铅锌矿成矿区之一，区内铅锌矿床广泛分布，其围岩蚀变主要为白云岩化、方解石化、黏土矿化、硅化、黄铁矿化及赤铁矿化，是重要的找矿标志，同时也为遥感提取铁染、羟基、碳酸根离子蚀变信息提供了重要的理论依据。由于遥感卫星传感器类型的不同，同一研究区内不同种类影像所得到的数据会有所差异，且采用不同的提取方法所得到的蚀变信息结果也会有所不同，因此，对同一区域进行单一影像或单一提取方法的研究往往存在偶然性与不充分性。据此，文章基于对研究区内Landsat8与GF-5两种影像数据的详细解读，采用3种有效方法进行蚀变信息提取。①波段比值法，对影像数据采用波段比值计算，并对波段比值进行密度分割，从中突出铁染，羟基、碳酸根离子蚀变信息；②主成分分析法和主分量密度分割法对铁染蚀变信息，羟基、碳酸根离子蚀变信息进行提取并作分级处理，结合GF-2高空间分辨率影像以及依据同谱异物、同物异谱、混合像元等原理剔除伪异常，以得到有效的蚀变信息；③光谱角匹配法，通过提取GF-5高光谱影像数据的纯净端员，结合光谱角匹配技术提取有效的蚀变信息矿物。对2种影像数据分别用3种提取方法所得到的蚀变信息结果进行对比，讨论其差异性，并通过叠合已知矿产地信息的方法筛选出效果较好的蚀变信息，将选取出的结果进行综合比对，最终在宁南矿集区圈定出预测靶区，经过室内化探数据验证及野外实地工作验证，证实其真实性，同时也为该地区下一步工作提供真实可靠的资料。