本次遥感地质解译工作选取的遥感数据源是具有中等空间分辨率和光谱分辨率的美国陆地卫星ETM⁺图像, 成像时间为1999— 2001年, 共计18景。图像清晰, 对比度好, 纹理结构特征明显, 利于地质构造解译及蚀变异常信息提取。

采用的DEM数据是基于ASTER立体相对生成的, 可作为构造信息提取的有效补充。

利用遥感图像处理软件(ENVI, ERDAS), 对研究区的ETM⁺图像进行大气校正和几何纠正, 启用拼接功能对18景ETM⁺图像和DEM数据分别进行镶嵌与拼接, 通过矢量边界对拼接后的数据进行裁剪。在后续研究中均以裁剪后的区域为研究对象, 开展空间变换、图像增强等处理, 尽可能地突出感兴趣信息(如线性构造信息、隐伏构造信息、弱异常信息等), 掌握图像的有效特征以获取高质量的影像特征和相关信息, 以便于地质人员进行分析和解释。

遥感图像波段的选取对提取地质构造信息非常重要, 不同的波段组合在不同地区呈现出不同的效果。根据OIF(optimum index factor)指数^[16]最佳波段组合原理, 结合研究区的矿化蚀变特征, 本次研究最终选用ETM7(R), ETM4(G), ETM2(B)波段组合并与全色波段进行数据融合的假彩色合成图像作为遥感地质解译的基础图像(图2); 利用ASTER数据自动生成全区的DEM数据(图3), 并在此基础上制作研究区山体阴影图像, 从立体的角度观测和推断地质构造及断裂的空间展布, 使构造信息的解译更加全面和直观, 可作为常规遥感地质解译的重要补充。

图2

Fig.2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 老挝ETM图像 (ETM7(R), 4(G), 2(B)假彩色合成与全色波段融合)Fig.2 ETM image of Laos

图3

Fig.3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 老挝数字高程模型 (利用ASTER数据自动生成)Fig.3 DEM of Laos

阴影、水体、植被及白泥地等地物是遥感蚀变异常信息提取的干扰信息, 在进行蚀变信息提取之前要对其进行去除, 以免蚀变信息失真; 根据不同地物的不同波谱特征信息而采用不同的去除方法, 并尽可能地减少对遥感蚀变异常提取产生影响^[17]。

老挝地处热带, 常年有植被覆盖, 势必对遥感蚀变异常信息的提取造成一定的干扰。本次研究主要通过提取植被覆盖区植物的地球化学异常来进行蚀变异常信息的提取, 即利用TM1— 5, 7波段做掩模主成分分析, 根据第5, 6主成分的贡献决定对异常结果的选用, 并结合ETM3/ETM4比值进行相关异常信息提取; 根据植被的波谱特性, 对上述结果进行对比分析, 最大限度地去除植被对异常提取结果的干扰。而由于阴影与水体有相似的波谱特征, 因此可以将二者一并去除, 采用比值ETM6/ETM1去除水体和阴影。同时根据白泥地的波谱特征, 采用ETM3高端切割去除白泥地^[18]。

构造条件是矿床形成的重要因素之一^[19], 根据遥感影像特征和地质成矿理论, 提取的构造信息主要有断裂构造和环形构造。其中断裂构造对矿产的控制作用十分明显, 矿床常常富集在与主干构造斜交或平行的断层或节理中, 并且以线性体或环形体等结构信息反映在遥感影像上。这些成矿有利部位既有利于成矿元素的迁移与富集, 又提供了成矿空间, 有利于形成规模较大、品位较高的矿床。各种不同类型金属矿床的分布与线性构造的关系, 大体上有以下4种形式: ①表示构造单元边界的深、大断裂(带)的巨大型、大型主干线性构造(带), 控制着成矿带或矿化集中带的展布; ②交切于上述线性构造(带)的稍次级区域性大断裂(带)的线性构造(带)及其切割的地质块体, 往往是成矿亚带、成矿区的出现部位; ③在前述线性构造叠合地带上的次级线性构造带, 往往控制着矿田、矿区的分布; ④规模较小、但密集程度较高的次级线性构造, 通常是矿床、矿体的产出部位。

本次遥感构造解译以ETM⁺图像解译为主, 结合利用DEM数据制作的山体阴影图进行综合解译(图4), 主要的方法有两种: ①直接解译, 根据岩石或者地层发生位移, 构造线发生错位, 地层重复或者缺失, 陡崖的直线状分布, 岩体、岩脉、火山口呈线状分布等地质解译标志进行构造解译; ②间接解译, 根据山脊、湖泊、沼泽错位, 对头沟、对头河的出现, 直线状沟谷、洼地, 不同地貌区沿直线相接, 水系特征和地表水体异常等^[20]地貌解译标志进行构造解译。

图4

Fig.4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图4 老挝线性构造图Fig.4 Maps of linear structure of Laos

从图4可以看出, 研究区的构造主要分布在中部和北部, 有成群成带分布特征, 整体以NE向、NW向为主, 北部局部地区近东西(EW)向断裂较为发育。其中波里坎晒— 他曲断裂、沙拉湾— 塞公断裂等NW向断裂带横贯全区, 这些断裂控制着区域的沉积建造、岩浆活动和变质作用, 也控制着与其有关的矿产, 是重要的控矿构造。其强烈的构造运动和热液活动可使原来相对分散的铜、铅锌、铁、金元素得到进一步聚集, 并在有利的构造空间部位富集成矿。从线性构造密集度可以看出, 本次研究共圈定了6处线性构造密集区, 这些区域往往是成矿的有利地段, 既有利于成矿元素的迁移、富集, 又提供了成矿空间, 是今后开展矿产资源勘查的重点地区。

根据前人研究成果可知^[21], 研究区的区域成矿作用时间比较集中, 主要集中在华力西晚期、印支期、燕山晚期、早第三纪和第四纪, 其中铁、有色金属和稀有金属等矿产主要集中在燕山晚期(晚侏罗世至早白垩世); 以热液型与矽卡岩型矿产为主, 主要的蚀变矿物有黄钾铁矾、绿泥石、绿帘石、高岭土等, 而这些蚀变矿物主要与铁染异常和羟基异常有关。据蚀变矿物的波谱特征可知, 黄钾铁矾、绿泥石等蚀变矿物分别在ETM⁺1, 3, 4, 5波段和ETM⁺1, 4, 5, 7波段具有特殊的光谱特征, 利用不同波段对不同地物类型的强反射与强吸收特性, 分别对这4个波段进行主成分分析^[22]; 通过对各主分量进行分析和定量化评价, 得出异常主要集中在第4主成分中; 运用阈值分割技术, 得到研究区铁染蚀变和羟基蚀变的异常分布图^[23](图5)。在完成遥感异常筛选的同时, 通过对区域成矿条件的综合分析与研究, 对区域遥感异常进行分类, 对可能属于同一类型、空间位置关系密切或成矿地质背景相近的遥感异常, 用闭合的人工包络线进行归类, 将其定义为具有一定找矿意义的遥感异常。本次研究共圈定了遥感找矿异常区27处。

图5

Fig.5

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图5 老挝铁染蚀变与羟基蚀变异常分布图Fig.5 Maps of distribution of iron staining and hydroxyl alteration anomalies of Laos

从图5可以看出, 研究区内的遥感异常以铁染异常为主, 其分布与区内的构造格架大体一致, 多分布在断裂构造和环形构造较为发育的地区; 大多数位于冲沟内植被覆盖区的羟基异常主要为植被干扰因素未完全消除所致; 而铁染异常和羟基异常套合度较好地段往往是成矿有利地区, 对在这些地区寻找浅层低温热液型、矽卡岩型以及火山岩型矿床具有一定的指示作用, 可为遥感找矿远景区的圈定提供基础资料和参考依据。同时考虑到老挝地区常年有植被覆盖, 且第四系松散堆积物较为发育, 尽管最大限度地对其进行了筛选和剔除, 但对矿致异常和岩性异常的提取仍存在着一定的影响和干扰, 须结合地、物、化等综合信息进行遥感找矿预测工作。