引用本文
付长亮, 杨清华, 姜琦刚, 王梦飞, 蒋校. 遥感技术在境外地质调查中的应用——以津巴布韦大岩墙为例[J]. 国土资源遥感, 2015,27(4): 85-92
FU Changliang, YANG Qinghua, JIANG Qigang, WANG Mengfei, JIANG Xiao. Application of remote sensing technique to geological survey abroad: A case study of Great Dyke,Zimbabwe[J]. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES,2015,27(4): 85-92  
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遥感技术在境外地质调查中的应用——以津巴布韦大岩墙为例
付长亮1, 杨清华1, 姜琦刚2, 王梦飞1, 蒋校1
1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083
2.吉林大学地球探测科学与技术学院,长春 130026
通信作者:杨清华(1964-),男,博士,教授级高级工程师,长期从事遥感技术研究与应用工作。Email: 466064295@qq.com。

第一作者简介:付长亮(1983-),男,硕士,工程师,主要从事遥感地质研究与应用工作。Email: fu_chliang@sina.com。

收稿日期: 2014-11-12
基金项目: 国土资源部国外矿产资源风险勘查基金项目“全球地质矿产与资源环境卫星遥感‘一张图’工程”(编号:科[2010]D2-02、科[2011]D2-02、科[2012]D2-02)和中国地质调查局地质调查项目“非洲与拉丁美洲重要成矿带遥感地质解译与战略选区研究”(编号: 1212010913005)共同资助
摘要

津巴布韦大岩墙(简称“大岩墙”)由形成于25亿a前的镁铁质-超镁铁质杂岩构成,盛产铂、钯、金、铬、镍、铜等矿产资源,是我国境外地质矿产资源勘查的重点地区之一。为适应我国矿产资源勘查开发“走出去”战略的需要,为大岩墙地区基础地质研究和找矿勘查快速提供基础资料,利用ETM+卫星数据对大岩墙的几何要素和地质特征进行了系统解译,从遥感地质角度对大岩墙的岩浆房划分方案进行了验证;利用ZY-1 02C高分辨率卫星数据对塞卢奎次岩浆房的形态、岩性、内部构造及矿业活动进行了详细解译和分析,提出其东西两侧围岩的不同是导致其变形强度差异的重要原因,超镁铁质岩层应是寻找铬铁矿的主要岩层;并探讨了遥感技术在境外地质矿产勘查领域的“五尺度”工作方法,为遥感技术在境外地质调查中的应用奠定了技术基础。

关键词: 津巴布韦大岩墙; ETM+; ZY-1 02C; 遥感地质解译; 境外地质调查
中图分类号:TP 79 文献标志码:A 文章编号:1001-070X(2015)04-0085-08 doi: 10.6046/gtzyyg.2015.04.14
Application of remote sensing technique to geological survey abroad: A case study of Great Dyke,Zimbabwe
FU Changliang1, YANG Qinghua1, JIANG Qigang2, WANG Mengfei1, JIANG Xiao1
1. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resouces, Beijing 100083, China
2. College of Geoexploration of Science and Technology, Jilin University, Changchun 130026, China
Abstract

The Great Dyke in Zimbabwe, which possesses abundant platinum, palladium, gold, chromium, nickel, copper and some other resources, is a major intrusion of mafic and ultramafic rocks formed at 2.5 Ga and one of the key regions for mineral exploration abroad. In order to attain the aim of "going out" for China’s mineral exploration and provide basic geological information of geological survey and mineral exploration in the area of the Great dyke, the authors carried out the systematic interpretation of geometric elements and geological characteristics of the Great Dyke in Zimbabwe based on the ETM+ data and verified the division of the magma chamber of the Dyke. Combined with the ZY-1 02C high spatial resolution satellite data, the authors identified and interpreted the shape, lithology, interior structures and mining activities of the Selukwe Subchamber. The results achieved show that, because of the difference between the west and east host rocks, the Selukwe Subchamber underwent deformations of different intensities. The ultramafic layers should be regarded as the major layers for the chromite exploration. Furthermore, the authors have discussed the method of "five scales" of the remote sensing technique in the geological survey abroad and provided the technical support for the remote sensing application.

Keyword: Great Dyke in Zimbabwe; ETM+; ZY-1 02C; remote sensing geological interpretation; geological survey abroad
0 引言

津巴布韦位于非洲东南部, 北邻赞比亚, 南接南非, 东抵莫桑比克, 西达博茨瓦纳; 国土面积约39万km2, 其中80%的地区由前寒武纪结晶岩和变质岩组成, 属南部非洲典型的克拉通块体之一[1]。津巴布韦的矿产资源极为丰富, 产出矿种30余种, 其中优势矿种有金、铬铁矿、铂族元素、镍、煤、铁、铜、钴等[2]。在该国中部发育一条镁铁质-超镁铁质杂岩体, 即世界著名的津巴布韦大岩墙(简称“ 大岩墙” )。Worst[3]早在1958年就对大岩墙进行了研究, 描述了其形态, 测定了其长度和宽度。1989年, Wilson等[4]对大岩墙形成的构造背景、形成机制、岩石和构造特征等进行了系统研究, 为该地区开展相关地质工作奠定了基础。此后, 有关大岩墙的地质特征、形成年代、岩浆起源、成矿机制等方面的研究成果陆续有大量报道[5, 6, 7, 8, 9, 10, 11], 逐步深化了对大岩墙地质演化历史及成矿作用过程的认识。

大岩墙盛产铂、钯、金、铬、镍、铜等矿产资源, 尤其是铂族金属和铬铁矿储量均居世界第二, 沿大岩墙现今赋存数10个大型-超大型铂钯(金)和铬铁矿矿床[12], 是我国矿产资源勘查开发“ 走出去” 企事业单位关注的重点地区。2007年, 河南省地质调查院承担的国外矿产资源风险勘查项目“ 津巴布韦奇诺伊(Chinhoyi)— 奇平加(Chipinge)一带铬铁铜铂矿勘查研究” , 对大岩墙铂族元素成矿分布和成矿机制进行了探讨[13]; 天津华北地质勘查局对大岩墙进行了矿产考察, 研究了大岩墙铬铁矿的地质特征, 进行了成矿预测[1]。2009年, 天津地质调查中心依托“ 津巴布韦东部奇马尼马尼(Chimanimani)地区1:25万地球化学调查” 援外项目对大岩墙进行了超低密度的地球化学填图[14]; 辽宁省地质矿产勘查局第五地质大队在津巴布韦古鲁韦(Guruve)— 奎奎(Kwekwe)地区开展了红土型铬铁矿的地质普查, 研究了红土型铬铁矿的地质特征与找矿标志[15]。有关大岩墙铂族金属资源开发现状[16]、镍矿床地质特征及成因[17]国内也有过报道。

然而, 从近几年我国在大岩墙开展实地矿产勘查和综合研究的文献资料可以看出, 对于大岩墙的形态、长度和宽度的描述多是引用50多a前Worst[3]的测量结果, 其可靠性有待验证。同时, 有关大岩墙总面积、镁铁质和超镁铁质杂岩面积、次级岩浆房划分方案及其几何特征等基础地质问题均少有报道, 在一定程度上影响了相关矿产勘查和预测工作的开展。本文充分发挥遥感技术优势, 利用不同分辨率卫星遥感数据对大岩墙进行了详细的地质解译, 分析了大岩墙的空间结构特征和地质特征, 为在大岩墙地区开展基础地质研究和矿产地质勘查提供了不同尺度的地质解译信息, 较好地回答了上述问题; 在此基础上, 探讨了遥感技术在境外地质矿产勘查领域的应用方法和效果。

1 研究区地质背景
1.1 大岩墙构造背景

大岩墙主体位于津巴布韦中部的克拉通内, 其边部为构造活动带。克拉通主体为一套太古宙花岗岩-绿岩地体, 由前寒武纪结晶岩和变质岩组成, 主要为被称作“ 塞巴奎系— 布拉瓦约系— 沙姆瓦系” 的太古宙岩系[4], 自下而上依次为: ①塞巴奎系(Sebakwian System)。为标准的绿岩系, 主要由碧玉铁质岩、富镁质火山岩质片岩、麻粒岩等组成。②布拉瓦约系(Bulawayan System)。由枕状岩流形成的绿岩系组成。③沙姆瓦系(Shamvaian System)。由砂岩与选择性不好的砂质岩石组成, 属磨拉石型沉积, 方铅矿同位素年龄值为2 500~2 940 Ma。构造活动带为发育在津巴布韦北部的赞比西压扭性活动带和曼冈迪褶皱带、南部的林波波剪切活动带及东部的莫桑比克推覆构造带(图1)。沉积岩地层仅在南北两端和西北角分布, 岩浆岩包括花岗岩类、镁铁质-超镁铁质岩类、镁铁质火山岩和金伯利岩等[2]。

图1 津巴布韦地质构造简图[1]Fig.1 Simplified tectonic map of Zimbabwe [1]

1.2 大岩墙地质特征

大岩墙是世界著名的由镁铁质-超镁铁质杂岩构成的层状线性侵入体, 呈NNE向横穿津巴布韦克拉通的太古宙岩石, 长约550 km, 宽4~11 km[3]。大岩墙在纵向上可划分为南北2个主要岩浆房[4]。根据构造和岩层特征及连续性可将这2个岩浆房进一步细分为5个次级岩浆房。北部岩浆房由穆森盖济(Musengezi)、达温代尔(Darwendale)和赛巴奎(Sebakwe)3个次岩浆房组成; 南部岩浆房则由塞卢奎(Selukwe)和韦扎(Wedza)2个次岩浆房组成。在大岩墙主体的东西两侧, 发育有2条与其平行、长度相当且形成于相同构造热事件的辉长岩和石英辉长岩的“ 卫星岩墙” , 分别是西侧的乌姆维米拉(Umvimeela)卫星岩墙和东侧的东部(East)卫星岩墙[18]。大岩墙最新的锆石U-Pb年龄为2 574± 7 Ma[19]。

大岩墙下部为超镁铁质岩层, 上部为镁铁质岩层。超镁铁质岩层由一系列互层的岩层组成, 下部主要为夹铬铁矿层的纯橄榄岩序列, 厚度约1 000 m; 上部为夹斜方辉岩层的古铜辉岩序列, 厚度大于1 000 m。镁铁质岩层由辉长岩和苏长岩组成, 作为岩浆分离的残余物在大岩墙中心部位出现, 厚度大于1 000 m[19]。

2 遥感数据源

为了研究大岩墙的地质结构特征, 选用Landsat 7卫星的ETM+数据开展整个大岩墙地质结构特征的遥感解译; 采用资源一号02C卫星(简称ZY-1 02C)遥感数据, 对大岩墙的塞卢奎次岩浆房开展地质特征遥感解译和矿业活动情况遥感调查, 并利用其解译结果验证ETM+解译结果的可靠性。经投影校正处理后, 图像的投影坐标系统如下:坐标系类型为投影平面直角; 椭球参数为克拉索夫斯基(1940年)椭球; 投影类型为兰伯特等角圆锥投影坐标系; 第一标准纬度S21° , 第二标准纬度S17° , 中央子午线经度E29° , 投影原点纬度S19° 。

ETM+图像覆盖了可见光、近红外、短波红外和热红外波段等多个波谱区, 其单景面积大, 空间分辨率适中, B5(R)B4(G)B3(B), B7(R)B4(G)B2(B)和B7(R)B4(G)B3(B)等波段组合的假彩色合成图像可很好地反映地质信息, 是目前开展1:25万以下比例尺地质矿产调查的基础遥感数据之一。ZY-1 02C数据的空间分辨率较高, 目前在大比例尺矿产资源勘查中有广泛应用。ETM+和ZY-1 02C数据的详细特征见表1。

表1 ETM+和ZY-102C数据特征 Tab.1 Data features of ETM+and ZY-102C
3 遥感地质解译
3.1 大岩墙解译

大岩墙呈纵向延伸几乎贯穿了整个津巴布韦, 因而选用ETM+数据对大岩墙进行宏观的遥感地质解译, 以掌握其形态、走向、长度、宽度及面积等情况。通过建立遥感解译标志, 结合相关地质资料, 获取了大岩墙的岩石类型、空间分布和构造特征等地质信息(图2)。

图2 津巴布韦大岩墙ETM+图像及地质解译简图Fig.2 ETM+image and simplified map of geological interpretation for Zimbabwe Great Dyke

3.1.1 影像特征

选择2000年前后获取的ETM+数据, 利用B7(R)B4(G)B2(B)波段组合进行假彩色合成, 制作了大岩墙的ETM+遥感影像图(图2(b))。

大岩墙与区内地质体的遥感影像特征差异显著, 呈细长条状贯穿津巴布韦中部, 沿NNE向展布, 总体上与四周地质体的分界线清楚; 北部主要呈粉红色、绿色, 为正地形, 边界平直, 具有明显的断裂错动现象; 中部经历了后期强烈风化作用的改造, 地势较为平坦, 宽度最宽, 与周围地质体界线较模糊, 因被大量植被覆盖主要呈绿色; 南部主要呈棕褐色、部分地段为绿色, 总体形态平直, 定向延伸, 发育多处断裂错动。大岩墙主体两侧的卫星岩墙也清晰可见, 呈线状影像特征, 断断续续, 与大岩墙主体呈近平行状展布(图2(a))。

由于大岩墙上部镁铁质岩层和下部超镁铁质岩层在埋藏深度和岩性上存在差异, 经地质作用改造后, 出露层位在遥感图像中具有明显区别, 镁铁质岩层较超镁铁质岩层地势高, 后期风化作用强烈, 风化残余物只在岩墙的中心部位出现, 分布面积较小, 表面较平滑, 植被发育, 多呈绿色, 存在同心环带状影纹(图3(a)(b)(d)); 而超镁铁质岩地势相对较低, 是大岩墙的主体岩层, 表面粗糙呈碎斑状, 边界较为平直, 植被不发育, 南部呈棕褐色, 北部呈粉红色(图3(a)-(d))。大岩墙两侧的卫星岩墙与大岩墙主体展布方向一致, 为平行线状展布的细脉状侵入体, 呈棕褐色, 植被发育部位呈绿色; 其中乌姆维米拉卫星岩墙距离大岩墙主体较近, 且很连续(图3(e)); 东部卫星岩墙离大岩墙主体较远, 呈断续状(图3(f))。大岩墙上的断裂构造非常发育, 错动现象明显(图3(c)(d)(f)), 尤其在最北端构造运动最为强烈, 断开和扭曲现象非常显著(图3(a))。

图3 津巴布韦大岩墙遥感解译标志(ETM+ B7(R)B4(G)B2(B)假彩色合成图像)Fig.3 Remote sensing interpretation key for Zimbabwe Great Dyke

3.1.2 遥感解译

根据上述遥感解译标志对大岩墙进行解译的结果表明, 大岩墙长544 km, 宽1.3~11 km, 总体呈NNE(16° )走向; 总面积约 3 001 km2, 其中超镁铁质岩层面积约1 817 km2, 镁铁质岩层面积约1 184 km2(表2)。

表2 津巴布韦大岩墙的划分与特征 Tab.2 Division and features of Zimbabwe Great Dyke

次岩浆房是指在一个较大的岩浆结晶分异体系中, 因受不同物理、化学及地质条件变化的控制, 使岩浆房形成多个分别占有一定时间和空间、与相关矿产在成因上有密切联系、在岩石化学和矿物成分上具有共性的侵入体[13]。大岩墙上的次岩浆房被断裂构造分开, 能保证岩浆房物理、化学及地质条件的差异性; 岩层序列由下部的超镁铁质和上部的镁铁质岩层组成, 能保证岩浆房结晶分异作用的完整性。根据这2个原则, 通过遥感解译确定了3条次级岩浆房分界断裂和3个完整的岩浆结晶序列; 准确定位了南北2个岩浆房的分界断裂, 并划分出韦扎次岩浆房、塞卢奎次岩浆房和穆森盖济次岩浆房(图2(a))。但达温代尔次岩浆房和赛巴奎次岩浆房之间不存在明显的分界断裂, 且共用大岩墙最大的镁铁质岩层, 故很难将二者区分开来, 因而有学者将二者统称为哈特利(Hartley)次岩浆房[16]。根据镁铁质岩层的遥感解译标志, 在达温代尔次岩浆房的中部解译出新的镁铁质岩层, 这在已发表的文献中未被提到过, 有待实地验证。

大岩墙西侧的乌姆维米拉卫星岩墙比较连续, 长约500 km, 与大岩墙主体的间距为3~15 km; 东侧的东部卫星岩墙呈断断续续状, 长约320 km, 与大岩墙主体的间距为17~40 km(图2(a))。由于卫星岩墙受到与大岩墙主体同样的后期构造运动影响, 断裂错动情况与大岩墙主体相似(图3(d)(f))。穿切大岩墙的断裂构造主要有17条, 北部断裂呈NEE-NE向, 南部断裂主体呈NWW向, 将大岩墙明显分割为10段; 在最北端构造活动最为强烈, 大岩墙不但被错开了5个部分, 而且呈“ S” 形扭曲(图3(a), 是大岩墙因受到赞比西活动带改造而发生反转和变形的结果[5]。

3.2 塞卢奎次岩浆房解译

因篇幅所限, 本文仅对5个次岩浆房中的塞卢奎次岩浆房的遥感解译情况做重点介绍。

大岩墙南部的塞卢奎次岩浆房是唯一与绿岩带广泛接触(接触带长约25 km)的次岩浆房。不同围岩环境对次岩浆房的边缘带和岩层体系造成的影响是地质学家十分关心的重要问题。利用更高空间分辨率的卫星图像, 可更精细地识别次岩浆房的形态、岩层、构造、围岩类别与接触关系及矿业活动等信息, 对修改完善ETM+解译结果、提高对塞卢奎次岩浆房的地质认识和指导相关矿产勘查具有重要作用。

选用2012年8月获取的ZY-1 02C卫星遥感数据, 利用其B3(R)B4(G)B2(B)波段组合进行假彩色合成, 并与全色波段B1进行数据融合, 得到分辨率为5 m的假彩色合成图像(图4左), 植被呈绿色。

图4 塞卢奎次岩浆房ZY-102C图像(左)及其地质解译图(右)(ZY-1 02C B3(R)B4(G)B2(B)假彩色合成)Fig.4 ZY-1 02C image（left）and its geological interpretation map（right）of Selukwe Subchamber

从图4可以看出, 图像整体呈绿色, 表明植被较发育, 几乎完全覆盖塞卢奎次岩浆房及其两侧围岩。塞卢奎次岩浆房长77 km, 宽2.5~7.2 km, 呈NNE(20° )走向, 面积392 km2; 中部的镁铁质岩层呈深绿色, 地势较高, 表面断裂破碎严重, 主体由2个呈“ 蠕虫” 状块体组成, 面积约121 km2, 主要岩性为辉长岩和苏长岩; 超镁铁质岩层呈长条状包裹着镁铁质岩层, 影像呈紫红色, 植被不发育, 地势平坦, 面积约271 km2, 由辉石岩、橄榄辉石岩、纯橄榄岩和方辉橄榄岩组成。围岩包括花岗质片麻状杂岩体和绿岩带, 前者主要呈灰白和浅绿杂色斑状, 地势平坦, 主要出露在东部和南部; 后者呈草绿色, 正突起地形, 主要在西北部出现, 由变质沉积岩地层和蛇绿岩组成。该次岩浆房东部边界较为平整, 西部边界的中部弯曲内凹、变形强烈, 是该次岩浆房的最窄部位, 可能是在其侵位形成过程中因围岩不同而对其造成差异性影响的体现。断裂多为横切镁铁质岩层的小断裂, 很少贯穿超镁铁质岩层(仅有1条NW向断裂贯穿整个图像), 表明其后期未受到过大的构造改动(图4(右))。

塞卢奎次岩浆房上的道路四通八达, 选矿厂清晰可见(图5(左)), 矿业开采活动非常活跃, 主要在超镁铁质岩层中呈条带状进行开采, 在影像上可看到深紫红色条带状采矿遗迹(图5(右)); 其原因是铬铁矿呈层状在超镁铁质岩层中断续出露, 厚度多在15~150 cm, 以20~30 cm厚者居多[20], 可见利用更高空间分辨率的卫星遥感数据直接识别铬铁矿层是可行的。

图5 塞卢奎次岩浆房上的选矿厂(左)与采矿遗迹(右)Fig.5 Locations of concentrating mill（left） and mining sites（right）on Selukwe Subchamber

4 境外“ 五尺度” 遥感地质解译方法

遥感技术的发展极大地拓宽了人类的视野和对地观测能力, 已成为人类研究地球表层系统的有力工具和从事地质研究与勘查不可或缺的技术手段[21]。遥感信息作为一种独立而特殊的地质参数, 已日益被越来越多的地质工作者所认同。人们利用遥感视域宽、信息丰富、具定位性等特点, 研究地球表层地质体, 识别其物性及运动状态, 从而为地质构造研究、矿产资源勘查及区域地质填图等提供帮助[22]。在境外地质矿产勘查中, 地质矿产资料收集困难且准确度不高; 传统的野外工作深入开展的难度较大; 这些情况都制约了境外找矿勘查工作。而遥感技术以其自身不受地域和时间限制且所需经费较少等优势, 通过结合已有地质资料先在室内进行地质矿产遥感解译研究, 再配合少量地面查证工作, 便能快速掌握有关地质矿产特征信息, 为境外找矿勘查部署及投资决策提供可靠的地质矿产依据, 可极大地提高境外矿产资源勘查开发的效率。目前, 在我国启动的境外矿产资源勘查开发项目中, 遥感技术已作为重要技术手段应用于项目工作的各个阶段, 并已为10多个“ 走出去” 企事业单位的找矿勘探部署及投资决策提供了有价值的信息, 取得了显著效果[23, 24, 25, 26, 27, 28]。

津巴布韦大岩墙是在津巴布韦1:100万全国遥感地质矿产解译基础上圈定的重要成矿岩体, 利用ETM+卫星遥感数据对其进行1:25万的遥感地质解译与研究, 快速准确地确定了岩体的展布、长度、宽度、断裂构造及不同岩层的分布面积等信息, 并从遥感角度很好地解释了津巴布韦大岩墙次岩浆房的划分, 对大岩墙地质构造的总体特征有了直观认识。对塞卢奎次岩浆房这一地质现象特殊、矿产开采活跃的地段, 采用ZY-1 02C卫星遥感数据开展了1:5万以上比例尺的详细解译研究, 准确识别出其形态展布、岩性分布及矿业活动情况。上述不同尺度的地质信息, 是其他地学方法所不能轻易获取的, 充分体现了遥感技术的优势。

在近几年境外遥感地质工作基础上, 根据我国境外地质矿产勘查的现状和实际要求, 充分发挥遥感技术宏观性和多尺度的特点, 采用多源遥感卫星数据, 结合国内遥感地质工作的最新成果[29], 本文总结出了境外“ 五尺度” 工作方法, 即通过前期制定相应的遥感地质解译标准, 根据不同工作区范围和目的要求, 合理地选择适宜的卫星遥感数据, 开展相应比例尺的遥感地质解译研究。“ 五尺度” 的比例尺从小到大依次为: ①1:500万大洲遥感地质矿产解译。主要利用经过抽样的ETM+卫星遥感数据, 快速了解各大洲地质构造特征和矿产资源分布规律, 提取出矿产资源丰富、成矿潜力巨大的重要资源型国家, 为我国境外矿产勘查开发工作的宏观部署提供依据。②1:100万重要资源型国家遥感地质矿产解译。主要利用ETM+, ZY-1 02C等卫星遥感数据, 识别资源型国家的地层、岩体及构造等地质特征, 查明矿床的分布状态, 研究矿产资源成矿规律, 圈定重要成矿带。③1:25万重要成矿带遥感地质矿产解译。主要用空间分辨率优于15 m的ZY-1 02C, ETM+等卫星遥感数据, 提取区域地层、岩体和构造信息, 并利用ETM+卫星遥感数据提取铁染及羟基等遥感蚀变异常信息, 重点查明赋矿岩系、成矿岩体、蚀变带和成/控矿构造等找矿线索, 圈定找矿远景区。④1:5万找矿远景区遥感地质矿产解译。主要利用空间分辨率优于5 m的ZY-1 02C, SPOT5等卫星遥感数据, 开展含矿岩性、成/控矿构造的详细解译, 利用ASTER多光谱数据提取蚀变矿物的矿化蚀变信息, 初步查明远景区成/控矿地质条件和矿化蚀变类型, 圈定找矿靶区。⑤1:1万找矿靶区遥感地质矿产解译。主要利用空间分辨率优于1 m的WorldView2, QuickBird, GF-1和GF-2等卫星遥感数据, 建立典型矿床的遥感找矿模型, 圈定矿化蚀变带、矿化带及矿体, 直接用于找矿勘探。“ 五尺度” 方法多采用大比例尺的解译成果对小比例尺的解译成果进行初步验证, 以提高遥感地质解译成果的质量。

5 结论

1)经卫星图像遥感地质解译查明, 津巴布韦大岩墙长544 km, 宽1.3~11 km, 总体呈NNE(16° )走向; 总面积约3 001 km2, 其中超镁铁质岩层面积约1 817 km2, 镁铁质岩层面积约1 184 km2; 在纵向上可划分为北部和南部2个主要岩浆房, 北部岩浆房由穆森盖济、达温代尔和赛巴奎3个次岩浆房组成, 南部岩浆房则由塞卢奎和韦扎2个次岩浆房组成。大岩墙西侧的乌姆维米拉卫星岩墙比较连续, 长约500 km, 与大岩墙主体的间距为3~15 km; 大岩墙东侧的东部卫星岩墙呈断断续续状, 长约320 km, 与大岩墙主体的间距为17~40 km。

2)塞卢奎次岩浆房长77 km, 宽2.5~7.2km, 呈NNE(20° )走向, 面积392 km2; 上部的镁铁质辉长岩和苏长岩呈“ 蠕虫” 状块体, 面积约121 km2; 下部的超镁铁质辉石岩、橄榄辉石岩、纯橄榄岩和方辉橄榄岩呈长条状包裹着镁铁质岩层, 面积约271 km2。该次岩浆房东西两侧不同的变形强度应是其侵位形成过程中差异性围岩造成的, 后期十分稳定未受到大的构造运动影响, 超镁铁质岩层是寻找铬铁矿的重要部位。

3)津巴布韦大岩墙上铬铁矿和铂族元素矿床储量巨大, 其形成与镁铁质-超镁铁质岩层密切相关。ZY-1 02C卫星数据虽然受空间分辨率的限制, 但通过对矿业开采遗迹进行解译, 仍可证实铬铁矿成层出露的事实。建议采用高空间分辨的卫星遥感图像开展1:1万及以上的大比例尺地质解译研究, 这将对直接寻找铬铁矿层会有很大帮助。对于寻找铂族元素矿床, 可利用多光谱卫星数据直接提取与铜染色相关的矿物蚀变信息, 获得直接找矿标志。

4)针对境外地质矿产勘查特点, 以遥感技术自身优势提出的“ 五尺度” 工作方法, 能很好地满足我国矿资源勘查开发“ 走出去” 战略不同尺度的要求。多年的工作实践及本文研究实例表明, “ 五尺度” 工作方法能快速获取不同尺度的地质信息, 大到识别区域成矿地层、岩体及成/控矿构造乃至洲际断裂和巨型成矿带, 小到建立具体的找矿标志直至圈定找矿有利地段, 都有很好的应用效果, 已成为国家境外地质工作宏观部署及“ 走出去” 矿业企业勘查的重要技术支撑。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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