间接找矿标志

1. 岩性地层标志

矿床的形成总是与某些特定岩性、岩相和某些地质时代的地层具有成因上的联系。铬、镍、钴、铂主要与基性、超基性岩体有关; 华北地区的煤矿基本上都产在下侏罗统和下二叠统煤系地层内。因而利用遥感图像来找出特定地区内某些已知与成矿关系最密切的地层、岩相，就为找矿提供最基本的地质依据。

利用遥感图像来寻找与斑岩铜矿成矿密切的斑岩体，是遥感从岩性标志来找内生矿产效果较好的例子。在遥感图像上准确识别岩体类型、形态、接触带位置、剥蚀深度等有利于指导找矿。依据色调在图像上区分不同期次、不同岩性是很容易的，如各类岩浆岩由于在色彩上、形态上、产状上、花纹上具有与其他岩石不同的特征，故在解译时易于区别。我国新疆东部地区依据遥感图像特征将过去认为与水晶矿成矿有关的海西早期岩体改为海西晚期岩体，这就对各期岩体的成矿和找矿方向提供了新的观点。我国西藏阿里地区，根据遥感影像特征在雅鲁藏布江大断裂两侧发现了大小不等的几十个基性、超基性岩体，为找铬矿提供了远景靶区。在南非克里斯泰林地盾区，依据影像特征确定了南非两个构造单元接触带的基性、超基性岩中含有世界最大的镍矿。

外生矿床的存在与特定时代的沉积岩岩性地层、岩相条件、沉积岩层有关。如成煤总是与某些特定时代的地层有关，沉积铁矿等沉积矿床也产于特定时代、特定岩相的沉积建造中。利用遥感资料来找外生矿床，要研究含矿地层特征和沉积岩相地层影像特征来揭示出沉积矿产远景。如加拿大在寻找沉积变质铁矿时，据影像特征发现铁矿的贫富与含铁石英岩层中石英夹层的厚薄有着对应的关系。我国西南有两个铜矿早已发现，但一直不了解其分布规律，遥感影像解译后发现它们正位于背斜两翼同一个层位上，才按顺序追索而扩大了矿区的远景。我国广西右江两岸巨大的平果铝土矿区，原生矿产出于二叠系中，次生矿为岩溶坠积成因，现在根据遥感解译，查明呈北西向贯穿该区的右江断裂具有右旋平移特点，结合矿点展布，可以指出进一步找矿方向应在田东、古眉、靖西一带及白马、武鸣一带的二叠系中 ( 图 9-1) 。

图 9-1 广西右江两岸地质及铝土矿点 TM 影像解译略图1—质量较好的铝土矿床 ( 点) ; 2—质量较差的铝土矿床; 3—右旋平移断层

综上所述，在遥感图像上解译含矿的岩性和地层是找矿的基本条件。可以利用不同比例尺遥感图像的结合来划分各种大型的沉积建造。

2. 地质构造标志

矿产的形成常与一定构造条件有关。构造对成矿的控制作用如下:

( 1) 成矿前的构造控制了沉积盆地的构造、地貌和古地理条件，也决定了内生矿床的聚集场所和岩浆热液上升运移的通道。

( 2) 成矿同期的构造，特别对内生矿床、变质矿床起着直接的控制作用。

( 3) 成矿后的构造，则对矿层、矿体的空间形态起改造和破坏作用。

( 4) 基底和盖层的构造特点，都是控制矿产的空间和热动力条件的重要标志。

( 5) 沉积盆地中的穹窿和短轴背斜等是油气聚集的有利条件。

( 6) 各组线性构造的复合部位，如褶皱脊线、地层不整合面、侵入接触带也是成矿有利的部位。

在遥感图像上解译构造具有独特的效果，特别对线性构造及其规模、分布范围、展布方向等统计规律以及构造格架的了解，十分有效。根据地质构造来指导找矿的步骤如下:首先在遥感影像基础上，通过对已知矿床点的分布与航片、卫片构造解译资料研究，提出新的成矿规律认识。例如美国加利福尼亚州大约有 100 个汞矿床群集中在 21 个地区，大部分汞矿床产于北起莱克县南，至圣巴巴拉县以北的加利福尼亚州海岸山脉中。过去很少知道汞矿区的成矿条件，经遥感图像解译查明，该区圣安德烈斯断裂是一条成矿前的导矿构造，而斜交它的北西西向剪切裂隙才是容矿构造，这一新的线性构造的发现，对查明加利福尼亚州海岸山脉地区汞矿床的成矿条件和远景区起着重要作用。其次是寻找受隐伏构造控制的隐伏矿床或成矿远景区。最后是通过构造标志的解译，扩大已知矿床的远景储量。如埃及通过对地质构造影像的解译，认识了超基性岩体的分布规律，从而在沙漠地区发现了大型铬铁矿床。

3. 围岩蚀变标志

围岩蚀变是一种重要的遥感图像找矿标志，这是因为首先围岩蚀变分布范围比矿体要大几倍到几十倍，常显示为特殊的色彩和花纹。围岩蚀变产生的特殊蚀变矿物相对富集，与未蚀变岩石相比产生光谱和色调、色彩异常 ( 图 9-2) ，因而在遥感图像上较容易识别。另外，随着遥感影像增强技术的发展，可通过某些影像增强技术把围岩蚀变显示出来，便于扩大远景区。例如美国内华达州果尔德菲尔德矿区，由于蚀变岩与非蚀变岩类之间存在有二价铁氧化物吸收带的反差，通过彩色比值图像，将蚀变岩类以一种颜色 ( 绿、褐色)表现出来。

图 9-2 主要蚀变矿物的反射光谱曲线( 左图为光谱曲线，右图为 TM 波段相应亮度的变化特征曲线)

围岩蚀变的解译标志有: ①因蚀变引起围岩岩性发生变化，反映在微地貌特征的差异上。例如硅化、次生石英岩化，表现为条带状、不规则团块状的正地形; 高岭土化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、滑石化表现为条带状、不大的盆地状的负地形。②原岩颜色发生变化，造成特殊影像色调、色彩。如高岭土化、白云岩化、蛇纹石化、大理岩化、绢云母化等使岩石颜色变浅; 青磐岩化使岩石色调加深等。彩色和假彩色图像可以按颜色分析，黑白图像则反映为变色斑块或条带。③微地貌花纹上产生异常，主要是原岩结构构造发生变化引起的。

世界上根据围岩蚀变的图像解译典型矿。例如: 巴基斯坦萨因达克地区，根据斑岩铜矿的对称蚀变分带性特点，根据它们的色调及微地貌差异显示找到了几个成矿远景区，此含矿岩体中心为负地形，呈浅色调的绢云母化带及泥岩化带，含矿岩体边缘为崎岖地形，呈暗色调的青磐岩化带。美国内华达州古波雷特含金多金属矿区，在第三纪流纹质凝灰岩围岩内，根据蚀变岩类及非蚀变岩类间的矿物差别、反射率的不同，发现蚀变岩类均有鲜艳色彩，如明矾石化是绿色，硅化呈暗红色。在我国安徽某有色金属矿区的 TM 图像上发现了岩体蚀变 “晕圈”后，从而断定该矿床产于一个沿断裂展布的隐伏的椭圆形岩体之上，矿体的分布范围不仅是地表出露的所谓 “鸡冠形”矿带，而且是一个分布于覆盖整个椭圆形岩体之上的成矿面。根据这样的分析判断，使找矿扩大了远景。

4. 地貌标志

矿体和近矿岩石抗风化抗溶蚀的差异，在微地貌上都会有所反映，有的强烈明显，有的微弱隐晦，据此可以根据地貌影像进行解译。地貌影像解译标志有:

( 1) 抗风化、抗溶蚀强的稳定性岩性，表现为突起的正地形。例如含铁矿体形成陡坎、丘陵、长垄。

( 2) 抗风化、抗溶蚀弱的不稳定岩性表现为沟状的低洼负地形。如硫化矿床的次生淋滤露头，除少数铁帽外，多为槽沟、洼陷带。

( 3) 煤系地层和煤层呈灰黑色低洼条带，盐类矿床多伴生溶蚀地形、盐碱地和高矿化泉水等。

( 4) 现代风化壳矿床多位于古老夷平面上。残坡积砂矿多位于古老夷平面、高阶地等地貌单元中; 冲积砂矿多位于发育阶段不同的古河床、现代河床、河漫滩、河流阶地、埋藏阶地和有利于保存的冲刷地形、岩溶漏斗和凹地中; 海滨砂矿多位于砂嘴、砂堤等有利部位。

世界上根据地貌标志配合其他标志找到矿产扩大远景的例子如: 我国冀东迁安铁矿的含铁石英岩 ( 鞍山式铁矿) ，地形上常表现为一连串沿含铁石英岩延伸方向断续出露的丘陵山包，出现在山前洪积扇和冲积平原上，影像上极易识别。含铁石英岩又常常沿山包的分水岭构成陡棱线出现。美国加利福尼亚的砂金矿床产在古河床中，而古河床被第四纪熔岩流掩埋着，经遥感影像解译，每当找到古河床上的熔岩脊，即可揭示出被埋藏的砂金矿床。赞比亚丰富的金刚石砂矿，就是在依据遥感图像解译出的古河道的古阶地中找到的。许多国家的铝土矿多是在古夷平面上发现的，例如澳大利亚北部金伯利地区的红土型铝土矿，就分布在夷平面上，在遥感图像上呈暗红色珊瑚状团块，边界清楚，内含小的浅色斑点，可直接根据色调、地貌标志来圈定矿产远景地段。

5. 植物标志

植物的分布，不仅与地质条件密切相关，而且与有用元素高度富集的矿产更有直接联系。如某一地区有某种金属元素富集时，这里的植物吸收该元素的量也多，它们一般反映在植物的颜色变化 ( 花、叶、茎) 、植物的生态变化以及植物的分布异常等方面。植物的生长有的受到抑制，毒害致死或呈畸形; 有的受到刺激促进，生长旺盛。如硫化物矿床、放射性矿床、铬镍等金属含量高时，对植物有毒害作用，常造成植物枯死，或成萎缩的斑点，在密林中出现开阔空地 ( 林窗) 。放射性矿床上有时也长植物，但往往是畸形植物。锌元素含量高的地段，苦艾叶状植物生长茂盛，其他植物则很少生长。含铜高的地段，红松生长特别茂密、壮大，其他树种则枯死，有时在灌木林中形成 “林窗”。俄罗斯雅库特含金刚石的金伯利岩筒上生长的植物 ( 赤杨、落叶松林) 特别茂密高大，呈圆形或舌形斑点，色暗而单一。冷杉树、橡树、落叶松和杉树在高铜锌区生长时，其枝叶色调发生变化，导致植物生态变异。煤矿发生地下火灾时，可使地表植物枯萎。地热异常也常引起植被长势茂密或提早生长或生长期延长，这些在遥感图像上都有反映。

利用指示植物和地域植物的特征，在遥感影像上进行分析找矿已广为人们重视。例如赞比亚依据遥感影像分析热带雨林中出现干草原的斑状分布特点发现了大铜矿; 委内瑞拉通过遥感资料分析地植物分布特征，发现 5 ×10⁸t 大铁矿; 南非津巴布韦在遥感图像上发现原始森林中由于植物中毒而呈现出斑块状草地异常，经地面验证是铜-钼矿引起的; 美国科罗拉多高原铀矿地段的植物均变成低矮的灌木丛，而且叶子均变成白色 ( 白叶病) 。

6. 土壤标志

土壤的类型、颜色、影像结构、植被、含水性以及分布等特征与基岩、矿产之间有密切的关系。特别是残坡积土壤往往反映地质矿产的某些特征。遭受过硅化、绢云母化或黄铁矿化地段的土壤，在颜色上与周围未受蚀变的岩石在土壤上有显著不同。遥感图像真实地反映了地面的地形起伏，水系特点，土壤及地质体的分布，这对解释引起地球化学分散晕异常的物质来源、母岩可能产出部位的判断都是十分有用的。矿点附近由于某种元素的高度集中，往往在植被、土壤颜色、农作物影像花纹中有更明显地反映。

图 9-3 生长在正常土壤和生长在富含铜、钼的土壤上的胶枞和红云杉的反射光谱曲线( 据 Yost，Wenderoth，1971)

7. 地球物理标志

地球物理找矿标志是间接找矿标志之一，主要是指各种物探异常，包括磁异常、电异常、重力异常、放射性异常、人工地震等。研究地球物理探矿标志法，能够穿透盖层取得深部探矿信息，这对于预测各种地表和地下盲矿都是极其重要的手段之一。目前航空物探、卫星物探的快速发展，更使物探在找矿中起着极其重要的作用。例如磁异常在寻找磁铁矿及其他磁性矿产，激电异常在寻找有色金属、贵金属矿产，放射性异常在寻找铀、镭等放射性矿产，人工地震在寻找油气、煤田等矿产上都具有不可替代的作用。

地球物理找矿标志由于是间接找矿标志，不能单独依靠它圈定矿体，评价矿体，必须配合地质解释才能更好地应用各类物探异常。

上述与矿化有关的解译标志，变化较大，往往出现多解。工作中要从本地区的各类已知矿床影像解译开始，认真总结各类矿产标志的图像表现形式，总结工作区的矿产解译标志。如约斯特和温德罗斯测量了生长在矿体 ( 铜-钼矿带) 上和非矿化区正常土壤上红云杉和胶枞的反射率 ( 图 9-3) ，二者光谱曲线明显不同，特别是近红外区的反射率变化更大。