王晗昳 郭龙龙 曾刚 张凯
摘要：以地质成矿理论为基础，以地质、物探、化探和遥感为主要勘查手段，在内蒙古自治区阿拉善盟迭布斯格乌拉地区开展金、铜、钨、钼、铌、钽等多金属矿产远景调查，重点阐述遥感蚀变异常、土壤地球化学异常和航磁异常的找矿应用。结合地质资料综合分析，筛选化探异常9处、遥感蚀变异常4处、航磁异常2处，经异常查证，发现有找矿意义的异常6处。综合分析，圈定3处重点找矿靶区，分别为蛤勒曾陶勒盖铌钽矿找矿靶区，查干陶勒盖铜钼重点找矿靶区和乌兰公东金铜多金属重点找矿靶区，为下一步战略性矿产资源调查提供后备选区。
关键词：地质；航磁；化探；遥感；迭布斯格乌拉地区
Comprehensive prospecting application of geolophy，aeromagnetic ， geochemical and remote rensing in Diebusigewula area， Alashan region， Inner mongolia
Wang Han-yi1， Guo Long-long2， Zeng Gang2， Zhang Kai2
1.Inner Mongolia Geological Exploration Co.，Ltd，Hohhot 010020，China； 2.Iner Mongolia No.4 Geological and Mineral Exploration and Development Institute，Wulanchabu，012000，China
Abstract： The Based on the theory of Geology and mineralization， and with geology， geophysical exploration， geochemical exploration and remote sensing as the main exploration means， the prospective investigation of gold， copper， tungsten， molybdenum， niobium， tantalum and other polymetallic minerals in diebusigewula area， Alashan region， Innermongolia， is carried out。The emphasis work is analysis remote sensing alteration anomaly， soil geochemical anomaly and aeromagnetic anomaly for the exploration application. Combined with the comprehensive analysis of geological data， 9 geochemical anomalies， 4 remote sensing alteration anomalies and 2 aeromagnetic anomalies were screened. Through the anomaly verification， 6 anomalies with prospecting significance were found. Based on the comprehensive analysis， three key prospecting target areas are delineated， namely， the target areas of niobium and tantalum deposit in Halezengtaolegai， the target areas of copper and molybdenum deposit in chagantaolegai and the target areas of gold and copper polymetallic deposit in wulangong East， which provide reserve areas for the next strategic mineral resources investigation.
key words： geology；aeromagnetic exploration；geochemical exploration；remote sensing；Diebusigewula
本次调查区迭布斯格乌拉地处内蒙古西部阿拉善盟北部，构造位置处华北地块北缘西段，巴音乌拉山断隆、雅布赖山断隆以及河套断陷三个次级构造单元的交汇部位，地质构造复杂、岩浆活动频繁，矿产资源丰富[1]。该区域已发现矿产有铁、铜、铅、锌、金、铂、稀土等多种矿产，是内蒙古自治区重要的矿产资源聚集区[2]。
矿产远景调查是战略性矿产勘查的前期基础工作，是通过实施1∶5万地质、物探、化探、遥感调查工作，为矿产预查提供靶区和新发现矿产地的区域找矿工作[3]。矿产远景调查以地质、物、化探、遥感等技术手段为主，全面开展矿产勘查工作。目前，地质、物探、化探工作方法技术成熟，特别是化探技术在金属矿产勘查工作中具有重要作用。遥感技术在地质矿产勘查工作中扮演越来越重要的角色，从基础的地质环线构造解译到矿化蚀变信息提取，特别是高光谱矿物填图，已经深入到地物成分识别和研究阶段。在岩裸露程度高的地区效果最好，在基础地质资料少的境外或无人区，遥感找矿有着不可替代的作用；在工作程度较高的地区，与地质、物、化探资料的结合更有实际意义[4]。
航磁调查结果在岩性构造解释和矿产勘查工作中都发挥着重要作用。航磁测量以磁力仪搭载于飞行器上按照预先设计好的测线飞行测量，飞行器的形体越来越小，由大型固定翼飞机发展到小型直升机到无人机，生产上已经普遍使用直升机，飞行器的小型化带来的是飞行高度的降低，大大提高了测量精度，通过大量数据对比，1∶5万航磁和1∶5万地面高精度磁法测量结果已经非常接近[5]。
本文重点阐述在迭布斯格乌拉地区遥感技术与地质、物探、化探技术找矿的综合应用，发现了多处找矿线索，并圈定了3处找矿靶区，为进一步找矿奠定基础。
1.区域地质背景
工作区位于华北地块北缘西段，地质演化历史漫长，自太古代五台运动至新生代喜马拉雅运动，具有不同程度的发展，其地质构造复杂、岩浆活动频繁，矿产资源丰富，区域内主要矿产有铁、铜、金、铅、锌、石墨和稀土等金属和非金属矿产，目前已发现有众多中—大型矿床，找矿潜力较大。
工作区内出露的地层有新太古界乌拉山岩群，岩性由角闪岩相—麻粒岩相中深变质岩组成。中新生代有大量陆相河、湖相沉积。侵入岩极为发育，总体呈NE、NEE向展布，明显受构造控制，成分复杂，岩石类型以中酸性为主，主要有正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩。矿产资源以铁、铜、金、石墨为主，区内典型矿床有朱拉扎嘎大型金矿床和沙拉西别铜矿床。工作区已知石墨矿点 2处，金矿（化）点1处、银多金属矿（化）点1处、钨矿（化）点1处、金多金属矿化点1处（图1）[1]。
2.遥感蚀变异常提取
2.1遥感信息源的选择
选用美国陆地卫星landsat-7号的ETM+数据作为信息源。Landsat-7卫星发射于1999年4月15日，其传感器是增强型专题绘图仪ETM（Earth Thematic Mappe：），该设备增加了一个15m分辨率的全色波段，热红外通道的空间分辨率也提高了一倍，达到了60m，每景覆盖面积为185km×170km，本次ETM+影像数据的轨道号为130（PATH）-32（ROW），接收时间是2002年6月24日，数据质量较佳，散云覆盖率在1%～1.2%之间，基本无其他干扰。
2.2蚀变异常提取
蚀变矿物具有特殊的光谱特征，根据Hunt和工作人员的实验室研究成果，在可见光和近红外区，含铁（Fe3+）蚀变矿物特殊的吸收谱在400nm和900nm，典型的含铁蚀变矿物有赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、褐铁矿、黄钾铁矾等；含羟基蚀变矿物特征吸收谱在2200nm～2300nm，如高岭石、绿泥石、绿帘石、蒙脱石及云母等等；碳酸盐化蚀变矿物特征吸收谱在2300nm～2400nm，代表矿物有菱镁矿、方解石、白云石等[6-8]。根据美国Jet Propulsion Laboratory （JPL）波谱数据库及United States Geological Survey （USGS）波谱数据库提取典型蚀变矿物波谱曲线与ETM+数据对应分析，含铁蚀变矿物特征吸收谱对应TM1、TM2和TM4波段，含羟基和碳酸盐化蚀变矿物集特征吸收谱对应TM7波段。
以ETM+数据为基础，利用Crosta法则进行蚀变异常提取，其中ETM+的波段1345进行主成分分析（PCA）提取含铁蚀变矿物异常，ETM+的波段1457进行主成分分析（PCA）提取羟基和碳酸盐化蚀变矿物异常[9-11]。经过多次试验没能找到符合统计要求的特征向量，改用综合异常提方法进行。利用ETM+的123457波段进行主成分分析，特征矩阵见表1，选择4波段为负值、3和5波段为正值、7波段为负值贡献的主因子作为含铁染、羟基—碳酸盐化蚀变等综合异常主因子。特征向量PC5取反之后满足这个条件，确定为蚀变主因子。对蚀变主因子进行概率统计分析，参考其统计参数，对异常进行分级，分级原则是以平均值加2n倍标准差作为分级标准，n=1，2，3分别为一级异常（图面赋予蓝色）、二级异常（图面赋予绿色）、三级异常（图面赋予红色），提取结果见蚀变异常图（图2）。
2.3蚀变异常特征
根据异常的分布，共筛选4处异常，异常大小规模不等，异常特征见表2。其中YG-1、YG-2异常呈条带状，分布于乌拉山岩群变质地层与中酸性岩体的接触带上，同时与AP1、AP8化探异常吻合，该类异常有利于形成热液型多金属矿产；YG-4异常椭圆形，面积大，与基性岩体对应，与化探异常AP3的铁族元素异常Ni、Co、Cu、V和航磁蒙C-2010-0155异常重合（图6），对寻找与基性岩有关的金属矿产有较好指示作用；YG-3号异常NS向延伸的椭圆形，分布于乌拉山岩群内，与化探异常AP8的Cu、Ag、W、Mo、Cd异常对应，对铜银钨钼等多金属矿产有指示意义。YG-1、YG-2号异常分别进行了异常查证，发现了较好的找出信息，YG-3、YG-4号异常都有已知矿权设置，正在勘查阶段，说明已被列为重点工作区。
3.航磁异常特征
2010年—2012年，核工业航测遥感中心在内蒙古自治区阿拉善盟东部—巴彦淖尔市西部开展1∶5万航空磁法测量工作。航磁△T等值线平面图可以看出，航磁异常整体表现为以平稳的负磁异常背景上局部出现的正磁异常所组成。航磁蒙C-2010-0155异常分布于南部鄂里格西一带，在平面上呈近椭圆状，椭圆长轴方向为近东西，北部伴生半环状负磁异常带，异常幅值380nT。异常区对应早二叠世辉长岩侵入体，岩体外围有大量二长花岗岩分布。根据实测物性资料，花岗岩类无磁性，基性岩具有一定的磁性，磁化强度一般为（1000～7000）×10-6CGSM，剩磁范围200～64100×10-6CGSM（Jr），推测磁异常为基性侵入岩体的反映[1]。AP3化探异常位于异常区西南，异常元素组合以Cu、Co、Ni、V为主，遥感蚀变异常YG-4与化探异常套合较好（图6），该异常区是寻找与基性岩有关的铜钴镍多属矿有利地区，由于该区设置探矿权，并且在保护区内，所以没有进一步查证。蒙C-2010-0154低缓弱磁异常，推测引起该异常的原因可能和局部微小构造的关系较为密切。
4.化探异常特征
工作区开展1∶5万土壤测量781km2。按照100×40m的网度进行土壤样品的采集，样品介质主要是土壤，物质成分以岩屑为主，代表下覆基岩的地球化学特征，土壤样共计4547件，分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn、Mo、V、Be、Nb、Co、Ni、Cd共18种元素。全区圈出化探综合异常9处[1]（图4），异常特征如下：
AP1：主要元素组合为Mo、W、Cu，其中Cu、Mo有明显的浓集中心，规模大，连续性较好，最高值Cu为8.39μg/g、Mo118μg/g、W22.3μg/g，异常主要出现在二叠纪花岗岩体与乌拉山岩群片麻岩组地层接触带附近，是寻找铜多金属矿的有利地段。
AP2：异常主要元素为Nb元素，最高值60.8μg/g，地表与正长斑岩脉吻合，采集样品分析Nb2O5+Ta2O5含量最高为0.0087%，有寻找铌钽稀有金属矿的条件。
AP3：主要元素组合为Ni、Co、Cu、V，Cu最大值为59.3μg/g，Co元素最大值为112.0μg/g，Ni元素最大值为720.0μg/g，V元素最大值为59.3μg/g，元素浓集中心明显，异常强度高，规模大，是寻找与基性岩有关的铜钴镍矿床有利地段。位于保护区内，未开展进一步找矿工作。
AP4：异常元素以Mo元素为主，异常值低，且较分散，无找矿意义。
AP5：异常元素组合Sb、Mo、W，异常区大面积被第四系风成砂覆盖，地表未见明显的矿化，进一步工作价值不大。
AP6：异常以Mo、Cu、Zn元素为主，Cu最大值为293μg/g，Mo最大值为33.5μg/g，Zn最大值为403μg/g，圈定的蚀变带与异常吻合较好，且脉岩、构造较发育，是寻找Cu多金属矿有利地段。
AP7：异常元素组合为以Cu、Au、W、Mo为主，有明显的浓集中心，异常强度高，最高值Au为21.4ng/g、Cu为334μg/g、W为127μg/g、Mo为22.8μg/g。伴生As、Sb、Hg异常具多级浓度分带，推断异常可能由热液活动所引起。该区构造发育，是寻找铜金矿的有利地段。
AP8：异常元素组合以Cu、Ag、W、Mo、Cd为主，Cu最大值为247.0μg/g，Ag最大值为0.400μg/g，W最大值为20.7μg/g，Mo最大值为91.20μg/g，Cd最大值为6.95μg/g，异常浓集中心明显，强度高，规模大，异常区构造发育，是寻找铜多金属矿的有利地段。
AP9：异常元素组合以W、Mo、Au为主，W最大值为91.9μg/g，Mo最大值为24.7μg/g，Au最大值为94.9ng/g，以Au、W为主成矿元素，圈定了钨矿（化）体，推测该异常为矿致异常，是寻找钨多金属矿的有利地段。
根据异常特征和所处的地质条件分析，AP3有已知矿权设置，AP4、AP5成矿条件差，暂未开展找矿工作。其他AP1、AP2、AP6、AP7、AP8、AP9都具有较好的找矿潜力。
5.异常查证
异常查证是在地质、物、化、遥资料综合研究的基础上筛选有代表意义的异常部署野外调查，以确定异常的真实性、异常的成因，并对其找矿意义进行评价。野外调查主要进行地面地质踏勘、1∶1万地质、土壤剖面测量、综合剖面测量（地质、土壤、磁法、激电中梯度）等方法，通过加密勘查，细化分解异常，追踪异常源。
异常查证工作获取了丰富的找矿信息。其中AP1（YG-1）异常区：经剖面检查，花岗闪长岩体与片麻岩接触部位出现Au、Cu、Mo异常高值区，土壤样品最高含量Au为19.6ng/g，Cu为1300μg/g，Mo最高为8.5μg/g，Cu、Mo、Au多金属找矿意义较大；AP2异常区：地表踏勘，在正长斑岩内采集拣块样进行分析，Nb2O5+Ta2O5含量最高为0.0087%，有寻找铌钽稀有金属矿的条件。化探AP6（YG-2）异常区：2条1∶1万地质、土壤综合剖面测量，在地表褐铁矿化、硅化破碎蚀变带内发现Cu、Mo、Zn高值区，Cu峰值为210μg/g，Zn峰值为480.7μg/g，Mo峰值为100μg/g，表示有较好的找矿潜力；AP7异常区：1∶1万地质、土壤综合剖面测量，W、Mo、Ag、Cu、Pb、Au、As、Sb、Bi、Hg异常重现，W最高19.2μg/g，Ag最高1.17μg/g，Cu最高202μg/g，Pb最高1000μg/g，Au最高10ng/g，As最高600μg/g，地表对应矿化蚀变带（图5），区内发现多金属矿化点一处。AP8（YG-3）异常区：异常区有石墨探矿权，通过路线调查，见铜矿化蚀变特征；AP9异常区：1∶1万土壤测量进行检查，W、Mo、Au异常进一步划分为3处子异常，进一步确定异常源位置。
6.综合分析及找矿预测
矿产远景调查的综合研究工作要求对实测的地、物、化、遥等找矿信息进行综合分析和资料的综合整理，分析区域成矿地质背景，开展矿产预测，对区域矿产潜力做出综合评价[1]。本文以地学成矿理论为基础，以战略性矿产远景调查技术要求为指导，学习同类地区找矿预测方法[12-13]，开展找矿预测，圈定重点找矿靶区（图6）如下：
（1）蛤勒曾陶勒盖铌矿找矿靶区
靶区位于迭布斯格北，面积约4km2。地层不甚发育，只在局部可见乌拉山岩群片麻岩组黑云斜长片麻岩。侵入岩比较发育，主要有早中二叠世二长花岗岩、似斑状二长花岗岩、花岗闪长岩、正长花岗岩。脉岩亦比较发育，主要有规模较大的正长斑岩脉、辉绿岩脉。区内断裂构造主要表现为北东向，构造附近岩石片理化比较发育。
靶区内包含1∶5万AP2综合异常，以Nb元素为主成矿元素，伴生元素有Mo、W、Cu、As、Sb、Bi、Hg、Ag、Pb、Sn、Be、Ni、V，异常强度较高、规模大、连续性好，有3处浓集中心，其中Nb、Mo为三级浓度分带，Nb含量最高为60.8μg/g，Mo含量最高为5.73μg/g，在该区中部正长斑岩内发现了1处铌矿化点，综合分析有较大找矿潜力。
（2）查干陶勒盖铜钼重点找矿靶区
靶区位于迭布斯格北查干陶勒盖一带，面积约6km2。出露的地层主要为乌拉山岩群片麻岩组黑云斜长片麻岩，局部含石墨，与岩体接触部位蚀变强烈，表现为硅化、褐铁矿化、绢云母化等。侵入岩比较发育，主要有早中二叠世二长花岗岩、花岗闪长岩、中细粒闪长岩等，脉岩主要有石英正长斑岩脉、石英脉。区内主要表现为近南北向次级断裂构造，构造附近岩石破碎。在该区圈定了规模较大的蚀变带，ETM+遥感数据提取的铁染、羟基—碳酸盐化蚀变异常，异常强度高，达三级，且与化探1∶5万土壤测量AP6的Cu、Mo、Ag、Cd、Be、Sb、Ni综合异常套合关系好，主成矿元素Cu、Mo、Ag异常浓集中心明显，异常值高，具有一定找矿潜力。对异常通过重点检查，Cu、Mo、Ag、Sb、Zn等元素异常都能很好重现，综合分析认为该区具有寻找铜、钼多金属矿的潜力。
（3）乌兰公东金铜多金属重点找矿靶区
靶区位于乌兰公东部，面积约10km2。出露地层为太古界乌拉山岩群片麻岩，出露侵入岩体主要为二叠纪片麻状花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和二长花岗岩，呈岩株状产出，斑岩脉、花岗岩脉、石英脉发育。南部和北部发育有两条北西向断裂构造，沿构造岩石破碎，局部褐铁矿化、硅化比较发育。
靶区包含1∶5万土壤测量AP7综合异常，元素组合为Au、Cu、W、Mo、Pb、Ag、As、Sb、Bi、Cd、Hg，各异常元素套合好，规模大，强度高，连续性较好，上述元素均达到四级浓度分带，具一定找矿潜力。异常检查，Cu、Mo、Ag、W、Sb等元素异常重现性较好，AP7-4号异常与矿化蚀变带吻合较好，有寻找多金属矿的潜力。在2015年度重点检查过程中通过1∶1万激电中梯圈定了激电异常，与矿化蚀变带和1∶1万化探异常吻合较好，初步推测激电异常有可能是硫化物金属矿（化）引起的，提供了很好的找矿依据。靶区内有金、银多金属矿（化）点，是寻找中大型多金属矿产地的有利地段。
7.结论
（1）通过迭布斯格乌拉地区1∶5万地质、物化探、遥感调查，筛选出9处化探异常、2处航磁异常、4处遥感蚀变异常，经过异常查证，发现6处有进一步找矿意义的异常区，分别为：AP1（YG-1）（Au、Cu、Mo）多金属异常区，AP2铌钽稀有金属矿化异常区，AP6（YG-2）（Cu、Mo、Zn）异常区，AP7（Cu、Au、W、Mo、Ag）异常区，AP8（YG-3）（Cu、Ag、W、Mo、Cd）异常区和AP9（W、Mo、Au）异常区。综合地质、物、化、遥调查结果，开展找矿预测，圈定3处重点找矿靶区，分别为乌兰公东铜金多金属重点找矿靶区、查干陶勒盖铜钼重点找矿靶区和蛤勒曾陶勒盖铌钽矿找矿靶区。
（2）1∶5万土壤地球化学测量在远景调查工作中发挥了重要作用，从异常的发现，异常查证，到远景区的圈定都起着关键作用。本文圈定的3处找矿靶区，都在化探异常反映良好AP2、AP6、AP7异常区域内，分别以铌钽矿、铜钼矿、铜金钨钼银矿为主要找矿方向。
（3）利用遥感技术提取的4处蚀变异常，100%与化探异常重叠，其中YG-3、YG-4处已被列为矿权设置区域，说明已被列入重点找矿地区，另外YG-1、YG-2处经查证发现进一步找矿信息，说明遥感蚀变异常找矿方法效果很好，可为同类地区找矿提供方法借鉴。
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