高寒山区矿化蚀变信息提取的应用研究

铜 矿最 有利 地 区之一 ［ 。 １ ］ ２ ２ 研 究 方 法 和数 据预 处理 ． 本 次研 究 数 据 来 源 于 美 国 马 里 兰 大 学 提 供 的
矿化 蚀 变信 息 的提 取有 着 充 分 的物 理 依 据 ， 主 要是 依据 蚀变 矿物 的光谱 特征 和 它在遥 感影 像上 所 表 现 出的波谱 特性 ， 次 研 究 所 采 用 的信 息 提 取 方 本 法— —定 量光 谱 角 分类 法 仍 然 属 于 一 种 监督 分 类 法 。通 过对研 究 区 的部 分实 地调 查结 果 和搜集 到 的 有 关资 料情 况 的分析 ， 发现 该 研 究 区出 露 地 表 的矿
■ 薏 匝用
遥感信息
高寒 山区矿化蚀变信息提取 的应 用研究
陈劲松① 韩玲①， ～， 王书青①， 汪帮耀②
（ 长 安 大 学 地 测 学 院 ， 安 ７ ０ ５ ； 长 安 大学 资 源 学 院 ， 安 ７０ ５ ； ① 西 １０４② 西 １ ０ ４ ③ 云 南 农 业 大 学 水 利 水 电与 建 筑 学 院 ， 明 ６ ０ ０ ） 昆 ５２ １
Ｑｕ ｎ ｉ ａ ｔ —
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｔｔｖ ｐ ｃｒ ｌ ｇｅＭａ ｐ ｒｔ ｘ ｒ ｃ ｎ ｒｌ ｅ ｌｅ ａｉｎ ｉ ｉｈ ａ ｄ ｃ ｌ ｕ ｔｉ ｒａｏ ｓ ａ ｓ ａ Ｘｉ ａ ｇ Ｔｈ ａｉｅＳ ｅ ｔａ Ａｎ ｌ ｐ ｅ ｏｅ ｔａ ｔｍｉｅａｉ ｄ ａｔｒ ｔ ｎ ｈｇ ｎ ｏｄ ｍｏ ｎ ａｎ ａｅ ｆｗｅｔＴｉｎ ｈ ｎ， ￣ｉｎ ． ｅ ｚ ｏ
摘 要 ： 遥 感 影像 中 准确 地 提 取 矿 化 蚀 交 信 息 有 着 重 要 的 理 论 和 现 实 意 义 。本 文 中 ， 者 利 用 Ｅ Ｍ ＋ 多 光 从 作 Ｔ 谱 数 据 ， 对 新 疆 西 天 山地 区特 殊 的 高寒 山 区特 点 ， 出 了一 种 改 进 的光 谱 角分 类 法— — 定 量 光 谱 角 分 类 法 来 进 针 提
ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｅ ｅ ｅ ｃ ａ ｕ ． ｈ ｏ ｅ ｉ ｌｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｖ ｌ ｅ ｃ
Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｍｏ ｅ ｓ ｎ ｉ ｇ ａｔ ｒ ｔ ｎ ｐ ｉ ｃｐ ｌ ｏ ｐ ｎ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｓ ｅ ｔ ａ ｎ ｌ ｐ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅ ｔ ｅ ｓｎ ； ｌ ａ ｉ ； ｒｎ ｉ ａ ｍ ｏ ｅ ｔａ ａｙ ｉ ； ｐ ｃ ｒ ｌａ ｇ ｅｍａ ｐ ｒ ｅ ｏ ｃ
了数 量 较多 的双 峰 式 火 山 岩 和 Ａ 型花 岗岩 。研 究
像转 变 为反射 率 图像 。其 具体 转化 公式 为 ：
Ｌ— ｇａ ｎ＊ ＤＮ ＋ ｂ ａ ｉ ｉｓ （） １
』 ｃ ２ （ ｏｏ ０ Ｄ Ｌ ｓ／ Ｅ ｓ） 一７ ｃ
（） ２
其 中： Ｌ是地 物在 大气顶 部 的辐射 亮 度 ， ＤＮ 是 像 元灰 度值 ， 益 （ ａｎ 和 偏 移 值 （ｉ ｓ 可 从 原 始 增 ｇ ｉ） ｂａ ）
（ Ｃ ｌ ｇ ｅｌｇ ｎ ｉｅｒｎ ｎ ｏ ｔ ｓ Ｃ ａ ｇ＇ ｎｖｒｉ Ｘｉ ｎ７ ０ ５ ； ① ｏｌ ｅ ｆＧ ｏｏ ｙ Ｅ ｇｎ ｅｉｇａ ｄＧｅｍａｉ ，ｈ ｎ ａ Ｕ ｉｅｓ ｙ， ＇ １ ０ ４ ｅ ｏ ｃ ｎ ｔ ａ
② Ｃ ｌ ｇ ｓｕ ｃ ｃ ｎ ｅ Ｃ ａ ｇａ ｎ ｖ ｒｉ Ｘｉ ｎ ７ ０ ５ ； ｏｌ ｅ ｆ Ｒｅ ｒｅＳ ｉ ｃ ， ｈ ｎ ＇ Ｕ ｉｅ ｓ ｙ， ＇ １ ０ ４ ｅ ｏ ｏ ｅ ｎ ｔ ａ ③ Ｃ ｌ ｇ 厂Ｗａｅ ｏ ｓｒ ａ ｃ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒａ ｄ Ａｒｈ ｔ ｔ ｒ ， ｕ ｎ ｎＡｇ ｉ ｌ ｒ ｌ ｎ ｖ ｒ ｉ Ｋｕ ｍｉ ｇ ６ ０ ０ ） ｏｌ ｅ ｅ ０ ｔｒＣ ｎｅ ｖ ｎ ｙ ａ ｄ Ｈｙ ｒ ｐ ｗｅ ｎ ｃ ｉ ｃｕ ｅ Ｙ ｎ ａ ｒｃ ｔ ａ ｉ ｅｓ ｙ， ｎ ｎ ５ ２ １ ｅ ｕ ｕ Ｕ ｔ
种 “ 信息 ”它 的提 取 方法 有 别 于许 多 其 他 常 规 弱 ，
的信 息提 取 ， 具有 相 当大 的难度 。因此 ， 迄今 为止 所 做 的各种 提取 方法 的研 究都 只能算是 阶段性研 究 成
果 。而对 于现 存 的各 种方法 所存 在 的一个 主要 问题
得 到 了广 泛应 用 ， 大 地 推 动 了地 质 工 作 的有 效 开 极 展 。尤 其是 在 矿 产 资 源 勘 查 以及 成 矿 靶 区 预 测 方
行矿化蚀 变信 患提取 。通过试验研 究表 明， 方法能够有效地提取矿化蚀 变信 息， 该 具有 一定 的理论参考价值 。
关键词 ： 感 ； 变； 遥 蚀 主成 分 分 析 ； 波谱 角 制 图
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ０ １ ７ ２ １ ． ２ ０ ５ ｏ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ —３ ７ ． ０ ２ ０ ． １
ｓｇ ｉ ｃｎ ｅ Ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｕ ｉｇＥＴＭ ＋ ｍｕｔ ｐ ｃｒｌｄ ｔ ，ｈ ｕｈ ｒｄ ｖ ｌｐ ｎｉ ｒ ｖ ｄｓ ｅ ｔａ ｎ ｌ ｐ ｅ— ｉｎｆ ａ ｃ ．ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｓｎ ｉ ｌｉ ｅ ｔａ ａａ ｔ ｅａ ｔ ｏ ｅ ｅｏ ｓａ ｍｐ ｏ ｅ ｐ ｃｒ ｌ ｇｅｍａ ｐ ｒ ｓ ａ
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内外学 者在此方 面做 了许 多研 究 ， 取得 了一定 丰硕 也 的成果 。但针对 矿化蚀 变 这种存 在 于遥 感 影 像 上 的
一
种 重 要信 息来 源 ， 以其 所 具 有 的宏 观 性 、 效 性 、 时
直观 性 等特 点越 来 越受 到各 国有 关 部 门 的重 视 ， 遥 感科 学 又迎 来 了一次 大发 展 。 航 天遥感 应 用 于地质 领域 始 于上世 纪 ７ ０年 代 ， 经过 了近 ５ ０年 的发展 ， 感在 地质 行业 诸 多领域 中 遥
Ｅ ｍａｌｃ ｃｍ＠ １ ６ ｃ ｒ － ｌ： ｓｏ ｊ ２．ｏ ｎ
一
７ ７
—
遥感信息
■ ■应用
备 战铁 矿带这 一 特殊 高 寒 山 区 ， 多 种方 法 研 究 比 经
来 提取蚀 变信 息 ， 通过 检查 提取结 果 ， 但 发现 该方 法
对 于本 次研究 地 区 的效 果 令人 很 不 满 意 ， 其 是 在 尤 对 一些 已知 矿化点 上均 未能 提取 出 已知 蚀 变信息 。
收 稿 日期 ：０ １ ０ —１ ２１－ ５ ２ 修订 日期 ：０ １ ０ —１ ２ １－ ７ ４
就是 缺乏 普适 性 ， 广 性 不 是 很 理 想 。本 文 针 对新 推 疆西 天 山雾横 —— 查 岗诺 尔—— 智 博—— 敦 德——
基 金项 目： 等学 校博 士学 科点 专项科 研基 金项 目（ 高 编号 ２ ０ ０ Ｏ ｌ ０ Ｏ ） ０９ ２５ １０４ 。 作 者简 介 ： 陈劲松 （ ９ ３ ， ， 北省 钟祥 市人 ， 师 ， １ ７ ￣） 男 湖 讲 博士 在读 ， 主要 从事 多元 地 学信 息技术 研究 。
化 蚀变 主 要 有 石 榴 石 化 、 帘 石 一 阳 起 石 化 、 绿 阳起 石一磁 铁矿 化 、 变 大 理 岩 化 、 酸盐 化 、 帘 石 化 蚀 碳 绿 等， 出露地 表 的铁 染矿 化 比较稀 少 ， 比较普 遍 的是 而
中图分类号 ： Ｐ ９ Ｔ ７
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：００ ３ ７ （０ ２ １０ ０ ７ ４ １ ０ — １ ７ ２ １ ）２ —０ ７ —０
Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈｅ Ｅｘ ｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｉ ｅ ａ ｉｅ ｌｃ ｔｏ ｔ ｄ ｎ ｔ ｔ ａ ｔｏ ｆＭ ｎ ｒ ｌｚ ｄ
数 据 的头文 件 中得到 ， 是 地物 反射 率 ，， 日地天 ｐ ｄ为
文单 位距离 ， ｏ 大气顶 部 的太 阳辐照 度 ， Ｅ 为 ０为成像 时 的太 阳天顶 角 ， 图像 的头文 件 中读取 ［ 。 从 ２ ］
２ ３ 信 息 提 取 ．
区 内构 造活动 强烈 ， 山机构 十分 发育 ， 火 成矿 地质 条 件 十分 有利 。本 区矿 产 资 源 丰 富 ， 除查 岗诺 尔 和 智 博 铁矿 外 、 有备 战铁 矿 、 德铁 矿 、 横铁 矿 、 伦 还 敦 雾 古 沟铁铅 锌矿 、 胜利 铜矿 等一 系列 矿产地 ， 已知矿产 多 与火 山活动 有成 因联 系 。该 区是 寻 找与火 山活 动有 关 的岩 浆 型和火 山热 液型 铁铜 多金 属矿床 和斑 岩型
Ａｌｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｉ ｈ ａ ｌ ｏ ｎ ａ ｎ Ａｒ ａ ｔ ｒ ｔｏ ｎ Ｈ ｇ ｎｄ Ｃｏ ｄ Ｍ ｕ ｔ ｉ ｅ
ＣＨ ＥＮ ｉ－ｏ ｇ ０ ， Ｊｎ ｓ ｎ ①， ＨＡＮ ｎ ① ， ＡＮＧ ｈ －ｉ ｇ ， ＡＮＧ ａ ｇｙ ｏ Ｌｉｇ Ｗ Ｓ ｕ ｑｎ ① Ｗ Ｂ ｎ －ａ０
１ 引 言
随着人 类进 入 ２ 世 纪信 息化 时代 ， 们对 空 间 １ 人 信 息 的需求 空前 的增 长 。遥感 作 为提 供空 间信 息 的
一
面， 遥感 更发 挥着 无 法替代 的重要作 用 。
矿化蚀 变信息是重 要 的找矿 信息 ， 利用 遥感 技术
提取蚀 变信息是 遥感找矿 的方法 之一 。几 十年来 ， 国
因此 ， 对本 次研究 所采 用 的 Ｅ Ｍ ＋这种 宽波 针 Ｔ
较 ， 出 了定 量光 谱角 分类 法 ， 得 了较好 的效果 。 提 取
２ 试 验 数 据 和 方 法
２ １ 研 究 区概 况 ．
段 遥感 数据 的能 力特 点 ， 合 在 研 究 区部 分 地 区 的 结 实 地 考 察 成 果 ， 出 了 本 次 蚀 变 信 息 的 提 取 方 提 法—— 定量 光谱 角分 类 法 。这 种 方 法 简 单 易 行 ， 所 要做 的数 据预处 理 主要是 将原 始遥感 影像 从灰 度 图
研究 区位 于新疆 和静 县 巴仑 台— —巩 乃斯 以北
查 岗诺 尔—— 备 战铁矿 一带 ， 地处 西天 山 中部 ， 属深 切 割 中 高 山 区 ， 拔 一 般 在 ３ ０ ｍ～ ３ ０ ｍ， 中 海 ５０ ８０ 其 ３ ０ ｍ 以上 高 山 区 为 常 年 降 雪 区 ， 候 寒 冷 ， 造 ５０ 气 构 位 置位 于伊 犁地 块 东 北 部 。在 石炭 纪 期 间 ， 区属 本 于博罗 科努 石炭 纪 活动 陆缘 带 ， 布 有 大 面积 的钙 分 碱性火 山岩套和 钙 碱性 花 岗岩 ， 活 动 陆 缘带 形 成 该 于伊 连 哈 比尔尕 古 洋盆 向南 侧 的 Ｂ形 俯 冲 过程 ， 俯 冲带 的位 置大体 上位 于 以 巴音 沟蛇 绿岩套 为代 表 的 北 天山蛇 绿岩 带 所 在 的位 置 。在 二 叠 纪 期 间 ， 山 天 地 区 出现 了后 碰撞 伸 展 环境 下 的裂 谷 化 过 程 ， 产生