基于ASTER数据的秘鲁南部斑岩铜矿典型蚀变带提取方法研究

【摘要】目前,部分已开采的铜矿床濒临枯竭,但社会的发展导致对铜的需求不断增加,因而需要加大探矿力度。传统的地质找矿需要大量的时间及人力物力,遥感矿化蚀变信息提取技术为地质成矿有利区的圈定奠定了基础。秘鲁南部斑岩铜矿带是重要的铜矿成矿带,铜矿类型主要为斑岩铜型,成矿时代为第三纪。研究区位于秘鲁境内16。S以南的斑岩铜典型蚀变带,该区岩性丰富,地表淋滤作用强,成矿条件良好。斑岩铜矿具有典型的蚀变特征,由内向外为钾化、绢英岩化、泥化、青磐岩化等呈环状向外延伸。由于钾化提取效果不明显,文章主要根据已有的研究区地质资料对羟基类蚀变、青磐岩化以及铁染信息进行提取。由于ASTER数据的6个短波红外波段提高了对某些矿物及矿物组合信息的辨别能力,因而能够区分出吸收波谱分别位于2.2μm附近的羟基类蚀变(主要矿物有高岭石、蒙脱石、绢云母、伊利石、明矾石等)信息以及吸收波谱位于2.3μm附近青磐岩化信息(主要矿物有白云石、方解石、绿泥石、绿帘石等)。根据以上蚀变矿物的波谱特性分析,文章选择主成分分析、比值分析以及比值-主成分分析对以上蚀变信息进行提取。在进行蚀变信息提取之前先对ASTER数据进行了一系列的预处理工作。针对ASTER数据的短波红外波段的串扰状况采用Crosstalk3.0软件对其进行去除；按照常规方式对影像进行辐射定标、大气校正；根据ASTER数据波段间图幅范围位置不一致,通过波段计算进行图像的边框去除；最后分别采用NDVI、B9/B1、B3高端切割、B1低值去除的方法实现对区内植被、水体、河滩以及背景的去除。在蚀变矿物信息提取过程中,根据矿物的波谱特征,分别采用主成分分析1,4,6,7波段组合提取羟基类蚀变信息,采用1,3,4,8波段组合提取青磐岩化类蚀变信息,采用1,2,3,4波段组合提取铁染信息。比值分析方法选择B4/B6、B8/B4、B2/B1分别提取羟基类、青磐岩化以及铁染信息。选择B5/4、B2/B1、B4/B6、B8/B4波段组合方式完成研究区的比值-主成分分析提取。ASTER数据还能够根据光谱发射率和比值分析在热红外波段判别硅化程度,这是由于像元中的Si02含量与硅化程度密切相关,通过计算出Si02含量百分数值进而推断出硅化程度及其分布特征,对比已有的地质资料,吻合程度较好。最后将主成分分析、比值、比值-主成分分析三种方法的提取结果对比研究区Landsat8提取结果、地质资料、地质图以及线性构造图,最终选定主成分分析方法在该研究区的提取效果最佳。通过对主成分分析方法进行后处理,剔除图像中提取的假异常信息,并根据“均值+n倍标准差(n取1.5,2,2.5)”的方法对研究区蚀变信息的提取结果进行三级分级展示,为成矿有利区的圈定奠定了基础。
【作者】靳娟；
【导师】李家存；
【作者基本信息】首都师范大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【关键词】秘鲁南部；ASTER数据；主成分分析；比值分析；比值-主成分分析；

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