蚀变岩帽的特征成因以及在华南的分布探讨(4)

短波红外(SWIR)光谱技术是近年来发展并逐步成熟的一种矿物鉴定技术，由高光谱遥感技术发展而来(Thompsonetal., 1999)。含氢基团X-H (X=C、N、O), 碳酸根等普遍在1300～2500nm具有典型的吸收峰位(Hauff, 2008)。吸收峰的位置与特定的波形剖面可以用于识别矿物或有机质。与蚀变岩帽有关的特定蚀变矿物的特征峰谱，是矿物组成、结晶度、含量、含水量和其他环境因素的综合函数(Hauff, 2008)。因此，使用短波红外光谱分析不仅可以快速有效的鉴定矿物和进行蚀变填图，也可以利用这些参数来预测热源中心(见下文)。同时，短波红外光谱分析快速无损，可以在野外迅速生成大量实地信息，是现今蚀变岩帽填图必备的手段。

图3 内蒙古半拉山钼矿ASTER遥感图解译结果(据孙艺等，2013)(a) RBD6解译结果，黏土化(白色区域，用红点标注); (b) RBD8解译结果，铁羟基矿物+碳酸盐 (白色区域，用红色虚线标注); (c、d)显示蚀变岩帽可能出露范围：(c) RGB 4-6-8图像， (d) RGB 4/5-4/6-4/7图像Fig.3 The interpretation of ASTER remote sensing map by Relative absorption-Band Depth (RBD) analyses and band combination analysis RGB (after Sunetal., 2013)(a) RBD 6 results showing the clay alteration (red dots); (b) RBD 8 results showing the distribution of FeOH-bearing minerals and carbonates, including chlorite and calcite (red dashed lines); (c, d) indicate location of the possible lithocap: (c) RGB 4-6-8 combination analyses map, (d) RGB 4/5-4/6-4/7combination analyses map

2.2 蚀变岩帽的地球化学勘探指针

短波红外光谱分析可以提供的矿物光谱特征参数，如明矾石的1480nm 峰位，白云母的1900nm 和2200nm峰位和峰形变化以及伊利石的结晶指数。这些参数能够指示矿物形成时的温度变化或对应流体的成分特征，因而可以进一步在空间上指示热源和潜在的矿化中心以及高品位矿体的定位(Changetal., 2011; 杨志明等，2012; Harradenetal., 2013)。

Changetal. (2011)在研究菲律宾Mankayan地区Lepanto高硫型浅成低温热液矿床时发现，蚀变矿物明矾石1480nm吸收峰位与距离侵入体的中心有系统性的变化规律：靠近侵入体中心部位，明矾石1480nm吸收峰位较高(可达1498nm)，远离侵入体中心，明矾石1480nm 吸收峰位较低(可低至1475nm)。明矾石1480nm吸收峰的位值与其Na/(Na + K)摩尔比值呈现较好的正相关(Changetal., 2011)。明矾石的实验矿物学数据表明，明矾石中的Na对K的替代受到矿物形成时温度的控制，一般发生于较高温度下(Stoffregen and Cygan, 1990)。因此系统分析明矾石1480nm吸收峰位空间上的变化，可以定位侵入体中心及斑岩型矿化可能的位置(Changetal., 2011)。对明矾石的微量元素成分分析以及含明矾石样品的全岩地球化学分析，也能够得到具有明确指向性的结果，故而现在世界范围内关于蚀变岩帽的研究主要集中于这些技术手段。矿物的传统同位素分析(氢氧同位素)能够为判别高级泥化蚀变的成因提供有效证据，从而反演蚀变岩帽的形成过程。

此外，其他常见热液蚀变矿物(如云母族矿物)特定波长的吸收峰位相对于蚀变/矿化中心也显示类似的变化规律(杨志明等，2012; Harradenetal., 2013), 表明该技术在矿产勘查中具有较好的应用前景。短波红外光谱、矿物化学和全岩地球化学元素组合用于预测矿化中心的研究已经越来越普遍，运用相关参数判断蚀变岩帽及斑岩的含矿潜力也在持续的研究开发(Cookeetal., 2017)。

2.3 蚀变岩帽的遥感识别及地球物理特征

通过遥感在基岩裸露区或浅覆盖区识别具有Fe3+、Al-OH、Mg-OH 或基团的蚀变矿物已有很多相关研究(孙艺等，2013；黄一入等，2017)。由于蚀变岩帽中含有大量含基团的矿物，因而在遥感中会有相应的吸收特征。ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emissionand Reflection Radiometer)是1999年 12 月 18 日升空的美国 Terra 卫星上携带的高光谱多频道传感器。ASTER 传感器有 3个谱段范围, 分别为可见光近红外(VNIR)、短波红外(SWIR)与热红外(TIR)。而且，蚀变岩帽中的黄铁矿氧化后形成大量褐铁矿(赤铁矿、针铁矿和黄钾铁矾)，这些铁羟基矿物在ASTER的B1和B3B波段有强烈吸收特征(分别对应500～900nm波段)。云母族矿物和高岭石族矿物的Al-OH基团在1900nm 和2200nm具有强烈的吸收特征，因而在ASTER的B5和B6波段有明显特征，中级泥化和泥化中的绿泥石和伊利石以及少部分碳酸盐矿物在2350nm具有吸收峰，因而对应与ASTER B8波段有强烈吸收，对于B5波段具有强烈发射(孙艺等，2013)。结合以上这些特征，对ASTER的数据进行大气校正、地形校正后，运用波段比值法(RBD)、匹配滤波技术(MF)、混合调频滤波技术(MTMF)和光谱角制图(SAM)法，可以在蚀变岩帽中有效的进行热液矿物的解译工作(Rowanetal., 2003; Ducartetal., 2006)。

文章来源：《华南预防医学》 网址: http://www.hnyfyxzz.cn/qikandaodu/2021/0428/558.html