航空高光谱识别的高、中、低铝绢云母成因机理研究

With the increasing extension of airborne hyperspectral mineral identifying and their geological prospecting application in domestic and foreign, it has become one of the main developping trends to carry out the deep geological application based on the minerals identified from airborne hyperspectral data in the field of hyperspectral remote sensing geology. Taking the three alteration minerals of Al-high sericite,Al-medium sericite and Al-low sericite identified from airborne hyperspectral and with different Al-OH absorption wavelength respectively, as research objects, the systematic filed investigation, spectral measurement and analysis, microscopic analysis of rock and mineral, fluid inclusion analysis,oxygen isotope geochemistry analysis will be carried out. Through above research work, the mineralogical properties of Al-high, Al-medium, Al-low sericite, and their differences of physical and chemical conditions of hydrothermal fluid, such as temperature and pH value, were found out. The genesis mechanism of Al-high,Al-medium, Al-low sericite will be breakthrough，and the identification model of metallogenic hydrothermal fluid activity for typical uranium deposit will be established. Above research achievement will provides the theory support for the deep geological application of airborne hyperspectral remote sensing geological information and promote the application effect of prospecting more obvious. This research not only has good scientific research value and great potential economic effect, but also have typical representative, and will play the leading and demonstration role in study of genesis mechanism and deep geological application for other minerals identified from airborne hyperspectral remote sensing.

随着国内外航空高光谱矿物识别和地质找矿应用的逐步广泛，以航空高光谱识别的矿物信息为基础，开展深层次地质应用已成为高光谱遥感地质领域的主要发展趋势之一。本项目以航空高光谱识别的具有不同Al-OH吸收波长的高、中、低铝等三种绢云母蚀变矿物为研究对象，开展针对性的、系统的地面调查、样品采集、光谱测量、光谱分析、以及岩石矿物学、流体地球化学、同位素地球化学等多学科交叉研究，查明不同地质背景下的高、中、低铝绢云母的矿物学属性及其形成的热液流体温度、酸碱度等物理化学条件，突破高、中、低铝绢云母的成因机理，建立典型铀矿床成矿热液流体活动的航空高光谱识别模型，为航空高光谱遥感信息的深层次地质应用提供重要理论支持，促进航空高光谱找矿效果的进一步显现。本项目研究不仅有较高的科研价值和潜在经济效益，而且具有典型性和代表性，对航空高光谱识别的其他矿物的成因机理研究和深层次地质找矿应用亦具有重要的引领示范作用。

国内外学者在航空高光谱蚀变矿物填图时，根据Al-OH特征吸收峰位置的不同将浅色云母类矿物分为2～3类，分别命名为高、中、低铝绢云母，但对其成因机理却只有零星的讨论，缺乏比较系统的有针对性的研究。本项目针对新疆雪米斯坦、甘肃龙首山和北山地区航空高光谱识别的高、中、低铝绢云母三种矿物开展了光谱学、矿物学、地球化学等多种方法综合分析，系统地揭示了高、中、低铝绢云母的光谱特征、矿物学特性、温度与酸碱度条件。取得的成果如下：.（1）航空高光谱识别的绢云母是白云母、伊利石、多硅白云母等含Al的浅色云母类矿物的统称，其在2200 nm附近存在明显的Al-OH光谱吸收峰特征，在2345 nm附近存在次级明显光谱吸收特征。航空高光谱矿物填图研究和应用中识别和命名的高、中、低铝也主要是矿物八面体晶格中六次配位铝（AlⅥ）的一个相对含量或相对比例的高低，不是一个具有确定范围的绝对含量。高光谱矿物填图中将具有不同Al-OH吸收波长位置的云母类矿物规范命名要根据实际的区域与特定的地质环境。.（2）绢云母Al-OH特征波长变化的AlⅥ含量变化常常是地质过程中组分相互替代造成的，与温度及流体酸碱性相关。研究表明高铝绢云母形成于温度相对较高、偏酸性的热液流体环境，而低铝绢云母形成于温度相对较低、偏碱性的热液环境。绢云母Al-OH特征吸收峰位置的变化与围岩关系不大，主要与热液流体的温度和酸碱度有关。.（3）示范区新疆雪米斯坦白杨河铀矿床北缘接触带以及靠近接触带附近的绢云母Al-OH吸收波长变化为2195～2207 nm；在岩体内部，主要是以微弱Al-OH吸收为特征的弱蒙脱石蚀变；在矿床南部接触带，绢云母蚀变的Al-OH吸收波长为2207～2220 nm。矿床北部接触带绢云母短波红外伊利石结晶度明显大于南部接触带。白杨河铀矿床铀矿化主要出现在杨庄岩体花岗斑岩与外围基性火山岩接触带部位，大量发育高铝绢云母，且结晶度大。因此，我们推断矿床北缘为可能的矿化/热液中心，这可为矿床外围铀矿勘探提供关键依据。