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分形理论由美国科学家B.B.Mandelbrot于20世纪70年代中期创立,现已被广泛应用于自然科学与社会科学的几乎所有领域。分形用于地质找矿最常用的方法是对断裂分布图以及物化统计数据进行分析。随着遥感技术的不断发展及其在地学研究领域应用的日益广泛,运用从遥感图像中目视判读的断裂构造或者计算机自动提取的构造、地层、岩矿信息进行分形研究成为可能。
新疆西准噶尔地区矿产资源含量丰富,成矿条件却极其复杂,科研工作者们在此进行了大量的野外考察及室内研究工作。本文结合西准地区成矿、控矿的特点,从构造和岩性分维的角度对成矿区域进行验证与预测,试图建立分维找矿标识,为西准地区遥感找矿提供参考信息与帮助。
研究中获取的断裂构造包括1:20万地质资料、专家解译的构造以及利用PCI及Matlab软件自动提取的构造,并采用盒维法和长度--频度法对其进行分维计算。通过分析哈图金矿区域构造分维与矿点间的关系,证实了构造分维值高的区域,连通性越好,越有利于成矿。对包古图和哈图地区构造分维统计结果表明,前者的分维值为1.01738明显大于后者的1.01502,因而包古图地区应作为找矿的重点靶区。
在岩性分维方面,首先基于6S模型对遥感影像进行大气纠正后将反射率结果图像归一化,根据双毯法得到研究区域的岩性分维图。随后,利用分形纹理信息采用最大似然法对研究区进行岩性识别,岩性填图效果明显。其次,参考高光谱、多光谱的原理,提取出含蚀变矿化岩性样本的分维谱,结合光谱信息采用光谱角匹配法进行蚀变分维提取。再次,根据构造及蚀变分维异常情况确定分形找矿标识:构造分维值较大且分布复杂以及岩矿蚀变异常集中区域为一级找矿靶区;蚀变分维异常与专家圈定的小岩体集中区域为次级找矿靶区。最后,基于分维找矿标识与专家知识确定研究区域的找矿靶区,统计资料显示,在部分靶区中已发现矿床点,其它靶区有待野外验证。