引自：王海平(中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)Principal Component Analysis for Mineralization Alteration Information of Xiasai Polymetallic Deposit Wang Haiping (Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Science, Beijing 100037, China) 摘要：成矿作用过程中产生的围岩蚀变作用必然会以一定的波谱特征反映到TM 图像上，这种矿化蚀变在遥感图像上往往是一种非直接的弱相关信息。文章以川西夏塞多金属矿床为例，对其外围矿化蚀变信息主分量分析研究表明，主分量递进分析可增强TM 图像矿化信息，在多金属矿化信息识别方面有较理想的找矿预测效果。 夏塞多金属矿床位于川西呈 NNW 向展布的含 Ag、Sn 花岗岩带。该带形成于义敦岛弧的弧—陆碰撞造山阶段，与岛弧火山岩带平行分布，由十几个大小岩体组成，这些岩体常伴有 Ag、Sn 矿化，目前已在该岩带内发现多个 Ag、Sn 多金属矿床。 1 矿床地质概况 矿区出露地层为上三叠统图姆沟组二、三段，岩性为一套浅变质砂板岩，局部夹有少量硅质板岩和碳酸盐岩条带。矿区往南约2km出露绒依措花岗岩体，岩体面积 122 km2，总体呈NNW向分布，同位素年龄为81.0～82.6 Ma (K-Ar 法，四川区调队，1980)。夏塞矿床产于图姆沟组砂板岩中，矿体呈透镜状、囊状或脉状产于NNW向、SN向和NE向断裂构造的交汇部位。矿石中已发现 30 余种金属矿物，包括黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉银矿及黄铜矿等，脉石矿物主要为石英、方解石和绢云母。近矿围岩蚀变多沿矿体两则呈条带状分布，矿床上盘蚀变较强、蚀变带较宽，由矿体中心向外依次产生强蚀变砂板岩→弱蚀变砂板岩→正常砂板岩的蚀变现象。[next] 2 矿床地面波谱特征 矿床地面波谱数据系作者用四通道便携式谱仪在野外条件下实测。研究表明，矿区强蚀变砂板岩波谱反射率ρ最高，弱蚀变岩次之，矿体反射率ρ最低，正常砂板岩反射率ρ高于矿体、略低于弱蚀变砂板岩。 强蚀变砂板岩紧邻矿体产出，其原岩系长石石英砂岩夹绢云母板岩，岩石蚀变作用主要为硅化、黄铁矿化和碳酸盐化。强蚀变砂板岩在 VNIR 区ρ值变化大，ρ值为 26％，二价铁在0.46 μm形成吸收谱，极大值位于0.75μm处。其ρ值在NITR区变化较大，ρ值为 38％，分别在 1.40μm、1.90μm、2.20μm和 2.30 μm产生强特征谱。 弱蚀变砂板离矿体距离较近远并紧邻强蚀变砂板岩呈条带状分布。蚀变作用主要为硅化、黄铁矿和绿泥—绢云母化，蚀变程度稍弱于强蚀变砂板岩。在VNIR区，该蚀变岩的ρ值波动小，ρ(—)为 19％，在0.45μm和0.76μm分别有二价铁和三价铁形成的吸收谱带。NIR 区的ρ(—)值为25％，分别在 1.10μm、1.90μm、2.20 μm、2.30μm、2.35μm和2.40 μm有弱吸收谱带形成（Humt，1979）。正常砂板岩紧邻弱蚀变砂板岩、离矿体距离最大。其波谱反射率低，在VNIR区ρ(—)值为16％，在0.45μm和 0.76μm处有弱吸收谱带，极大值位于0.78μm。NIR 区出现的1.10 μm、1.40μm、1.90μm弱吸收谱带对称性不好，主要系少量吸附水分子和羟基团的合频振动所至。 矿体波谱反射率最低，VNIR区ρ(—)仅为12％，ρ线平坦，NIR区ρ(—)为11％，分别在1.10μm、1.40μm、2.16μm和2.30μm出现四个弱吸收带。 矿区地面波谱反射特征分析表明：成矿作用主要发生在硅化—碳酸盐化蚀变阶段，矿化蚀变信息主要集中在 TM5 波段内；高价铁谱带丢失是矿化蚀变信息的重要因素，岩石蚀变强度与波谱ρ值呈正相关；低ρ背景上叠置的谷式高反射台地是夏塞多金属矿床的地面波谱识别特征。[next] 3 矿区TM数据主分量分析 主分量分析又称主成分分析（Ekstrom，1984），在计算机处理中还可谓 KL 变换。TM 数据在图像处理系统中经 KL 变换将 TM 图像转变为一组互不相关的表征函数序列，目的在于压缩 TM 的波谱维数、突出地物类别、提取与矿化有关的蚀变信息。本次工作利用矿区的野外实测波谱识别特征，对夏塞多金属矿区有针对性的做了 TM主分量分析研究。主分量分析之前，尚须对矿区的地面波谱和 TM 图像波段做优选研究。 将夏塞多金属矿区 TM数据进行 KL 变换后获得表 1、2 的特征值。表中本征向量为主分量与矿区 TM波段象亮度值的线性相关系数，本征值为各主分量的相对变化，即其内所含的相对信息量。P1 和 P2 主分量主要反映矿区的地层、岩性、构造和植被等宏观地表信息（Zhang，1989），P3 和 P4主分量则代表易“淹没”的诸如规模不大的地下水、隐伏构造、隐伏岩体、基底构造和矿产资源等显示的弱势信息。表 1、2内结果表明，P1和 P2主分量的本征值之和均超过 95％，而与成矿作用有关的 P3、P4 本征值之和仅为 3.4%～4.7％。表1 TM1、2、4、5组合的KL变换特征值