1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Исследование Земли из Космоса
  4. № 5, 2023

Исследование Земли из Космоса, 2023, № 5, стр. 58-70

Выявление зон гидротермально-измененных пород с использованием данных WorldView-2 на участке Талман (Талманская площадь, юго-восточное Забайкалье, Россия)

В. Т. Ишмухаметова a, *, И. О. Нафигин a, С. А. Устинов a, Д. С. Лапаев a, В. А. Минаев a, В. А. Петров a

a Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН)
Москва, Россия

* E-mail: geoivt@mail.ru

Поступила в редакцию 22.11.2022

Аннотация

Работа направлена на практическое применение данных космической съемки для выбора перспективных участков при геолого-разведочных работах в условиях средне-низкогорного рельефа и резко континентального климата. Изложены результаты обработки и анализа данных WorldView-2 в пределах Талманской площади с целью выявления зон гидротермально-метасоматических изменений горных пород, перспективных на выявление золото-полиметаллического оруденения. Выбор площади исследования обусловлен достаточной геологической изученностью и отсутствием техногенных образований, влияющих на результат обработки материалов космической съемки. Для повышения спектральной информативности данных WorldView-2 использован метод отношения спектральных каналов, по результатам которого создан псевдоцветной RGB композит, отображающий спектральные характеристики объектов дневной поверхности Земли, в частности, минералов группы оксидов/гидроксидов, содержащих переходные ионы железа (Fe3+ и Fe3+/Fe2+). Сопоставление результатов обработки спутниковых данных наряду с геологической информацией позволило идентифицировать спектральные аномалии, как индикаторы наличия околорудных изменений, являющихся важным поисковым критерием гидротермальных месторождений.

Ключевые слова: WorldView-2, спектральный анализ, минералогический индекс, гидротермальные изменения пород

Список литературы

  1. Асмодъяров И.А., Брель А.И., Синявин В.И. и др. Поисково-ревизионные работы на золото-полиметаллическое оруденение в северной части Кличкинского золотополиметаллического рудного района (Забайкальский край) за 2012–2014 гг. Объект № 111-27(102-24). Отчет по Гос. контракту № К-01/12-6 от 20.03.12 г. Росгеолфонд № 515591. М., 2015.

  2. Водяницкий Ю.Н. Соединения железа и их роль в охране почв. М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2010. 155 с.

  3. Зонн С.В. Железо в почвах (генетичнсекие и географические аспекты). М.: Наука, 1982. 209 с.

  4. Калашников В.А., Лиханов В.Д., Четвериков М.Е. и др. Поисковые работы на золото-полиметаллическое оруденение в пределах Савва-Борзинского рудного узла (Забайкальский край). Росгеолфонд № 536243. М., 2019.

  5. Лукин А.В. Паспорт № 205/5676, Объект учета Талман, 2020. 8 с.

  6. Миляев С.А. Литохимические поиски полиметаллических месторождений. М.: Недра, 1988. 183 с.

  7. Назаров А.А. Отчет о результатах работ по объекту № 630-17(111-23). Поисковые работы с оценкой песрпектив золото-полиметаллического оруденения основных руцдных районов и узлов Приаргунской структурно-формационной зоны (Забайкальский край). Росгеолфонд № 528679. М.: 2017.

  8. Тарабарко А.Н. Закономерности размещения золото-полиметаллического оруденения Мулинской рудно-магматической системы // Геология, поиски и разведка рудных полезных ископаемых. 2000. № 24. С. 37–150.

  9. Abdelsalam M., Stern R. Mapping gossans in arid regions with landsat TM and SIR-C images, the Beddaho Alteration Zone in northern Eritrea // J. Afr. Earth Sci. 2000. 30(4):903–916. https://doi.org/10.1016/S0899-5362(00)00059-2

  10. Aydal D., Ardal E., Dumanlilar O. Application of the Crosta technique for alteration mapping of granitoidic rocks using ETM + data: case study from eastern Tauride belt (SE Turkey) // Int. J. Remote Sens. 2007. 28(17):3895–3913. https://doi.org/10.1080/01431160601105926

  11. Bedini E. Application of WorldView-3 imagery and ASTER TIR data to map alteration minerals associated with the Rodalquilar gold deposits, southeast Spain // Adv. Space Res. 2019. 63. 3346–3357. https://doi.org/10.1016/j.asr.2019.01.047

  12. Clark R.N. Spectroscopy of rock and minerals and principles of spectroscopy. In Remote Sensing for the Earth Sciences: Manual of Remote Sensing 3; Rencz A.N., Ed.; John Wiley Sons: New York, NY, USA, 1999. P. 3–58.

  13. Crowley J.K., Brickey D.W., Rowan L.C. Airborne imaging spectrometer data of the Ruby Mountains, Montana: Mineral discrimination using relative absorption band-depth images // Remote Sens. Environ. 1989. 29. 121–134. https://doi.org/10.1016/0034-4257(89)90021-7

  14. Eldosouky A.M., Sehsah H., Elkhateeb S.O., Pour A.B. Integrating aeromagnetic data and Landsat-8 imagery for detection of post-accretionary shear zones controlling hydrothermal alterations: The Allaqi-Heiani Suture zone, South Eastern Desert, Egypt // Adv. Space Res. 2020. 65. 1008–1024. https://doi.org/10.1016/j.asr.2019.10.030

  15. Fraser S.J., Green A.A. A software defoliant for geological analysis of band ratios // Int. J. Remote Sens. 1987. 8. 525–532.

  16. Gaffey S.J. Spectral reflectance of carbonate minerals in the visible and near-infrared (0.35–2.55 microns): Calcite, aragonite, and dolomite // Am. Mineral. 1986. 71. 151–162.

  17. Hunt G.R. Spectral signatures of particulate minerals in the visible and near infrared // Geophysics. 1977. 42. 501–513. https://doi.org/10.1190/1.1440721

  18. Hunt G.R., Ashley R.P. Spectra of altered rocks in the visible and near-infrared // Econ. Geol. 1979. 74. 1613–1629.

  19. Inzana J., Kusky T., Higgs G., Tucker R. Supervised classifications of Landsat TM band ratio images and Landsat TM band ratio image with radar for geological interpretations of central Madagascar. J Afr Earth Sci. 2003. 37:59–72. https://doi.org/10.1016/S0899-5362(03)00071-X

  20. Iwasaki A., Tonooka H. Validation of a crosstalk correction algorithm for ASTER/SWIR. IEEE Trans // Geosci. Remote Sens. 2005. 43. 2747–2751. https://doi.org/10.1109/TGRS.2005.855066

  21. Kalinowski A., Oliver S. ASTER Mineral Index Processing Manual; Technical Report; Geoscience Australia: Canberra, Australia, 2004. Available online: http://www.ga.gov.au/image_cache/GA7833.pdf (accessed on 12 August 2018)

  22. Kusky T.M., Ramadan T.M. Structural controls on Neoproterozoic mineralization in the South Eastern Desert, Egypt: an integrated field, Landsat TM, and SIR-C/X SAR approach // J Afr Earth Sci. 2002. 35:107–121. https://doi.org/10.1016/S0899-5362(02)00029-5

  23. Mars J.C. Mineral and Lithologic Mapping Capability of WorldView 3 Data at Mountain Pass, California, Using True-and False-Color Composite Images, Band Ratios, and Logical Operator Algorithms // Econ. Geol. 2018. 113. 1587–1601. https://doi.org/10.5382/econgeo.2018.4604

  24. Okada K., Segawa K., Hayashi I. Removal of the vegetation effect from LANDSAT TM and GER imaging spectroradiometer data. ISPRS J Photogramm Remote Sens. 1993. 48(6):16–27. https://doi.org/10.1016/0924-2716(93)90052-O

  25. Podwysocki M.H., Mimms D.L., Salisbury J.W., Bender L.V., Jones O.D. Analysis of Landsat-4 TM data for lithologic and image mapping purpose, Proceedings of Landsat-4 Science Investigations Summary. Greenbelt, Maryland. 1984. 2:35–39.

  26. Pour A.B., Hashim M., Hong J.K., Park Y. Lithological and alteration mineral mapping in poorly exposed lithologies using Landsat-8 and ASTER satellite data: North-eastern Graham Land, Antarctic Peninsula // Ore Geol. Rev. 2019. 108. 112–133. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.07.018

  27. Pour A.B., Park Y., Crispini L., Läufer A., Kuk Hong J., Park T.-Y.S., Zoheir B., Pradhan B., Muslim A.M., Hossain M.S. et al. Mapping Listvenite Occurrences in the Damage Zones of Northern Victoria Land, Antarctica Using ASTER Satellite Remote Sensing Data // Remote Sens. 2019. 11. 1408. https://doi.org/10.3390/rs11121408

  28. Pour A.B., Park Y., Park T.S., Hong J.K., Hashim M., Woo J., Ayoobi I. Regional geology mapping using satellite-based remote sensing approach in Northern Victoria Land, Antarctica // Polar Sci. 2018. 16. 23–46. https://doi.org/10.1016/j.polar.2018.02.004

  29. Pour A.B., Park T.S., Park Y., Hong J.K., Muslim A., Läufer A., Crispini L., Pradhan B., Zoheir B., Rahmani O., Hashim M., Hossain M.S. Landsat-8, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer, and WorldView-3 Multispectral Satellite Imagery for Prospecting Copper-Gold Mineralization in the Northeastern Inglefield Mobile Belt (IMB), Northwest Greenland // Remote Sens. 2019. 11. 2430. https://doi.org/10.3390/rs11202430

  30. Rajendran S., Sobhi N. ASTER capability in mapping of mineral resources of arid region: A review on mapping of mineral resources of the Sultanate of Oman // Ore Geol. Rev. 2018. 88. 317–335. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.04.014

  31. Rajesh H.M. Mapping Proterozoic unconformity-related uranium deposits in the Rockole area, Northern Territory, Australia using Landsat ETM+ // Ore Geol Rev. 2008. 33:382–396. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2007.02.003

  32. Ramadan T.M., Abdel Fattah M.F. Characterization of gold mineralization in Garin Hawal area, Kebbi State, NW Nigeria, using remote sensing // Egypt J Remote Sens Space Sci. 2010. 13:153–163. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2009.08.001

  33. Rowan L.C., Goetz A.F.H., Ashley R.P. Discrimination of hydrothermally altered and unaltered rocks in visible and near infrared multispectral images // Geophysics. 1977. 42(3):522–535. https://doi.org/10.1190/1.1440723

  34. Sabins F.F. Remote Sensing Principles and Interpretation. 3. New York, USA: Freeman & Co, 1996.

  35. Sabins F.F. Remote sensing strategies for mineral exploration. In: Rencz AE, editor / Remote Sensing for the Earth Sciences. New York: John Wiley & Sons, Inc. 1997. P. 375–447.

  36. Segal D. Theoretical Basis for Differentiation of Ferric-Iron Bearing Minerals, Using Landsat MSS Data / Proceedings of Symposium for Remote Sensing of Environment, 2nd Thematic Conference on Remote Sensing for Exploratory Geology, Fort Worth, TX (1982). 949–951.

  37. Sun Y., Tian S., Di B. Extracting mineral alteration information using Worldview-3 data // Geosci. Front. 201. 8. 1051–1062. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2016.10.008

  38. Salehi T., Tangestani M. Large-scale mapping of iron oxide and hydroxide minerals of Zefreh porphyry copper deposit, using Worldview-3 VNIR data in the Northeastern Isfahan, Iran // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. December 2018. V. 73. P. 156–169.

  39. Asmod’yarov I.A., Brel’ A.I., Sinyavin V.I. et al. Poiskovo-revizionnye raboty na zoloto-polimetallicheskoe orudenenie v severnoj chasti Klichkinskogo zolotopolimetallicheskogo rudnogo rajona (Zabajkal’skij kraj) za 2012-2014 gg. Ob’ekt № 111-27 (102-24). Otchet po Gos.kontraktu № K-01/12-6 ot 20.03.12 g. Rosgeolfond № 515591. M., 2015.

  40. Vodyanickij YU.N. Soedineniya zheleza i ih rol’ v ohrane pochv. M.: GNU Pochvennyj institut im. V.V. Dokuchaeva Rossel’hozakademii, 2010. 155 s.

  41. Zonn S.V. ZHelezo v pochvah (genetichnsekie i geograficheskie aspekty). M.: Nauka, 1982. 209 s. Kalashnikov V.A., Lihanov V.D., Chetverikov M.E. et al. Poiskovye raboty na zoloto-polimetallicheskoe orudenenie v predelah Savva-Borzinskogo rudnogo uzla (Zabajkal’skij kraj). Rosgeolfond № 536243. M., 2019. Lukin A.V. Pasport № 205/5676, Ob’ekt ucheta Talman, 2020. 8 p. Milyaev S.A. Litohimicheskie poiski polimetallicheskih mestorozhdenij. M.: Nedra, 1988. 183 p. Nazarov A.A. Otchet o rezul’tatah rabot po ob’ektu № 630-17(111-23). Poiskovye raboty s ocenkoj pesrpektiv zoloto-polimetallicheskogo orudeneniya osnovnyh rucdnyh rajonov i uzlov Priargunskoj strukturno-formacionnoj zony (Zabajkal’skij kraj). Rosgeolfond № 528679. M., 2017.

  42. Tarabarko A.N. Zakonomernosti razmeshcheniya zoloto-polimetallicheskogo orudeneniya Mulinskoj rudno-magmaticheskoj sistemy // Geologiya, poiski i razvedka rudnyh poleznyh iskopaemyh. 2000. № 24. P. 37–150.

  43. Abdelsalam M., Stern R. Mapping gossans in arid regions with landsat TM and SIR-C images, the Beddaho Alteration Zone in northern Eritrea // J Afr Earth Sci. 2000; 30(4):903–916. https://doi.org/10.1016/S0899-5362(00)00059-2

  44. Aydal D., Ardal E., Dumanlilar O. Application of the Crosta technique for alteration mapping of granitoidic rocks using ETM + data: case study from eastern Tauride belt (SE Turkey) // Int J Remote Sens. 2007; 28(17):3895–3913. https://doi.org/10.1080/01431160601105926

  45. Bedini E. Application of WorldView-3 imagery and ASTER TIR data to map alteration minerals associated with the Rodalquilar gold deposits, southeast Spain // Adv. Space Res. 2019. 63. 3346–3357. https://doi.org/10.1016/j.asr.2019.01.047

  46. Clark R.N. Spectroscopy of rock and minerals and principles of spectroscopy. In Remote Sensing for the Earth Sciences: Manual of Remote Sensing 3; Rencz, A.N., Ed.; John Wiley Sons: New York, NY, USA, 1999; P. 3–58.

  47. Crowley J.K., Brickey D.W., Rowan L.C. Airborne imaging spectrometer data of the Ruby Mountains, Montana: Mineral discrimination using relative absorption band-depth images // Remote Sens. Environ. 1989. 29. 121–134. https://doi.org/10.1016/0034-4257(89)90021-7

  48. Eldosouky A.M., Sehsah H., Elkhateeb S.O., Pour A.B. Integrating aeromagnetic data and Landsat-8 imagery for detection of post-accretionary shear zones controlling hydrothermal alterations: The Allaqi-Heiani Suture zone, South Eastern Desert, Egypt // Adv. Space Res. 2020. 65. 1008–1024. https://doi.org/10.1016/j.asr.2019.10.030

  49. Fraser S.J., Green A.A. A software defoliant for geological analysis of band ratios // Int. J. Remote Sens. 1987. 8. 525–532.

  50. Gaffey S.J. Spectral reflectance of carbonate minerals in the visible and near-infrared (0.35–2.55 microns): Calcite, aragonite, and dolomite // Am. Mineral. 1986. 71. 151–162.

  51. Hunt G.R. Spectral signatures of particulate minerals in the visible and near infrared // Geophysics. 1977. 42. 501–513. https://doi.org/10.1190/1.1440721

  52. Hunt G.R., Ashley R.P. Spectra of altered rocks in the visible and near-infrared // Econ. Geol. 1979. 74. 1613–1629.

  53. Inzana J., Kusky T., Higgs G., Tucker R. Supervised classifications of Landsat TM band ratio images and Landsat TM band ratio image with radar for geological interpretations of central Madagascar. J Afr Earth Sci. 2003. 37:59–72. https://doi.org/10.1016/S0899-5362(03)00071-X

  54. Iwasaki A., Tonooka H. Validation of a crosstalk correction algorithm for ASTER/SWIR. IEEE Trans // Geosci. Remote Sens. 2005. 43. 2747–2751. https://doi.org/10.1109/TGRS.2005.855066

  55. Kalinowski A., Oliver S. ASTER Mineral Index Processing Manual; Technical Report; Geoscience Australia: Canberra, Australia, 2004. Available online: http://www.ga.gov.au/image_cache/GA7833.pdf (accessed on 12 August 2018).

  56. Kusky T.M., Ramadan T.M. Structural controls on Neoproterozoic mineralization in the South Eastern Desert, Egypt: an integrated field, Landsat TM, and SIR-C/X SAR approach // J Afr Earth Sci. 2002. 35:107–121. https://doi.org/10.1016/S0899-5362(02)00029-5

  57. Mars J.C. Mineral and Lithologic Mapping Capability of WorldView 3 Data at Mountain Pass, California, Using True-and False-Color Composite Images, Band Ratios, and Logical Operator Algorithms // Econ. Geol. 2018. 113. 1587–1601. https://doi.org/10.5382/econgeo.2018.4604

  58. Okada K., Segawa K., Hayashi I. Removal of the vegetation effect from LANDSAT TM and GER imaging spectroradiometer data. ISPRS J Photogramm Remote Sens. 1993. 48(6):16–27. https://doi.org/10.1016/0924-2716(93)90052-O

  59. Podwysocki M.H., Mimms D.L., Salisbury J.W., Bender L.V., Jones O.D. Analysis of Landsat-4 TM data for lithologic and image mapping purpose, Proceedings of Landsat-4 Science Investigations Summary. Greenbelt, Maryland. 1984. 2:35–39.

  60. Pour A.B., Hashim M., Hong J.K., Park Y. Lithological and alteration mineral mapping in poorly exposed lithologies using Landsat-8 and ASTER satellite data: North-eastern Graham Land, Antarctic Peninsula // Ore Geol. Rev. 2019. 108. 112–133. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.07.018

  61. Pour A.B., Park Y., Crispini L., Läufer A., Kuk Hong J., Park T.-Y.S., Zoheir B., Pradhan B., Muslim A.M., Hossain M.S. et al. Mapping Listvenite Occurrences in the Damage Zones of Northern Victoria Land, Antarctica Using ASTER Satellite Remote Sensing Data // Remote Sens. 2019. 11. 1408. https://doi.org/10.3390/rs11121408

  62. Pour A.B., Park Y., Park T.S., Hong J.K., Hashim M., Woo J., Ayoobi I. Regional geology mapping using satellite-based remote sensing approach in Northern Victoria Land, Antarctica // Polar Sci. 2018. 16. 23–46. https://doi.org/10.1016/j.polar.2018.02.004

  63. Pour A.B., Park T.S., Park Y., Hong J.K., Muslim A., Läufer A., Crispini L., Pradhan B., Zoheir B., Rahmani O., Hashim M., Hossain M.S. Landsat-8, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer, and WorldView-3 Multispectral Satellite Imagery for Prospecting Copper-Gold Mineralization in the Northeastern Inglefield Mobile Belt (IMB), Northwest Greenland // Remote Sens. 2019. 11. 2430. https://doi.org/10.3390/rs11202430

  64. Rajendran S., Sobhi N. ASTER capability in mapping of mineral resources of arid region: A review on mapping of mineral resources of the Sultanate of Oman // Ore Geol. Rev. 2018. 88. 317–335. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.04.014

  65. Rajesh H.M. Mapping Proterozoic unconformity-related uranium deposits in the Rockole area, Northern Territory, Australia using Landsat ETM+ // Ore Geol Rev. 2008. 33:382–396. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2007.02.003

  66. Ramadan T.M., Abdel Fattah M.F. Characterization of gold mineralization in Garin Hawal area, Kebbi State, NW Nigeria, using remote sensing // Egypt J Remote Sens Space Sci. 2010. 13:153–163. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2009.08.001

  67. Rowan L.C., Goetz A.F.H., Ashley R.P. Discrimination of hydrothermally altered and unaltered rocks in visible and near infrared multispectral images // Geophysics. 1977. 42(3):522–535. https://doi.org/10.1190/1.1440723

  68. Sabins F.F. Remote Sensing Principles and Interpretation. 3. New York, USA: Freeman & Co; 1996.

  69. Sabins F.F. Remote sensing strategies for mineral exploration. In: Rencz AE, editor / Remote Sensing for the Earth Sciences. New York: John Wiley & Sons, Inc; 1997. P. 375–447.

  70. Segal D. Theoretical Basis for Differentiation of Ferric-Iron Bearing Minerals, Using Landsat MSS Data / Proceedings of Symposium for Remote Sensing of Environment, 2nd Thematic Conference on Remote Sensing for Exploratory Geology, Fort Worth, TX (1982): 949–951.

  71. Sun Y., Tian S., Di B. Extracting mineral alteration information using Worldview-3 data // Geosci. Front. 2017. 8. 1051–1062. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2016.10.008

  72. Salehi T., Tangestani M. Large-scale mapping of iron oxide and hydroxide minerals of Zefreh porphyry copper deposit, using Worldview-3 VNIR data in the Northeastern Isfahan, Iran // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. December 2018. V. 73 P. 156–169.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Исследование Земли из Космоса

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал