马金林 王振佳

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队，新疆哈密 839000）

研究区位于塔里木陆块（Ⅰ）塔里木南缘隆起（Ⅰ-1-1），铁克里克北缘断裂以北。研究区内大量出露古近系古新统阿尔塔什组海陆交互碎屑岩-碳酸岩建造。皮亚曼研究区发现了规模较大石膏层，且石膏层底部也发现了含钾盐粉砂质泥岩层，皮亚曼石膏钾盐矿矿体厚度大，一般在50-60 米，延伸稳定，地表呈椭圆状延伸长70余千米，石膏矿床规模达超大型。笔者以皮亚曼研究区石膏矿、含钾盐地层为例，认为塔里木盆地南缘皮亚曼研究区是寻找石膏、钾盐等矿产的重要区域，本文通过阐述皮亚曼研究区地质特征、遥感特征等，为在区域上利用遥感技术寻找同类型矿产具有借鉴与指导意义。

1 区域地质特征

皮亚曼研究区区域上位处塔里木陆块南缘，属塔里木盆地地层分区，主要为上古生界稳定盖层沉积，泥盆系为海陆交互相碎屑岩沉积，石炭系以浅海相碳酸盐岩为主夹碎屑岩，二叠系为海陆交互相红色、杂色碎屑岩；古近系为海相碳酸盐岩、碎屑岩、膏泥沉积；新近系则主要为山麓相碎屑岩。第四系在区内发育较齐全，覆盖了塔里木盆地，山麓冲-洪积相、风积相广泛分布。岩浆岩不发育。皮亚曼研究区区域构造位于塔里木中央地块西南缘，主要发育断裂及褶皱构造。塔里木成矿区是我国重要的石油、天然气富集区，也是煤矿、石膏和盐类矿的重要富集区。

2 研究区地质特征

皮亚曼研究区内地层发育，出露地层为中泥盆统康克尔片岩组（D2k）、上石炭统-下二叠统塔哈奇组（C2P1t）、二叠系普司格组（P1-2p）、古新统阿尔塔什组（E1a）、始-渐新统巴什布拉克组（E2-3b）以及第四系冲积物（Qhal）。区内石膏矿体和钾盐矿化体均产于该地层中。该地层套合有伽玛能谱K3 钾异常，钾异常值2.0-3.6%。

区内未见岩浆岩出露。

研究区内构造有断层和背斜。区内主要为两组断层，一组为北东-南西向断层，另一组为北西-南东向断层，断层对区内地层、矿体起到破坏作用。皮亚曼背斜核部地层平缓为古生界石炭系、泥盆系地层。两翼为中生界和新生界地层。北翼地层北倾，南翼地层南倾。背斜两翼地层较为完整，对称性较好。背斜两翼始新统阿尔塔什组地层为石膏矿层、钾矿化带赋存有利部位。

3 研究区遥感特征

皮亚曼研究区景观特征属于中低山-戈壁荒漠，植被覆盖率较低，有利于遥感信息提取。ASTER 遥感影像数据包括可见光-热红外共有14个波段，光谱分辨率和空间分辨率较高，地物识别能力较强，获取的信息量更加丰富，因此选用ASTER 影像做盐类矿物信息提取，选择云量、冰雪覆盖少的原始影像进行预处理，并根据前人在长期工作中总结的预测模型与研究方法对皮亚曼盐类矿物进行提取。

①蒸发盐光谱与图像特征

根据姚佛军等人（2014）的研究成果，石膏在可见光波段，反射率随波长缓慢增长，在近红外到短波红外波段，反射率随波长明显下降，并在1.44μm，1.74μm，1.94μm，2.22μm 和2.46μm 有较强的吸收，在1μm 和1.88μm 有弱吸收；石盐在可见光-短波红外反射光谱中整体光谱特征偏高并呈水平，仅在2.0μm 有弱吸收；光卤石其可见光-短波红外反射光谱在1.5um，1.7μm和2.0μm都有明显的吸收特征，与石盐、石膏区别较为明显。

②遥感信息提取

本次根据石膏与其他盐类矿物的光谱分析，选择ASTER 影像的短波红外（SWIR）第4、5、6、7、8、9波段组合进行主成分分析，其主成分分析结果共有6个主分量，其中第5 主分量提取的信息为石膏、盐类矿物的遥感信息（表1），采用3σ（遥感影像像元的亮度值，简称DN 值）作为分级的标准，得出的信息即是石膏等盐类矿物信息。

表1 主成分分析向量数据

提取的结果，利用ASTER 数据的第4、第5、第6、第7、第8、第9 波段组合来进行主成分分析，提取的石膏、盐类矿物信息与古新统阿尔塔什组石膏矿层和泥岩层对应较好，清晰度高，干扰信息少，局部第四系覆盖较厚地段石膏与盐类矿物信息不明显。总之，通过综合研究对比，可确定石膏矿层和底板泥岩层为盐类矿物富集层，为今后寻找钾盐矿重点层位。

4 矿体特征

①固体钾盐矿化体

区内按KCl≥1%圈定了钾盐矿化体1 条，钾盐矿化体KH-位于皮亚曼背斜南西翼，套合有伽玛能谱钾异常，矿化体呈层状，延伸稳定，长约1.5 千米，视厚度23.8 米，KCl 含量0.74-1.26%，平均含量1.02%。矿化体含矿岩石为粉砂质泥岩，顶板为石膏矿层和砂岩，底板为砂岩。

②石膏矿体

皮亚曼研究区以CaSO4·2H2O+CaSO4≥85%共圈出1个矿体，石膏矿体均为Ⅰ级石膏矿。石膏矿体地表延伸长大于71 千米，呈层状，石膏矿体平均厚度13.96-94.41米，虽然局部具有膨大缩小等现象，但整体厚度变化较小，矿体连续且较稳定，向深部延伸75-320 米。矿体CaSO4·2H2O+CaSO4平均品位86.38-97.98%，单工程最高品位100%，平均品位93.74%。石膏矿石几乎全由石膏和硬石膏组成，含量95%以上，呈半自形粒状。石膏矿存在的赋存形式为块状为主，近地表为纤维状或雪花状，矿石均为Ⅰ级石膏矿石。矿体呈层状，顶板为灰岩，底板为砂岩。

5 找矿远景分析

塔里木盆地南缘是南疆地区重要非金属矿和盐类矿物分布区，这些矿产均产于中-新生界沉积地层中，其中石膏矿、盐类矿物主要产于中晚古近系和新近系沉积地层中。皮亚曼石膏矿和盐类矿物主要分布古新统阿尔塔什组地层中上部，矿体规模较大，延伸稳定。石膏、石灰岩、粘土岩等非金属矿产地一般交通条件好，开发利用率高，品质高，可解决当地水泥厂、砖厂等企业矿产来源。目前在皮亚曼发现了规模较大石膏层，且石膏层底部也圈定了含钾盐粉砂质泥岩层，皮亚曼石膏钾盐矿矿体厚度大，一般在50-60 米，延伸稳定，地表延伸长70 余千米，因此本区是寻找固体钾盐的有利地区。