《Journal of African Earth Sciences》：ASTER and SPOT 5 Satellite Data for Mapping Dyke Swarms and Hydrothermal Alteration Minerals in the Tagragra d’Akka inlier, (western Anti-Atlas, Morocco): Implications for gold exploration
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基于SPOT 5和ASTER卫星数据的 Tagragra d’Akka 沙岩-片岩区地质研究表明，该区发育四组主要岩脉（NE-SW占47.8%），其空间分布与铁氧化物、羟基矿物等热液蚀变带相关，揭示了构造控制成矿流体运移的特征。综合图像处理（BR、PCA、MNF、MTMF）与实地验证，有效划分了成矿有利区。
穆罕默德·本-达乌德（Mohamed Ben-Daoud）、哈桑·伊布（Hassan Ibouh）、纳斯尔丁·尤比（Nasrrddine Youbi）、穆吉纳·埃尔·莫斯塔法（Mouguina El Mostafa）、穆莱·艾哈迈德·布梅迪（Moulay Ahmed Boumehdi）、马利卡·法迪尔（Malika Fadil）、马马杜·迪亚洛（Mamadou Diallo）、穆罕默德·阿兹米（Mohamed Azmi）、大卫·埃文斯（David Evans）、郑功（Zheng Gong）
摩洛哥马拉喀什卡迪·阿亚德大学（Cadi Ayyad University）科学学院Semlalia分院地球科学系，邮政编码BP 2390，40000
摘要
位于西阿特拉斯山脉（Western Anti-Atlas）的塔格拉格拉·达卡（Tagragra d’Akka）地区是重要的黄金开采区域。在该地区，金矿化主要表现为古元古代（Paleoproterozoic）砂岩-泥岩层中的石英脉和剪切带。本研究利用了多种类型的卫星图像，包括SPOT 5和ASTER数据，通过视觉解释绘制了岩脉群的几何形态，并识别了与热液蚀变相关的矿物。应用了图像处理技术，如波段比值（Band Ratios, BR）、主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）、最小噪声分数（Minimum Noise Fraction, MNF）和混合调谐匹配滤波（Mixtures Tuned Matched Filtering, MTMF）来分析ASTER图像，以识别热液蚀变特征。SPOT 5图像的结果表明，塔格拉格拉·达卡地区被多条岩脉切割，这些岩脉主要呈NE-SW方向分布，其次是E-W、N-S和NW-SE方向。ASTER数据还显示了蚀变区的空间分布，这些蚀变区富含Fe-Mg-OH矿物、含羟基矿物和氧化铁矿物，这些矿物与结构复杂的区域密切相关，并沿岩脉分布。这表明矿化流体的循环受到地质结构的显著控制。通过详细的野外调查，进一步确定了热液晕的空间分布。结合先进的图像处理技术和ASTER图像的监督分类，并结合野外观察和实验室分析，有效识别出了具有矿化潜力的新区域。
引言
遥感技术已成为地质测绘和矿产勘探的强大工具，尤其是与野外调查和实验室分析相结合时（Hosseini等人，2019；Rowan等人，2006；Rowan和Mars，2003；Sheikhrahimi等人，2019；Traore等人，2022）。尽管许多研究已经证明了卫星数据在检测全球热液蚀变和相关矿床系统方面的有效性（Pour和Hashim，2012a；Bolouki等人，2020；Zhang等人，2023），但此前尚未有研究系统地绘制塔格拉格拉·达卡地区岩脉群和热液蚀变的几何形态及其相互关系。这一知识空白尤为重要，因为该地区的金矿化通常集中在岩脉交汇处（Benbrahim等人，2018）。
塔格拉格拉·达卡地区位于西阿特拉斯山脉，以其造山型金矿床而闻名，这些金矿床以不连续的E-W方向石英脉和透镜体形式存在（Benbrahim等人，2018；Boya等人，2017）。该地区的金矿化主要发生在古元古代砂岩-泥岩层中，富含金元素的石英脉大多位于NE-SW和E-W方向岩脉群的交汇处（Benbrahim等人，2018）。关于矿化的具体年龄仍存在争议，根据40Ar/39Ar测年方法估计为301 ± 7 Ma（Gasquet等人，2004），而根据Rb-Sr测年方法估计为445 ± 34 Ma（Zverev等人，2003），这些数据与Iourirn地区的金矿化有关。然而，这些石英脉并未切割穿过Adoudounian石灰岩和白云岩地层，这引发了对该地区矿化年龄的质疑。尽管年龄存在不确定性，但赫尔辛尼亚造山运动（Hercynian orogeny）对矿化体的富集起到了重要作用。由于该地区地形崎岖且交通不便，对其结构和热液控制因素的了解仍然有限。
热液蚀变区被认为是矿化的重要指示指标，尤其是那些具有叶状（phyllic）、柱状（propylitic）和铁相关矿物组合的区域，这些矿物通常与Au、Ag和Cu–Zn矿床相关（Bolouki等人，2020；Chen等人，2022a, 2022b；Didero Takodjou Wambo等人，2024；El Atillah等人，2018；El Janati，2019；Pour和Hashim，2015, 2012；Saed等人，2022；Said等人，2023；Sheikhrahimi等人，2019；Traore等人，2022, 2020；Zhang等人，2023）。将这些蚀变模式与岩脉几何形态一起绘制，为评估适合黄金勘探的结构区域提供了可靠的基础。因此，在这种条件下，遥感技术提供了一种成本效益高且可靠的勘探目标识别方法。
ASTER和SPOT-5图像在这方面具有互补优势。ASTER具有广泛的光谱覆盖范围（VNIR、SWIR、TIR），适合检测Fe-Mg-OH矿物、含羟基矿物和氧化铁矿物（Hosseini等人，2019）。而SPOT-5则提供了高空间分辨率，可以准确绘制岩脉的几何形态和方向。结合使用这两种图像，可以更全面地评估与金矿化相关的结构和蚀变特征。因此，根据蚀变矿物的光谱特性、绘制岩脉所需的空间分辨率以及塔格拉格拉·达卡地区的地质背景，选择了先进的卫星数据处理技术。基于ASTER的方法（波段比值、PCA、MNF和MTMF）用于增强蚀变特征的诊断性识别，而SPOT-5图像则用于准确绘制岩脉的几何形态和分布。此外，还整合了基于GIS的空间分析工具，以支持卫星数据的解释和可视化。
因此，本研究的目标如下：（1）利用SPOT-5图像绘制岩脉群并分析其几何特征；（2）利用ASTER数据（波段比值、PCA、MNF、MTMF）识别和分类热液蚀变区；（3）通过野外工作和岩石学观察验证遥感结果；（4）评估岩脉与蚀变关系对塔格拉格拉·达卡地区黄金勘探的影响。
地质背景
阿特拉斯山脉（Anti-Atlas Mountains）位于摩洛哥南部，标志着西非克拉通（West African Craton）的北部边界。这个背斜带呈ENE-WSW走向，长度约800公里，宽度约200公里，与高阿特拉斯山脉（High Atlas）平行。其北部边界由南阿特拉斯断层（South Atlas Fault, SAF）定义，这是一个在新生代重新激活的逆冲断层（图1）。关于整体地壳结构和演化过程的详细讨论……
材料与方法
分别使用SPOT 5和ASTER卫星图像来绘制塔格拉格拉·达卡地区的岩脉群和热液蚀变矿物。SPOT 5数据来自Spot World Heritage门户网站（regards.cnes.fr），ASTER数据则通过美国地质调查局地球资源观测与科学中心（USGS Earth Resources Observation and Science, EROS）获取（SPOT 5和ASTER的详细信息见补充材料中的表S1和S2）。此外，还使用了基于GIS的工具……
岩脉群绘制
通过识别和处理所有图像中检测到的线性特征，生成了合成岩脉地图（图5），共包含592条方向和长度各异的岩脉。统计分析显示，塔格拉格拉·达卡地区被四个岩脉系统切割：NE-SW方向的岩脉最为常见（47.8%），其次是E-W方向的岩脉（24.0%）、N-S方向的岩脉（15.2%）和NW-SE方向的岩脉（13.0%）。
讨论
塔格拉格拉·达卡地区的古元古代基底被多条基性岩脉网络贯穿。这些岩脉主要由辉长岩（dolerites）、玄武岩（basalts）和辉长岩（gabbros）组成（“Mortaji_ChapII_27_60.pdf”，无日期；Stuss，1997）。这些岩石的原始岩性经历了后期表生变质作用或热液蚀变过程的影响而发生改变。这些岩脉可能与同一伸展构造-岩浆事件有关……
结论
利用免费的高分辨率SPOT 5图像，我们制作了一张详细地图，显示了塔格拉格拉·达卡地区基性岩脉的空间分布。这些显示出热液蚀变证据的岩脉被分为四个主要方向。其分布通过先进的GIS算法进行了统计分析。这项研究还证明了ASTER卫星图像在识别塔格拉格拉地区潜在矿床区域方面的有效性。
作者贡献声明
马利卡·法迪尔（Malika Fadil）：软件开发、方法论设计。马马杜·迪亚洛（Mamadou Diallo）：软件开发、方法论设计。穆罕默德·阿兹米（Mohamed Azmi）：撰写内容、审稿与编辑、方法论设计。大卫·埃文斯（David Evans）：撰写内容、审稿与编辑、验证。郑功（Zheng Gong）：撰写内容、审稿与编辑、验证。穆罕默德·本-达乌德（Mohamed BEN-DAOUD）：撰写内容、审稿与编辑、初稿撰写、验证、软件开发、方法论设计、概念构思。哈桑·伊布（Hassan Ibouh）：撰写内容、审稿与编辑、验证、方法论设计。纳斯尔丁·尤比（Nasrrddine Youbi）：撰写内容、审稿与编辑、监督工作、数据收集。
利益冲突
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的竞争性财务利益或个人关系。
资助
本研究得到了“APRD”项目“AlkaCarboLipsWac”的支持，该项目致力于研究西非克拉通（摩洛哥、毛里塔尼亚和马里）的元古代和显生代碱性火成岩及碳酸盐岩及其Nb、Ta、U、REE、Fe、磷酸盐等矿产的潜力（项目负责人：纳斯尔丁·尤比教授（卡迪·阿亚德大学科学学院Semlalia分院DLGR实验室）。该项目还得到了OCP基金会（Chérifien des Phosphates基金会）和UM6P（穆罕默德六世理工大学）的资助。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的竞争性财务利益或个人关系。
