淺談地質(zhì)找礦中的遙感技術(shù)

郭峰利 楊聯(lián)榮

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局107地質(zhì)隊，重慶 401120）

引言

隨著經(jīng)濟建設(shè)對礦產(chǎn)資源需求的不斷增大，尋找地表礦床的難度不斷加深，找礦方向漸趨于尋找隱伏的、半隱伏的礦床，并日益重視在研究程度較差、覆蓋一半覆蓋地區(qū)開展工作。遙感技術(shù)方法作為一種新的找礦手段，在找礦難度日益增大的情況下，越來越為人們所重視，由實驗研究向?qū)嵱没l(fā)展，目前已在地質(zhì)找礦中取得了顯著成效，成為地質(zhì)找礦的重要方法。

遙感技術(shù)應用于地質(zhì)找礦主要是在工作的初始階段，在地質(zhì)工作程度低、交通及地理條件較差的地區(qū)尤為重要。工作的目的是應用遙感影像的地質(zhì)信息去分析成礦地質(zhì)條件，確定找礦遠景區(qū)和圈定成礦有利地段，為進一步開展地質(zhì)評價工作提供遙感地質(zhì)依據(jù)。

1 遙感地質(zhì)找礦的理論依據(jù)與技術(shù)基礎(chǔ)

遙感信息，特別是多種遙感信息的綜合，具有豐富的地質(zhì)內(nèi)涵和堅實的物理基礎(chǔ)。這使得遙感地質(zhì)找礦具有宏觀性、多波段、信息量豐富、立體感強、便于定位等優(yōu)勢，是地質(zhì)找礦不可或缺的手段。在遙感地質(zhì)找礦的遙感影像分析中，傳遞含礦構(gòu)造和含礦載體的兩種標志：構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、紋理特征；光譜特征。各種礦產(chǎn)資源的形成、產(chǎn)出，都與一定的地質(zhì)構(gòu)造條件有關(guān)，如斑巖銅礦與中酸性侵入體有關(guān)：煤礦賦存在某些地質(zhì)時代的煤系地層內(nèi)。前者反映地質(zhì)控礦構(gòu)造特征、巖石類型特征等，通過研究遙感影像上顯示的線性和環(huán)狀信息可以揭示區(qū)域構(gòu)造體系及其控礦作用；后者反映了地層層序、巖石類型的差異，礦物成分和含量的差異，特別是礦化蝕變信息。由于蝕變巖礦物具有本身的光譜特征，而一定類型的蝕變巖礦物組合常可指示一定礦種的存在。

2 遙感在地質(zhì)找礦中的應用

遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的應用可歸納為如下幾個方面：

利用圖像上顯示的與礦化有關(guān)的地物，直接圈定靶區(qū)，為找礦指明方向。如利用植物吸收不同金屬元素所產(chǎn)生的不同光反射率、熱反射率和葉綠素發(fā)光率進行波譜試驗，為在植被發(fā)育地區(qū)快速發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦產(chǎn)開辟新的找礦途徑。

利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，進行多波段，多種類遙感圖像的綜合處理分析，增強或提取圖像上與成礦有關(guān)的信息，尤其是礦化蝕變信息，為找礦提供依據(jù)，指明找礦方向和有利成礦的遠景地段。

圍巖蝕變是成礦作用的產(chǎn)物，是一種重要的找礦標志。常見的圍巖蝕變有：矽卡巖化。有關(guān)礦產(chǎn)有鐵、銅、鎢、錫、鉬等。云英巖化。與鎢、錫、鉬、鋰、鈹?shù)鹊V產(chǎn)有關(guān)。絹云母化。有關(guān)礦產(chǎn)有銅、鉬、金、鉛、鋅等。綠泥石化。有關(guān)礦產(chǎn)有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等。硅化。與銅、金、銻、汞、明礬石、重晶石等多種礦產(chǎn)伴生。由于不同的蝕變礦物具有各自的特征譜帶以及巖礦石物理化學性質(zhì)的差異，使其在多波段遙感圖像上表現(xiàn)出不同的顏色、色調(diào)和紋理差異。目前，常用的提取蝕變異常的方法有比值分析法，彩色空變換、主成份分析法、光譜角蝕變法等。此外，在異常信息的提取過程中經(jīng)常受到多種因素的影響，因而需要幾種方法的有效組合，而不能只依靠某一種方法。

2.1 地質(zhì)構(gòu)造信息的解譯

構(gòu)造運動是地殼內(nèi)部的內(nèi)在活動因素，它與變質(zhì)事件、熱事件、成礦作用聯(lián)系在一起，而內(nèi)、外生礦床的形成和分布均不同程度地受一定地質(zhì)構(gòu)造事件的控制。地質(zhì)構(gòu)造在遙感圖像上常表現(xiàn)為線性與環(huán)形特征。線性特征，是像片上呈連續(xù)或斷續(xù)的線狀或帶狀展布的影像，其空間分布型式有一定規(guī)律性。線性形跡主要指斷裂和節(jié)理等構(gòu)造，它控制著巖漿活動及礦液的運移、儲存，對導礦、運礦、儲礦起著重要作用。環(huán)形構(gòu)造在地殼中以近圓形的構(gòu)造環(huán)帶為特征，多是地殼內(nèi)部活動的表現(xiàn)，對形成火山型、熱液型礦床關(guān)系密切。線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造及構(gòu)造交叉部位，往往是成礦的重要部位。通過對遙感圖像上色調(diào)、陰影、形狀的研究可以更直觀的看出研究地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，有利于成礦預測。

2.2 地層信息的解譯

巖石的組成成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、光照條件等因素決定了它的光譜特征。巖性解譯就是利用不同巖層反射光譜差異所形成的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、紋理、色調(diào)等影像差異，來判定出露地面的巖石的物理特性和產(chǎn)出特點，劃分不同巖石類型或巖性組合。由于所有內(nèi)生、外生礦床均與一定時代的巖性、地層及巖相有關(guān)，因此在成礦預測的過程中，首先要找出有關(guān)像片圖形、地貌特征或與一定植物的聯(lián)系，以便發(fā)現(xiàn)礦床賦存的有利層位與構(gòu)造。

3 遙感地質(zhì)找礦的發(fā)展前景

20 世紀末以來。隨著數(shù)字地球的提出和現(xiàn)代信息技術(shù)取得新進展，數(shù)字地球的理論方法和現(xiàn)代信息技術(shù)的新進展引入地質(zhì)勘查領(lǐng)域。應用現(xiàn)代信息技術(shù)的新進展進一步解決礦產(chǎn)資源問題成為地質(zhì)找礦發(fā)展的必然趨勢。在數(shù)字地球框架下，將遙感技術(shù)與地質(zhì)領(lǐng)域傳統(tǒng)方法技術(shù)相結(jié)合。與其它現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合。

基于數(shù)字地球的遙感找礦技術(shù).其核心是遙感信息的延伸應用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息資源，以提高礦產(chǎn)資源的勘查效果。一方面，露出地表的礦明顯減少，勘查目標已由地表或近地表轉(zhuǎn)向地下深處的隱伏礦床.找礦難度愈來愈大。另一方面.各種地學手段取得的信息資源愈來愈豐富。為遙感信息與其它地學信息的集成創(chuàng)造了條件。而后遙感應用技術(shù)有利于發(fā)揮遙感找礦的技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)用常規(guī)地質(zhì)方法很難發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象，為找礦提供新的依據(jù)。

遙感找礦應用須從遙感“技術(shù)索引”的思路走出來，從控礦構(gòu)造邁向與成礦機理研究相結(jié)合的高度。遙感應用必須與物化探、磁力、重力、地震探礦方法相結(jié)合，還需要進一步重視地熱、地氣的熱力作用，深入研究生物地球化學效應、地球化學填圖方法、生物成礦和數(shù)字地質(zhì)的空間統(tǒng)計分析方法。只有加深對地表成礦信息的理解和詮釋，才有可能對深部的、海底的隱伏礦床，由此及彼、由表及里.從地球系統(tǒng)科學與地質(zhì)信息科學的深度作出科學的推論和預測。

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，傳感器的空間分辨率和光譜分辨將大幅提高，遙感信息量也將大幅增加。要在海量數(shù)據(jù)中提取有用的找礦信息，必然對遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提出更高的要求。目前，多光譜遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的壓縮、傳輸、專業(yè)軟件的發(fā)展上都取得了很大的進步。在高光譜遙感數(shù)據(jù)分析、處理方面關(guān)鍵是在光譜維上進行圖像信息的展開和定量分析。此外，實現(xiàn)信息分析模型和算法語言的改進也將大大提高遙感信息處理的速度和精度，提高找礦工作的效率。

結(jié)束語

遙感技術(shù)作為礦產(chǎn)勘查的一種手段應用于找礦，并取得了一定成就。遙感技術(shù)的直接應用是蝕變遙感信息的提取，遙感技術(shù)的間接應用包括地質(zhì)構(gòu)造信息、植被的光譜特征及礦床改造信息等方面。遙感找礦具有很大的發(fā)展前景。

多源數(shù)據(jù)的融合處理能夠避免單一信息的片面性，使融合結(jié)果更加準確和客觀。特別是利用遙感技術(shù)尋找深部礦床時，單純使用遙感圖像象存在明顯的局限性，往往需要物探、化探地學數(shù)據(jù)以及各種地質(zhì)圖件的融合處理。

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