遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用探析

張朝亮 陳歷佳

遼寧省礦產(chǎn)勘查院有限責(zé)任公司（110031）

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)是一種能夠借助各種傳感儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)地物反射或輻射出來(lái)的電磁波、紅外線等相關(guān)信息的遠(yuǎn)距離感知、采集、處理和成像，通過(guò)這種形式來(lái)完成對(duì)地物的探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)。遙感技術(shù)的工作原理是利用物體的光譜特性，即任何物體都有屬于自己的吸收、反射和輻射光譜的這樣一種特性，通過(guò)紅、紅外和綠光這三種光譜波段來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)判斷目標(biāo)物體的存在和狀態(tài)等相關(guān)信息。為了確保遙感技術(shù)能夠發(fā)揮應(yīng)有的應(yīng)用效果，需要建立完整的遙感系統(tǒng)，遙感系統(tǒng)主要包含了信息接收、傳輸、圖像處理設(shè)備、遙感器和遙感平臺(tái)等。就目前來(lái)看，遙感技術(shù)主要分為五種類型，即紅外、紫外、可見光、微波和多譜段遙感技術(shù)等。遙感技術(shù)是在1960-1969 年發(fā)展興盛起來(lái)的，最開始主要被應(yīng)用于航天領(lǐng)域，如今已經(jīng)在軍事、氣象、海洋、礦產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域中都得到了較為廣泛的應(yīng)用。

遙感技術(shù)之所以能夠取得如此大的發(fā)展成就，主要還是由于該技術(shù)自身的強(qiáng)大優(yōu)越性、首先，該技術(shù)能夠確保較大的探測(cè)范圍。以遙感技術(shù)在人造衛(wèi)星中的應(yīng)用為例，利用遙感技術(shù)制成的陸地衛(wèi)星圖像只需600 多張就可以覆蓋我國(guó)廣闊的地域，實(shí)現(xiàn)全方位、無(wú)死角的監(jiān)測(cè)，這就給探測(cè)工作帶來(lái)了很大的便利性，也在一定程度上減輕了勘測(cè)人員的負(fù)擔(dān)。其次，與過(guò)去所采用的實(shí)地測(cè)繪手段相比，利用遙感技術(shù)來(lái)獲取地物相關(guān)信息的速度往往更快，需要的周期更短，準(zhǔn)確度也更高，在很大程度上減少了因人工操作失誤而帶來(lái)的信息誤差。最后，遙感技術(shù)通過(guò)借助不同種類、不同性能的多種遙感儀器和各種先進(jìn)的探測(cè)手段，不僅能夠很方便地探測(cè)地表的一些物體，還能深入到地下去進(jìn)行檢測(cè)，因此能夠獲得比傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)更大的信息量，從而有利于保障探測(cè)結(jié)果的全面性[1]。

礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展所必須具備的重要自然資源，天然儲(chǔ)藏于地表或者地下，為了更加便捷高效地對(duì)有限的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采，保障我國(guó)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，可以將目前較為先進(jìn)的遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，借助信息技術(shù)手段和相關(guān)軟件對(duì)礦區(qū)的信息進(jìn)行提取、分析和成像，在計(jì)算機(jī)上展示出礦區(qū)的實(shí)際情況，并對(duì)礦產(chǎn)資源的含量和大體分布范圍進(jìn)行遠(yuǎn)程科學(xué)預(yù)測(cè)，然后有針對(duì)性地找礦和開采，從而有利于促進(jìn)地質(zhì)勘查效率的提升，保障礦產(chǎn)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的具體應(yīng)用

2.1 直接應(yīng)用

在熱液成礦的過(guò)程中，由于受到高溫催化的作用，靠近礦體的圍巖很容易和熱液發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，從而有可能導(dǎo)致圍巖的內(nèi)部構(gòu)造和物質(zhì)成分等發(fā)生相應(yīng)的變化，這就是圍巖蝕變現(xiàn)象。通常來(lái)說(shuō)，圍巖蝕變的分布范圍是比礦體本身要廣的，不同區(qū)域之間的圍巖蝕變范圍也有較大的區(qū)別，比如有的只分布在礦體周圍幾厘米的寬度上，而有的則足足有數(shù)十米寬。因此，通過(guò)將遙感技術(shù)直接應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，結(jié)合不同礦物質(zhì)周圍所對(duì)應(yīng)的圍巖蝕變的不同情況，可以大致判斷該區(qū)域所擁有的礦產(chǎn)資源的種類。結(jié)合圍巖蝕變的范圍可以大致判斷相應(yīng)的礦產(chǎn)資源所在的空間位置，從而可以大大提高地質(zhì)找礦的效率和準(zhǔn)確度。

另外，由于遙感技術(shù)主要是根據(jù)地、物所反射出來(lái)的電磁波進(jìn)行探測(cè)的，而在一般狀態(tài)下，各個(gè)區(qū)域的地勢(shì)地貌及地質(zhì)結(jié)構(gòu)中巖石的物理和化學(xué)性質(zhì)都是相對(duì)穩(wěn)定的，因此一旦某個(gè)區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變化，則必然會(huì)反射出與之前有所不同的電磁波，這時(shí)就可以利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)出這種變化，并依據(jù)不同類型的礦物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的不同光譜，合理推斷出該區(qū)域中所有的礦產(chǎn)資源種類。就目前來(lái)看，所采用的遙感技術(shù)多是從高空遠(yuǎn)距離對(duì)礦產(chǎn)所在區(qū)域進(jìn)行光譜探測(cè)，在此過(guò)程中非常容易受到各種外界條件因素的干擾，因此有可能產(chǎn)生一定的誤差。為了盡可能減少誤差，需要勘測(cè)人員對(duì)周邊環(huán)境中各種可能存在的干擾因素進(jìn)行科學(xué)分析，通過(guò)采取一定的措施來(lái)降低這些因素的干擾程度，最大限度地保障遙感技術(shù)探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

2.2 間接應(yīng)用

2.2.1 提取地質(zhì)構(gòu)造信息

礦產(chǎn)的形成與地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)之間有著十分密切的聯(lián)系，而不同的地質(zhì)構(gòu)造之上又會(huì)覆蓋不同的地物，形成不同的地貌，因此遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的間接應(yīng)用手段就是依據(jù)各個(gè)區(qū)域不同的地貌特征，提取相應(yīng)的地質(zhì)構(gòu)造信息，再以此推斷出該區(qū)域形成了哪些礦產(chǎn)資源及其所在位置等。如目前大多數(shù)的礦產(chǎn)資源是在斷裂地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中形成的，可以利用遙感技術(shù)提取相關(guān)的斷裂地質(zhì)構(gòu)造信息，以了解該區(qū)域的礦產(chǎn)資源分布情況。

2.2.2 分析植物波譜

礦產(chǎn)資源中往往含有很多種不同的礦物質(zhì)或者元素等，這些物質(zhì)深埋地下，長(zhǎng)此以往就有可能受到地下的微生物、水源等因素的影響而發(fā)生一定的性質(zhì)變化，這種變化進(jìn)而還會(huì)對(duì)土壤和地層結(jié)構(gòu)也造成一定的影響。由于植物會(huì)吸收和聚集土壤和地下水中的一些金屬元素，因而會(huì)展現(xiàn)出不同的反射光譜特征，因此就可以運(yùn)用遙感技術(shù)來(lái)對(duì)礦產(chǎn)所在區(qū)域的植被光譜特征進(jìn)行分析，檢測(cè)和提取出其中的異常信息，通過(guò)這種形式來(lái)對(duì)礦產(chǎn)資源的具體分布情況進(jìn)行推斷和分析。

3 遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用策略

3.1 確定優(yōu)先勘查靶區(qū)

一般來(lái)說(shuō)，靠近礦體的巖石比較容易發(fā)生蝕變現(xiàn)象。與其他區(qū)域的巖石相比，發(fā)生了蝕變的巖石無(wú)論是在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上還是在外表顏色上都是有所不同的，這就導(dǎo)致了其反射光譜特征也是存在一定差異的。因此，可以將遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，通過(guò)觀察和識(shí)別遙感影像上的一些顏色、形狀較為特殊的影像體，就可以辨認(rèn)出該區(qū)域中的一部分蝕變圍巖和礦體露頭，從而可以作為尋找礦源的一個(gè)重要標(biāo)志，有利于盡快確定優(yōu)先勘查靶區(qū)，提高地質(zhì)勘查效率[3]。利用遙感技術(shù)來(lái)提取礦區(qū)異常地物信息的這項(xiàng)技術(shù)雖然還處在初級(jí)發(fā)展階段，但由于其在保障尋礦工作的時(shí)效性和準(zhǔn)確性方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此在未來(lái)還將會(huì)有十分廣闊的發(fā)展空間。

3.2 建立礦床模型

人類對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用歷史十分悠久。截止到目前，絕大部分位于地表或者地下較淺層的礦產(chǎn)資源都已經(jīng)被開采出來(lái)了，剩下的礦產(chǎn)資源大多數(shù)位于地下較深層，還有一些資源則位于較為偏僻遙遠(yuǎn)、地勢(shì)比較險(xiǎn)峻的山區(qū)里，這就給礦產(chǎn)資源的找尋和開采都帶來(lái)了很大的困難，如今人們已經(jīng)越來(lái)越難找到資源容量大且能夠進(jìn)行開發(fā)的礦區(qū)了?？梢赃@樣說(shuō)，現(xiàn)在僅憑過(guò)去那種較為單一落后的探測(cè)手段是很難再成功找到礦源的，而且即便是找到了礦區(qū)，可能也只是較為小型的，根本難以保障礦產(chǎn)資源的出產(chǎn)率，也難以滿足社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的需求。將遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，通過(guò)建立科學(xué)的礦床模型，即從宏觀上將大范圍的礦產(chǎn)構(gòu)造提煉出來(lái)，然后利用線條、色彩以及圖像等形式把這些構(gòu)造生動(dòng)形象地表示出來(lái)，全方位、細(xì)致地概括出礦床的實(shí)際情況，包括礦床周圍的地理環(huán)境及其自身的特征、形成時(shí)間和空間位置等，從而幫助勘查人員更準(zhǔn)確也更全面地掌握礦區(qū)的相關(guān)地質(zhì)信息，增加對(duì)礦床自身情況的了解和認(rèn)識(shí)，有利于大大提升找礦的效率。

3.3 追蹤重要礦區(qū)帶延伸范圍

通常來(lái)說(shuō)，礦區(qū)帶的分布范圍十分廣闊，一般都會(huì)具有一定的延伸帶區(qū)域。對(duì)于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查來(lái)說(shuō)，確定這一延伸帶區(qū)域的范圍是十分重要的。但如果采用過(guò)去的地質(zhì)探測(cè)手段，則很難探測(cè)出深埋于地下的大量盲礦，并且在大規(guī)模礦帶的勘查上也很難保證準(zhǔn)確性，這就嚴(yán)重影響到了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的質(zhì)量。通過(guò)將遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，則可以從全局和部分這兩個(gè)角度入手，結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征對(duì)礦帶的分布范圍進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重要礦區(qū)帶延伸范圍的有效追蹤，大大促進(jìn)地質(zhì)勘查效率的提升。

4 結(jié)語(yǔ)

礦產(chǎn)資源是能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。基于淺層礦產(chǎn)資源幾乎已經(jīng)被開采殆盡的現(xiàn)狀，盡快完成對(duì)勘查技術(shù)手段的革新，促進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查水平的提升已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。遙感技術(shù)由于具有可探測(cè)范圍大、提取信息速度快、準(zhǔn)確度高且能夠獲得較大信息量等優(yōu)勢(shì)，目前在我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。直接應(yīng)用主要是指提取圍巖蝕變的信息，間接應(yīng)用主要是指提取地質(zhì)構(gòu)造信息和分析植物波譜等。在未來(lái)，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用力度，借助該技術(shù)確定優(yōu)先勘查靶區(qū)，建立礦床模型和追蹤重要礦區(qū)帶延伸范圍等方式，使遙感技術(shù)最大限度發(fā)揮出應(yīng)有的應(yīng)用效果，促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查效率的進(jìn)一步提升。