遙感找礦技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用

張杰

(華北有色工程勘察院有限公司，石家莊 050021)

【摘 要】我國(guó)作為航天技術(shù)大國(guó)，各類航天器陸續(xù)投入，為我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供了極為便利的條件，特別是各項(xiàng)遙感技術(shù)，為地質(zhì)工作者的日常工作提供了便利，更為我國(guó)的地質(zhì)勘探事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。但是，遙感技術(shù)使用條件相對(duì)比較苛刻，再加上我國(guó)地域遼闊，地質(zhì)情況比較復(fù)雜，需要就遙感找礦技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】遙感找礦技術(shù)；地質(zhì)；礦產(chǎn)；勘探應(yīng)用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.04.042

1 遙感技術(shù)概況

大自然中的任何物體本身都具有自己的光譜特性，可以對(duì)光進(jìn)行吸收、反射、輻射，而在同一光譜條件下不同物體的光譜反映情況也不相同；在同一物體條件下不同光譜的反應(yīng)也會(huì)有差別。

而遙感技術(shù)就是依據(jù)遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)對(duì)各種波（包含電磁波、紅外線、可見光等）的具體反射或輻射現(xiàn)象，對(duì)要探測(cè)的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，而現(xiàn)有的人造衛(wèi)星將遙感技術(shù)推到了一個(gè)新的發(fā)展高度，進(jìn)入21世紀(jì)以后,現(xiàn)代遙感技術(shù)是一個(gè)對(duì)信息進(jìn)行獲取、傳輸、存儲(chǔ)的綜合系統(tǒng)，其核心是獲取信息的遙感器，比如攝像機(jī)、光譜掃描儀、微波輻射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)等，而我國(guó)可通過高分1號(hào)、高分2號(hào)、資源3號(hào)等衛(wèi)星，查詢到所需要的高分辨率遙感影像[1]。

2 遙感找礦的理論依據(jù)

遙感找礦技術(shù)最主要的關(guān)鍵是應(yīng)用現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)特定范圍內(nèi)的地質(zhì)礦產(chǎn)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、開采，遙感技術(shù)作為這一找礦技術(shù)的理論依據(jù)，使得此技術(shù)可以全面地對(duì)特定區(qū)域物質(zhì)成分與構(gòu)造進(jìn)行記錄與分析，提高發(fā)現(xiàn)特定礦產(chǎn)的速率。

在對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測(cè)時(shí)主要是依據(jù)地層中各類物質(zhì)通過一定的反射或透射等作用所產(chǎn)生的電磁波，而這些電磁波又可以向外界傳遞地質(zhì)層中所包含的成分信息，因?yàn)椴煌镔|(zhì)具有不同的輻射電磁波能力，通過遙感找礦技術(shù)獲取特定區(qū)域的內(nèi)礦物質(zhì)組成的光譜數(shù)據(jù)，再與已知物質(zhì)的光譜進(jìn)行對(duì)比就可以確定特定的地質(zhì)成分、含量等重要參數(shù)，這就為在地質(zhì)礦產(chǎn)找礦提供了最根本的保證。

3 遙感找礦技術(shù)的應(yīng)用

3.1 植被情況檢測(cè)

植被區(qū)域與各種地形地貌之間區(qū)別較大，不同的植被在不一樣的環(huán)境或階段，其體內(nèi)的生物結(jié)構(gòu)或化學(xué)物質(zhì)的組成也各不相同，而這種明顯的特性差異就造就了植被獨(dú)特的光譜反射曲線，可以用來對(duì)其進(jìn)行區(qū)分，而在大多數(shù)情況下，特定待測(cè)區(qū)域周圍的地形地貌與植被分布都與礦物質(zhì)的分布有特殊的關(guān)聯(lián)，比如，隨著時(shí)間的推移某些金屬元素會(huì)持續(xù)累積在特定位置，而產(chǎn)生依存于此的微生物群落，再加上它與特定水資源的互相作用最終會(huì)反映到對(duì)地表土層的影響上來，引發(fā)地表的特殊變化，隨著植被不斷生長(zhǎng)，在吸收了地層中含有的金屬元素后會(huì)產(chǎn)生特定的異變，當(dāng)這種異變累計(jì)到一定程度，引發(fā)大面積異變發(fā)生后，就可以憑借遙感找礦技術(shù)結(jié)合植被情況反映出來的有關(guān)信息，判斷出特定區(qū)域礦物質(zhì)的具體分布情況。

3.2 檢測(cè)地質(zhì)成分

地質(zhì)礦產(chǎn)的分布主要是由于各處地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不一樣形成的，特定區(qū)域地質(zhì)中存在礦產(chǎn)的條件一般都是由特定的巖石組合為基礎(chǔ)，巖石的作用極為重要，巖石自身所具有的光譜特點(diǎn)為遙感技術(shù)的應(yīng)用提供了極為便利的條件，分析遙感圖像接觸圖像的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行差異化處理來識(shí)別巖石特性，而地質(zhì)礦產(chǎn)的分布主要集中在地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的邊緣、特殊變異部位等。借助遙感技術(shù)進(jìn)行找礦關(guān)鍵就是從礦物質(zhì)產(chǎn)生時(shí)間上進(jìn)行分析，確定礦床的、分布是由什么引起的變化，是否、展現(xiàn)出帶狀分布的特點(diǎn)，在特定礦產(chǎn)區(qū)域，借助線性影像提取主要信息，同時(shí)對(duì)相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)影像進(jìn)行分析把對(duì)確定礦產(chǎn)資源位置的有用信息提取出來，對(duì)整個(gè)待測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況有一個(gè)綜合性的把握，進(jìn)而為找礦確定必要理論資料。

3.3 地質(zhì)信息的解譯

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是引起地殼內(nèi)部活動(dòng)的原因，并且與成礦作用、熱事件、變質(zhì)結(jié)合到一起，地質(zhì)結(jié)構(gòu)事件控制控制了內(nèi)、外生礦床的產(chǎn)生與分布區(qū)別與聯(lián)系，當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)在遙感圖像上表現(xiàn)為線性時(shí)，即圖像上顯示呈持續(xù)形式或斷續(xù)形式的線狀、帶狀的分布影像，其關(guān)鍵就是存在斷裂、節(jié)理等結(jié)構(gòu)，它控制了巖漿的具體活動(dòng)，同時(shí)對(duì)礦液的移動(dòng)、儲(chǔ)存等都起關(guān)鍵作用；當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)在遙感圖像上表現(xiàn)為環(huán)形時(shí)，即以圖像上顯示呈近圓形的結(jié)構(gòu)的環(huán)帶，這種情況主要在地殼中，是很多地殼內(nèi)部活動(dòng)的外在表現(xiàn)，與熱液型礦床密切相關(guān)。無論是線性還是環(huán)形，又或兩者交叉形成，經(jīng)過對(duì)遙感所成圖像的分析研究可以很直觀的了解特定的主要地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)預(yù)測(cè)成礦非常有利。

3.4 地質(zhì)信息的提取

通過對(duì)遙感衛(wèi)星所形成的影像進(jìn)行解譯，用以判明地質(zhì)構(gòu)造位置、形態(tài)、分布、主要類型及體系關(guān)系，從而能夠從大處著眼，認(rèn)識(shí)區(qū)域構(gòu)造，遙感衛(wèi)星所形成的影像對(duì)直接裸露的地表線狀、環(huán)狀有非常明顯的反應(yīng)，同時(shí)還能對(duì)某些隱伏或半隱伏結(jié)構(gòu)進(jìn)行透視。遙感衛(wèi)星所形成的影像解譯可對(duì)地形地貌的基本特征作初步判斷，比如，影像中顏色深淺，色調(diào)淺的多為酸性或堿性巖，色調(diào)深的多為基性巖或超基性巖等等，還可通過遙感衛(wèi)星所形成的影像，結(jié)合已知礦區(qū)與待測(cè)區(qū)域的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行比對(duì)，就能很好的為未來的找礦工作進(jìn)行部署和指導(dǎo)，可見，今后通過遙感衛(wèi)星所形成的影像進(jìn)行地質(zhì)勘探找礦的應(yīng)用是非常方便和高效的。

4 遙感找礦技術(shù)的發(fā)展

4.1 高光譜遙感技術(shù)

高光譜遙感技術(shù)是指在可見光、近中紅外、熱紅外波段的范圍以內(nèi)獲得較窄光譜并且連續(xù)的影像數(shù)據(jù)的可續(xù)技術(shù)，它的光譜儀可以收集上百個(gè)波段的信息。高光譜遙感技術(shù)作為現(xiàn)有遙感技術(shù)的前沿技術(shù)，在使用過程中不但可以獲取特定區(qū)域的光譜信息，還能得到該空間的范圍和輻射信息，使得寬光譜范圍探測(cè)不到的物質(zhì)可以在窄光譜的情況探測(cè)出來，使得整個(gè)遙感探測(cè)過程更為完美[2]。

4.2 多光譜遙感技術(shù)

多光譜遙感技術(shù)的含義就是針對(duì)電磁波不同譜段同時(shí)同地進(jìn)行遙感攝影獲取同一區(qū)域在不同條件下的影像，然后，根據(jù)所得影像對(duì)特定內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行判斷分析，從而得出特定內(nèi)礦產(chǎn)分布情況，并且，多光譜遙感技術(shù)所產(chǎn)生的多光譜數(shù)據(jù)空間覆蓋較廣，可以獲取的信息量較大。以往多是采用的是MSS影像或TM影像，MSS影像主要使用光學(xué)機(jī)械對(duì)特定區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)輻射進(jìn)行掃描，TM影像采用美國(guó)陸地衛(wèi)星4～5號(hào)制圖儀獲取影像，雖然同等條件下TM影像總信息量約為MSS影像的7倍，但對(duì)我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展來說，不管是MSS影像或TM影像的數(shù)據(jù)都已經(jīng)出現(xiàn)了一定的局限性，而多光譜遙感技術(shù)所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)具有多波段、窄光譜、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，這是MSS影像或TM影像的數(shù)據(jù)所不具備的一大優(yōu)勢(shì)[3]。

5 遙感找礦技術(shù)的未來

現(xiàn)階段遙感找礦技術(shù)還是地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的一種輔助手段，隨著日后科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，其迅猛勢(shì)頭是不容阻擋的，比如高光譜遙感技術(shù)雖然起步較晚，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛，其探測(cè)能力逐年提高，分辨率也在同步提高，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榭仗爝b感技術(shù)的結(jié)合體并能夠滿足相應(yīng)的定量要求分析。

6 結(jié)語

傳統(tǒng)的找礦技術(shù)遇到現(xiàn)階段高新技術(shù)的發(fā)展，大大提高了地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的工作效率，多種探測(cè)技術(shù)或方法的有機(jī)融合，使得現(xiàn)有找礦技術(shù)和效率得到了很大提升，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，相信隨著科學(xué)領(lǐng)域的不斷拓展以及相應(yīng)技術(shù)的大量發(fā)展，遙感找礦技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用會(huì)得到更為細(xì)致的普及，甚至影響到其他重點(diǎn)勘探領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王潤(rùn)生，熊盛青，聶洪峰，等.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011(11)：1699.

【2】杜培軍，夏俊士，薛朝輝，等.高光譜遙感影像分類研究進(jìn)展[J].遙感學(xué)報(bào).2016(2)：236.

【3】王福濤，王世新，周藝，等.多光譜遙感在重大自然災(zāi)害評(píng)估中的應(yīng)用與展望[J].光譜學(xué)與光譜分析，2011(3)：577.

Application of Remote SensingProspecting Technology in theGeology and M ineral Resources Exploration

ZHANG Jie
（NorthChina Engineering Investigation Institute Co.Ltd.,Shijiazhuang 050021,China）

【Abstract】Asspace technology giants in ourcountry,allkindsofspacecraftassembled,forourcountry'sscienceand technology developmentprovidesavery convenientconditions,especially the remotesensing technology,facilitate thedailywork ofgeological workers,moremadegreatcontributionstogeologicalexploration in China.Buttheconditionsofuseof remotesensing technology is relatively strict,plusChina'sexpansive area geology condition is complicated,in this paper,the prospecting technique in remote sensinggeologyandm ineralresourcesexploration inapplicationareanalyzed.

【Keywords】remotesensing prospecting technology;geological;m ineralresources;explorationandapplication

【中圖分類號(hào)】TP79;P618

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【文章編號(hào)】1007-9467（2017）04-0126-02

【收稿日期】2017-01-03

【作者簡(jiǎn)介】張杰（1986～），男，河北冀州人，助理工程師，從事地質(zhì)工程（資源勘查）研究。