現代遙感技術在地質找礦中的運用分析

何以勤++李宏偉++磨現程++黃杰杰++班瑞捧

摘要：遙感技術是地質研究和地質開采的新方式，通過遙感技術的發展為地質的開采和研究提供了新的技術支持，遙感地質勘查技術是科技發展的產物，也是地質開kuai采對技術革新提出的新要求，地質找礦對于更好的滿足社會經濟發展需求具有重要意義，因此，遙感技術在地質找礦中的應用也顯得更具意義。

關鍵詞：地質找礦；遙感技術；運用

1、遙感技術的找礦應用

現代遙感技術的發展是地質勘探找礦工程的創新，下面以金礦勘查為例，分析現代遙感技術在地質找礦中的應用。

1.1 巖礦遙感技術的應用

在金礦勘查中，將現代遙感技術和地質理論結合在一起，構成一套完整的理論體系和方法，通過對巖石波普特征進行分析，根據金礦蝕變及金礦的特性，對金礦進行遙感探測。通過對遙感圖像進行分析，可以知道，地下信息和遙感圖像的線形構造、環形構造等有十分緊密的關系，一般情況下，線形構造為比較軟弱的結構層面，如斷層、擠壓破碎地帶、軟巖夾層等，構造活動會引起熱液礦床，從而產生一定的礦化作用，在熱液的作用下，遙感圖像會產生環形影像。地殼內部的巖漿產生熱動力后，會帶動地殼內部的礦物質流動到比較淺的地層，進行成礦，同時巖漿本身的熱量會活化一定范圍內的金礦，在溫度、壓力等因素的作用下，外緣區域內的線性構造會富集金礦。

由于含金熱液的活動情況和金礦的富集程度有很大的關系，因此，往往在金礦附近會有比較劇烈的礦巖石變，在蝕變作用下，礦物質中有十分明顯的特征，如內部含有豐富的硅酸鹽、高價陽離子、水分子、羧基酸等。蝕變巖石的反射光譜形態和正常巖石的發射光譜形態相比較，在一定的波段中，會有十分明顯的變化，得出的遙感圖像也有很大的差別，通過對遙感圖像處理，就能快速的找到金礦蝕變的相關信息。

對遙感圖像分析進行分析，提取出金礦蝕變信息后，就能進行具體的找礦勘測。在找礦過程中，首先要選擇水平高、分辨率高的遙感航天圖像，對斷層系、變形帶和金礦床的關系進行整體分析，并對其構造類型進行劃分，從而為金礦構造的深入研究提供方便。通過大比例圖像，對斷裂范圍的線形構造、環形構造進行分析，找出成礦區的具體位置，根據遙感圖像的處理情況，找出異常區域，并進一步進行線形構造、環形構造分析，從而確定礦靶區。

1.2 生物化學遙感技術的應用

生物化學遙感技術是由地球動物化學和地球植物化學組成，主要用于研究元素的演化、遷移規律，目前，在金礦勘測中，經常會使用地球植物化學法。金屬元素對生物有一定的影響，它能引起植物變種或者造成植物群落變化，通過遙感技術能將這些異常植被找出來，從而確定金礦位置。

金礦區的之內常常會被礦物元素毒害，發生化學效應，出現色素、葉面溫度、綠度、細胞異常等現象，甚至會引起植被異常，這些異常只有通過遙感技術才能探測到。通過遙感技術進行深入探測，提取到相關信息后，將異常的圖像展示出來，對圖像進行深入分析，從而推測出金礦的隱伏位置。生物化學遙感技術在金礦勘測中有很好的效果，如在云浮遠景區金礦中，該技術就發揮了很重要的作用，在該礦區的遙感圖像中，異常植被呈金黃色，而背景區域紅色，通過對這些異常圖像進行分析，很快就能確定金礦的具體位置。

2、遙感地質測量法的應用

2.1、在基礎地質工作中的應用

遙感圖像視域寬闊，能客觀真實地反映出各種地質現象及其相互間的關系，形象地反映出區域地質構造以及區域構造間的空間關系，為中小比例尺地質制圖和跨區域甚至全球的區域地質研究提供了有利的條件和基礎。例如近年來重新修編的1：400萬中國構造體系圖的工作、對雅魯藏布江深斷裂的延伸和走向的研究、鄭廬斷裂的延伸和走向問題的論證，都是建立在遙感地質測量基礎上的新的認識和發現的體現，解決了一些地質學界長期爭論或按常規很難解決的問題。

2.2、在礦產勘查中的應用

不同地質、礦種以及礦產資源的產地都和相應的地質結構和自然環境條件有關。遙感技術的運用在礦產勘查中發揮了不可估量的作用，用來測量分析成礦條件；且為找礦和提取礦物類型有一定的理論依據。在當今社會中，遙感技術在找礦工作中的工作內容主要有以下幾個方面：

（1）利用遙感圖像技術可以對礦物資源所形成的土層、地質等波譜圖形特征對礦物形成的地域進行圓形圈定，確定找礦的方向。

（2）利用遙感解譯得到的信息資料，進行波譜測試分析找到形成地礦的區域和條件，對礦資源進行預測。

（3）利用數字遙感技術對地質進行檢測的方法，結合遙感監測形成的圖像、資料以及物質探測和化學探測到的地質信息進行統計預測，就可以對遠距離的礦資源進行圈定。

2.3、高光譜遙感的應用

高光譜分辨率遙感技術它與普通的遙感技術有一定的區別，主要在于以下幾個方面：

高光譜遙感技術主要是通過成像光譜儀對不同的波段進行信息收取，它可以將波段分成數十個甚至數百個波段；每個波段的寬度都小于10mm；并且把所有的波段排列組合起來能形成一個完整且連續的光譜曲線信息；光譜的覆蓋范圍從可見光到熱紅外的全部電磁輻射波譜范圍。而一般的常規遙感不具備這些特點，常規遙感的傳感器多數只有幾個，十幾個波段；每個波段寬度大于100nm；更重要的是這些波段在電磁波譜上不連續。例如：TM數據第三波段為0.63～0.369μm而第四波段是0.76～0.90μm，一中間0.69～0.761μm之間完全沒有數據。所有波段加起來也不可能覆蓋可見光到熱紅外的整個波譜范圍。就第四波段而言，其寬度是140nm。如果換成l0nm寬的高光譜數據，TM的一個波段在高光譜里對應14個波段，高光譜的信息量大大增加。

高光譜遙感的出現，使得定量檢測各種礦物存在以及編制相應圖件成為可能。其原理是：

第一，各種巖性和礦物都有一些可做為標志性的礦物，而這些礦物又都各有自己的波譜特征（表1）。圖1是高嶺石、蒙脫石、伊利石和明礬石（它們都是與熱液蝕變有關的標志性礦物）的波譜曲線。四種礦物的吸收谷都在2.21μm附近，其中高嶺石曲線的“肩部”在2.18μm處，明礬石的吸收谷在2.21μm，都落在TM-7波段內。根據石榴子石Fe3+離子在0.77 ～0.87μm處吸收的特征，D.S. Windeler， Jr （1993）利用VNIR圖像數據，識別出石榴子石-輝石蝕變帶來。endprint

波長范圍可辯別的主要礦物

可見-近紅外 0.40～1.20μm Fe、Mn和Ni的氧化物及稀土礦物，赤鐵礦、針鐵礦植被

0.50～0.80μm

1.30～2.50μm 氫氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽

1.47～1.82μm 硫酸鹽類——明礬石

1.47～1.76μm 硫酸鹽類——黃鉀鐵礬

2.16～2.24μm 含Al-OH基團礦物——白云母、高嶺石——迪開石、葉蠟石——蒙脫石、伊利石

短波紅外

2.24～2.30μm 含Fe-OH基團礦物——黃鉀鐵礬、鋰皂石

2.30～2.40μm 含Mg-OH基團礦物——綠泥石、滑石、綠簾石

2.32～2.26μm 碳酸鹽類——方解石、白云石、菱鎂礦

中紅外 8.00～14.0μm 硅酸鹽類——石英、長石、輝石——橄欖石

第二，利用多通道的機載高光譜分辯力成像波譜曲線，與某些標志性礦物的實驗室實測的典型曲線對比，能半定量地確定標志性的存在，由于AIS可以取得多達220個波譜曲線更接近實驗實測得到曲線。圖2是AIS的反射波譜曲線，其波長從2.0～2.3μm，波長間隔為0.01μm，共分為30個波段。其取樣點的位置見圖右側。從圖上方兩條波譜曲線與實驗室內測得明礬石的波譜曲線相比較，其形態很相似，可知這兩處分別明礬石與高嶺石含量較高的地段。

第三，通過某些標志性礦物的檢測，來達到找礦和編制分布圖的目的。

利用高光譜分辨率遙感技術中的各項數據進行不同種類地質礦物分析也需要很多新型技術和方法。主要有：

（1）利用光譜微分技術，主要原理是通過反射光譜其中的數值和微分模擬計算來確定光譜參數。它能廣泛應用于地質勘測中運用遙感技術確定波長以及位置、深度和波段的寬度等各種重疊的波段以及提取相應階段的參數，利用這種方式來區別和識別礦物質。

（2）利用光譜匹配可以通過對不同光譜曲線的相似度來辨別其礦物質的種類，主要是利用遙感影像技術。

（3）利用混合光譜分解技術可以對不同礦物種類利用光譜成分的所占比例來區分并且還可以檢測出未知的礦物成分，主要范圍必須是同一個像素單元。這種技術因為在不同的波段區域，都會呈現不同的吸收程度，因此一般都用矩形方程或者神經元網絡放假等技術來確定其成分光譜的比例范圍。

（4）高光譜遙感分類技術主要是一種較為有效、簡便且無破壞性的分析方法之一。還有幾種常用方法為：最大似然分類法又成貝葉斯分類法；人工神經網絡分類法；高光譜角度制圖法。

3、結束語

遙感技術工作的依據主要是通過光譜成像處理技術以及對形成波譜的圖像進行通過現代成礦理論方法進行解譯分析，通過高光譜遙感技術預測礦物質涵蓋區域，結合實地地質勘查，建立符合遙感技術的礦藏尋找模式，從而縮小范圍，實現尋找礦藏的目的。遙感技術在條件不好、地質復雜或者交通不太便利的區域都能體現出其優越性，在找礦過程中，要充分結合各種有效手段，通過詳細對比分析，才能使遙感找礦技術得到進一步提高。

參考文獻：

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