遙感技術在地質構造及找礦中的有效應用

周 丹

（華東冶金地質勘查研究院，安徽 合肥 230088）

隨著科學技術的快速發展，遙感技術在地質勘測及找礦中的應用也在逐漸增多，并取得了顯著效果。通過信息技術與監測技術的有效應用，提升了地質構造信息、光譜特征及礦床改造信息的收集效率，為相關工作的開展奠定了堅實基礎。本文就對遙感技術在地質構造及找礦中的應用進行分析探討，以供參考。

1 地質勘查中遙感技術的發展現狀分析

我國地域遼闊，地形復雜度較高，遙感勘測技術研究日漸受到了人們的重視，技術研究也在不斷深入。再加上我國地勢呈階梯狀分布，西部有大量山地、盆地及高原，山區的冰蝕現象較為明顯，盆地地區的風蝕現象十分普遍，高原凍土廣布，中部地區高原地形較多，流水侵蝕形成了鮮明的喀斯特地貌。東部沖積扇平面地形面積較大，復雜的地形分布對遙感技術的發展與應用產生了較大影響。遙感技術理論研究依然需要不斷發展[1]。

若遙感技術理論研究無法滿足技術應用的需要，則遙感地質勘探技術發展速度將會放緩，無法發揮出遙感地質勘測技術的作用與價值。而我國遙感技術發展時間較短，理論研究并不完善，同時我國地形分布十分復雜，這也阻礙了我國遙感地質勘測技術的發展。現階段，我國所使用的遙感技術多為向國外借鑒或引進來的，發展中并未充分考慮我國的實際情況，這使得該技術無法達到理想的應用效果，不利于我國地質勘測技術的持續發展。

2 遙感技術在地質構造中的應用

（1）水平巖層識別的思考。在使用低分辨率的遙感影像時，會發現水平巖層中存在一些產狀信息，這主要是由于水平巖層受到侵蝕后，軟硬巖層因受力及性能不同產生了保護層，并形成斜坡結構，對下部巖層起到了一定的保護作用。而在高分辨率遙感影像中，則可對其形成的特征及巖層分布規律進行詳細了解，其中陰影較深的為硬巖陡坡，陰影較淺的為軟巖陡坡。

（2）傾斜巖層識別的思考。在低分辨率遙感影像中觀察傾斜巖層，會發現坡面較長為順向坡，為坡面較短的為逆向破。如果兩個坡面長短一致，則說明傾斜巖層的傾斜角度正好控制在45度左右。不過要想確定這一判斷的準確性，則需結合其他分析工具開展綜合研究。當傾斜巖層被溝谷切分后，需要在高分辨率遙感影像中，對巖層的不同斷面予以分析，判斷巖層的產狀。

（3）褶皺及其類型識別的思考。褶皺類型的識別一般需要在遙感影像中對物體的對斯性和巖層產狀要素進行識別和分析，通過不同分辨率遙感影像的應用來確定褶皺的具體情況。工作人員要在低分辨率的遙感影像上，對光的情況實行識別和分析，確定褶皺的存在。并利用高分辨率的遙感影像實施細節識別和處理，確定褶皺類型。褶皺構造是由巖層組成的，但不是所有的巖層都會形成褶皺。所以在識別過程中，應根據巖層特征及所呈現的色帶區別，對褶皺類型進行科學識別和標記。通常情況下，硬巖形成正地形，軟巖形成谷底，且正地形和谷底在遙感影像中呈現的色帶是不同的，可先在遙感影像中找出最為穩定且平行較好的色帶作為標志層，再在色帶中對存在的不同形狀予以標記，確定褶皺情況。

3 遙感技術在找礦中的應用

（1）遙感技術與地質圖的有機結合。找礦時采用遙感技術，一方面需加強遙感技術信息處理的能力，另一方面還需積極推動遙感影像與地質圖的有效結合。地質勘查后，及時處理有價值信息，從而獲取準確的遙感影像，為日后找礦工作的順利進行奠定堅實的基礎[2]。

（2）提取遙感蝕變信息。提取遙感蝕變信息是遙感技術在地質找礦應用中的重要體現，這也成為了采用巖漿熱提取圍巖結構變化信息的重要方式。在巖漿熱液和水蒸氣熱液的影響下，圍巖結構的成分均會發生不同程度的變化，我們將上述機理稱為圍巖蝕變。圍巖蝕變是成礦作用的結果，其與成礦的類型、成分關系密切，由于圍巖蝕變的范圍要略大于礦化的范圍，且蝕變與金屬礦化的空間分布規律性較強。所以，在地質找礦的過程中，需以圍巖蝕變為前提和基礎。這里云英巖化、綠泥石化和夕卡巖化等均為常見的圍巖蝕變。研究人員可利用ETM+數據的方式校正圖像，同時加強對圖像的幾何控制，利用多種方式提取圍巖蝕變信息，進而明確采礦點。

（3）提取地質信息。如部分地區的地貌出現明顯的變化，電磁波反射和透射作用也會隨之變化。電磁波是信息傳播的重要載體，地物的光譜特性對其內部的物理化學性質具有十分顯著的影響，地質成分在結構方面出現了較大的差異，故而地質結構內部的波長光子類型較多，其吸收性和反射性差異較大，巖石礦物的化學組成和物理結構穩定性較強。

利用遙感技術中的波普儀可實現外業采樣和光譜曲線測量，將其作為與參考光譜比對的重要對象，更加可靠地確定礦物的類型。當研究人員采用TM多波段數據時，提取了某礦區的地質構造信息，從而明確了區域內的主要地質構造，確定了線環相交的位置是成礦的最佳位置。

（4）高光譜遙感技術。高光譜遙感技術是近幾年發展起來的一種新型遙感技術，其具有納米級的超高光譜分辨率特征，能夠對地表地物信息進行及時收集及成像處理。將其應用在地質構造勘查及找礦作業中，能夠及時將區域巖石種類及礦物填圖予以直觀展示。高光譜遙感技術的工作原理為：通過電磁波的發射，將礦物及巖石種類通過不同的光譜直觀展示出來，人們通過對光譜特征的識別即可了解礦物成分。而礦物光譜特征的主要來源為陽離子及陰離子基團。陽離子包含了Fe2+和Fe3+，陰離子基團包括羥基和碳酸根。這些因素對光譜的表現有著很好的控制和決定作用。在地質勘查及找礦中，最常見到的礦物成分為明礬石、絹云母、滑石、伊利石、葉臘石、綠泥石等。此外，不同的光譜區間產生的吸收峰也會存在一定的差異，需要結合礦帶或侵變巖帶形成的光譜圖像，實行細致的分析和確定。

（5）植被波譜特征。礦場形成與地貌植被聯系密切，金屬元素在多種因素的影響下會形成微生物，微生物在地下水和土壤的影響下直接作用于地面土層，從而使地面土層也發生了較大的變化。如地表植物吸收了部分金屬元素后，與其他地區同類植物相比，其長勢和顏色均會出現較為明顯的變化。

生物地質化特性在推動遙感技術廣泛應用方面發揮著極為關鍵的作用。工作人員需結合植物對不同金屬元素的吸收作用，明確地下蘊含的各類礦產。同時，采用遙感技術可更加有效地處理收集到的圖像光譜特征，并根據圖像色彩的變化科學預測礦區的分布和位置。如研究人員在“金屬礦物對植物生長發育和光譜特征的影響”的研究中發現，重金屬元素是植物矮化和褪綠的主要原因，且重金屬元素與制備紅光邊界光譜曲線短波方向出現藍移的現象。

在找礦作業中，遙感技術能夠實現礦床改造信息標志的相關工作。礦床在形成過程中，并不是一成不變的，其會受到空間、環境等因素的影響，使結構參數發生不同的變化，進而改變礦床的性質特征。為此，工作人員需要實時了解礦床的變化情況，準確掌握礦床結構的劃分，保證礦區定位的準確性。這就需要工作人員加強遙感技術的應用，合理利用其性能實現礦床不同階段變化影像的實時獲取，通過對比分析的方式明確礦床變化特征，然后再通過與成礦勘測結構的融合分析，來準確確定發生變化的礦床位置，了解礦床結構的劃分情況，為后續工作的開展提供數據支持。通過高光譜遙感技術的應用，降低找礦作業的難度，更好的提升礦區劃分的準確性和合理性。

4 遙感地質勘探技術的發展前景

在未來，光譜技術將得到廣泛應用。光譜技術可利用光譜分辨率準確記錄多種光譜通道數據，從而順利提取光譜曲線，明確物質的空間和光譜等重要信息。利用高光譜圖像能夠獲得多種光譜信息，且波段不同，信息變化量也會有所不同。

再者，遙感技術將與GPS及GIS技術高效融合。當前，人力資源成本明顯提高，在地質勘探找礦中，遙感技術可有效降低成本投入，提高技術應用的經濟效益。因此應采取有效措施將RS技術與GIS、GPS技術有機結合，充分發揮出GPS技術定位精準度高的優勢，進而明確定點的點位坐標以及與之對應的數據信息，之后利用GIS高效影像管理和瀏覽等功能，快速解譯遙感信息，在保證地質勘查質量的同時，顯著提高找礦的效率。

5 結束語

遙感技術在諸多領域均發揮著十分重要的作用，該技術在地質勘探中的應用極大地推動了我國地質勘探工作的發展。科學利用現代信息成像技術，能夠為地質勘測和地質找礦工作提供良好的條件和較大的便利。遙感技術在地質找礦中可顯著提升地質勘探的綜合水平，以先進科技為基礎加強地質找礦的準確度，進而推動我國地質勘測及找礦工作的順利發展。