礦物富集區遙感地質信息提取與找礦預測

鄭澤江

（河北省水文工程地質勘查院，河北 石家莊 050000）

隨著科學技術及互聯網通信技術的飛速發展，以遙感技術為代表的高新技術已經深入到各個社會發展的各個行業和領域。

遙感技術是人類社會進入20世紀后發展迅猛的技術之一，遙感技術最早應用于航空航天領域，伴隨技術融合理念的推廣和應用，目前遙感技術已經應用到地質信息提取、氣象觀測、海洋監視、軍事偵察等眾多行業和領域。遙感技術以其探測范圍廣、采集數據實時快捷等優勢以成為目前礦區地質信息提取的重要手段。遙感技術在礦產領域的應用可以克服礦區自然條件對地質信息提取的影響，降低了地質勘查工作的成本，提高了礦產行業的工作效率，開辟了礦產地質勘查工作的新局面。

1 礦物富集區遙感地質信息提取

1.1 遙感地質信息提取內容

在目前的地質找礦以及地質信息提取工作中，礦區巖石蝕變信息是有效的找礦標志。蝕變主要是由于巖漿熱汽作用后形成的一種特殊巖石結構，與金屬礦床的形成有之間聯系。

地質遙感可以探測礦區蝕變巖體的光譜信息，礦物富集區的地質信息可以在不同的波普段中形成特定的波普，并在遙感圖像中清晰顯示。

遙感提取技術的基礎是利用巖石蝕變信息的光譜相應特征，如空間分布、偏振情況和時間特征等。巖體蝕變程度越深，越容易被遙感技術識別。遙感技術利用不同地區不同波普特征提取該地區的遙感地質信息[1]。

1.2 遙感地質信息提取步驟

在不同巖體波普輻射量差別很小時，通過消除地形地貌等信息增強遙感圖像的亮度反射，將微小差別進行放大。采用多波段遙感比值提取的礦物類型主要有：TM3/TM1、TM3/TM4、TM5/TM2，組合比值TM（5-1）/TM（5+1）、TM（5-3）/TM（5+3）等提取鐵及其氧化物，TM5/TM6提取由羥基礦物，TM4/3提取植被信息。在對結果進行分析時應注意數據的線性處理，先截取數據在做比值，去除干擾信息。

用多光譜圖像除去高度相關波段中的多余信息，相關度一般由物質的波普反射、地形、遙感波段重疊等因素引起。波普反射造成了可見光波段的相似，地形陰影是圖像的主要影響因素，太陽光線的反射波和目標波段之間存在相關度。通過進行主成分分析提取能夠去除高度相關波段之間的多余信息，將多波段壓縮成為幾個有效的波段，減少了數據量的處理。常見的主成分分析法有(ETM1、ETM4、ETM5)和(、ETM3、ETM4)，一般用于鐵氧化物和羥基礦物的提取。

根據遙感圖像的概率分布直方圖以及灰度等特征選擇相應分割點，以點來代替不同地域。通過對分割段數變化的數據進行分析可以建立遙感圖像的最優分割模型。建立最優分割數學模型后，借助RSIE圖像處理技術可以在計算機上自動計算出最有密度分割方式。最優密度分割是由數學地質中的最優分割法演變而來的。

通過將圖像的波普同參考波普進行比對比，得到目標波普所在分類。通常情況以波普角度來確定兩段波普在空間向量中波段數相似程度。

1.3 遙感數據信息定量化分析

遙感技術采集的數據包含了礦物富集區蝕變異常、線環構造等信息，通過對這些信息進行分析能夠得出礦體具體位置情況以及是否具有隱伏礦體，再將數據進一步量化后能夠分析出于成礦相關的環境信息，進而實現對成礦遠景的精準預測。

目前已知的遙感蝕變異常包括羥基、鐵化異常以及鐵染。在計算得到蝕變密度圖后結合礦區特性分析得出蝕變異常的占比，通過柵格法計算得到最終的異常密度圖[2]。

2 礦物富集區找礦預測分析

成礦預測為了提高找礦的成效的一項綜合研究工作。找礦預測工作主要是根據工作地區內已有的各種地質礦產等數據信息，分析研究區內的地質特點，結合已探明礦產的種類和規模，探索成礦規律，從而確定預測區內可能發現礦產的有利地段，指出需要進一步工作的方向、順序和內容等，為正在進行的或下一階段的普查找礦工作提供依據。

成礦預測工作一般按照以下步驟來進行：首先明確預測區范圍、預測的主要礦種，搜集和整理研究區地質信息如報告和圖鑒等，在研究成礦地質背景和地質構造后，得出找礦信息，為成礦預測提供導向。

在分析控礦因素，明確預測標志，測繪成礦預測圖，圈定預測靶區。

在圈定成礦預測區域時要考慮研究區的大地構造、巖體、地層和地質演變情況，利用礦床分部、蝕變、遙感線環構造等信息，結合成礦標志和成礦理論，最終圈定成礦預測區。

一般重點考慮礦層、不同礦體成礦構造、地化異常以及侵入巖種等因素。在遙感成礦預測區中最優找礦區應滿足如下條件：具有有利于成礦的地質條件；具有較多的礦化線索；有大面積的遙感蝕變異常；與已知礦區有類似遙感異常，特征明顯。

3 結語

遙感技術已經成為我國地質找礦工作的重要科技手段，遙感信息技術在確定研究區礦物地質、成礦預測、地質信息提取方面都有著重要作用。

隨著我國地質勘查工作的深入開展，地質勘探對于找礦要求的不斷提高，遙感技術的應用優勢也越來越明顯，在提高地質勘探工作效率的同時，極大地壓縮了礦產工作中成本的投入。