廣闊天地踐行遙感找礦方寸之間尋求創新之道
——記中國地質科學院礦產資源研究所研究員代晶晶

譚 凱

有著中國銅礦“巨無霸”之稱的西藏多龍礦集區有何遙感特征？矽卡巖礦床能夠用先進的光譜技術開展分帶研究嗎？作為重要的戰略性礦產資源,稀土和鋰如何能被高光譜傳感器更好地探測到？……進入中國地質科學院礦產資源研究所遙感地質學科帶頭人代晶晶研究員及其同伴的研究世界，各種各樣的礦產資源信息以別樣的姿態出現在他們野外考察的路途中，更出現在實驗室計算機的海量光譜分析數據里。

近年來，我國遙感技術的發展，極大地增強了人們在區域乃至全球范圍內實現資源開發利用的能力。其中的高光譜技術能夠探測和識別到多光譜遙感中探測不到的地物特性，使得它在礦產勘探等領域大放異彩。從地質找礦全過程來看，高光譜遙感技術有如“先頭兵”，指導著找礦勘查選區和布控地質找礦重點勘查類型，特別是在高海拔、深切割等地形地貌復雜地區，可以大大節省人力與物力，成為地質找礦的重要技術手段之一。

代晶晶參加第15屆國際礦床地質學會會議

代晶晶是自然資源部“西藏主要成礦帶大型-特大型礦床勘查評價和研究科技創新團隊”與“稀有稀土稀貴戰略性礦產創新團隊”核心骨干，長期深耕遙感地質領域。十余載風雨兼程，她以現代遙感技術為創新利器，取得了一系列亮眼的科研成績，如創新性地建立礦物特征波譜勘查模型，指導找礦勘查，取得重要進展；優化多種類型大宗礦產資源遙感找礦方法技術，開拓偉晶巖型鋰礦及鹽湖鋰資源遙感找礦技術方法研究及應用，取得了良好找礦效果；深化遙感與GIS技術在礦山環境監測中的應用研究，服務綠色開發。這一切成就的取得，與代晶晶多年的積累沉淀不無關系。

興趣為航，開啟遙感地質研究之門

2000年，代晶晶考入中國地質大學（北京）土地資源管理專業。入學后，她因成績優異，被選入學校第一屆地質學理科基地班，學習期間與遙感地質學結下了不解之緣。地質學理科基地班旨在全面培養新時代地質專業綜合人才，課程豐富，各種不同專業知識的交叉碰撞令人耳目一新、受益匪淺。通過這段學習經歷，代晶晶奠定了扎實的地質學科基礎，初步萌生了學科交叉研究的想法，并逐漸對遙感技術產生了濃厚興趣。

嗜之越篤，技巧越工。大四那年，憑借優異的成績，代晶晶被保送至中國科學院遙感應用研究所地圖學與地理信息系統專業深造，師從“中國天眼”FAST系統總工程師聶躍平研究員。經過3年積淀，代晶晶對遙感技術的應用研究越發癡迷。碩士畢業后不久，本就是地質學出身的她，結合國家需求和自身興趣，進入中國地質科學院礦產資源研究所工作，同時跟隨我國高光譜遙感領域的資深專家王潤生教授攻讀遙感地質方向的博士。

一路有興趣牽引，代晶晶在理論研究中不斷沉淀，在項目實踐中不斷錘煉。正是這份執著與付出，讓她與后來的諸多科研契機不期而遇，在遙感地質領域逐漸站穩了腳跟。

瞄準三稀，收獲系列創新碩果

三稀（稀有、稀土、稀散）資源以其獨特的性能和作用，成為眾多關乎國計民生和國防安全行業所必需的金屬材料，戰略地位日益顯著。代晶晶進入中國地質科學院礦產資源研究所之后，正是我國三稀資源調查研究的重要階段。2011年，中國地質調查局“我國三稀資源戰略調查研究”項目啟動，拉開了國家層面的三稀資源調查、研究和深度利用的序幕。初出茅廬，就遇上了這一重要研究項目，代晶晶備感幸運。

代晶晶在西藏海拔5100米處開展野外工作

跟隨中國地質科學院礦產資源研究所王登紅研究員，代晶晶開啟了三稀遙感的研究歷程。經過多年深耕，她的研究結出了可喜的果實：如開展了華南地區離子吸附型稀土礦山開發利用狀況及礦山環境遙感調查與監測，快速準確地為礦政管理部門制訂礦產資源規劃、整頓礦產資源開發秩序、治理礦山地質環境等提供技術支撐和決策依據；提出了基于反射波譜吸收深度開展溶液中稀土濃度定量評估的新思路，建立了一套基于反射波譜吸收特征的稀土濃度定量評估模型，精度高達93%以上，為溶解態稀土定量評估及水化學找礦提供了全新的研究手段；首次建立了四川甲基卡超大型鋰礦資源基地巖石及礦物波譜數據庫，運用高光譜技術區分含礦巖體及不含礦巖體，并評估鋰含量，建立了偉晶巖型鋰礦遙感找礦模型，在青海省石渠、四川省馬爾康、新疆維族自治區阿爾金等地推廣應用，取得良好的找礦效果。這些創新探索為她進一步在三稀資源遙感研究領域攻堅克難奠定了堅實基礎。在這期間，憑借扎實的研究積累，她申請獲批了國家自然科學基金（青年基金）項目“基于反射波譜吸收深度的溶液中稀土濃度定量評估研究”。

正如“我國三稀資源戰略調查研究”項目負責人王登紅研究員所說：“中國‘三稀礦產’資源發展之路，任重而道遠?！薄跋⊥凉艿弥∮姓业玫?，稀散用得好”并非一蹴而就，瞄準這一國家戰略布局，踏實前行，是代晶晶篤定的信念和方向。

另辟蹊徑，率先探究熱紅外技術

就像每個人的手指都有獨特的指紋一樣，礦物也有自己獨特的光譜特征。遙感找礦正是根據不同礦物的光譜特性對其進行識別。近年來快速發展的高光譜技術是一種快速、無損、精確探測礦物的技術手段，其中的熱紅外技術更是可以探測含硅氧鍵等原子基團的基頻振動及其微小變化，因而對石榴子石等硅酸鹽礦物的精細識別具有獨特的優勢。

通過大量閱讀文獻，代晶晶發現，國內外關于指針礦物光譜學的研究多集中于短紅外波段，而短紅外波段探測不到某些重要硅酸鹽礦物如矽卡巖礦物，鮮有人涉及的熱紅外波卻可以彌補這一缺陷。石榴子石是矽卡巖礦床的重要“指針”礦物，是指示矽卡巖分帶和找礦勘查的重要標志之一。所以，代晶晶選取矽卡巖及其“指針”礦物石榴子石作為研究的兩個切入點，一頭扎入了熱紅外技術研究的海洋中。

此后，代晶晶基于前期研究，申請獲批國家自然科學基金面上項目“矽卡巖礦床石榴子石熱紅外波譜響應及分帶模型研究——以西藏甲瑪礦床為例”。項目以西藏甲瑪礦床矽卡巖成礦系統為示范，創新性地提出了應用熱紅外技術開展石榴子石波譜特征及其分帶模型研究。通過光譜學、礦物學與礦床學等學科交叉，旨在從熱紅外光譜學角度解決礦物成分快速識別及指導礦床勘查。研究豐富了礦物學及礦床學研究的相關技術手段，同時開拓了熱紅外技術在找礦勘查領域的應用前景。目前，熱紅外技術已經成為代晶晶團隊的重要研究方向之一，她期待著在這方面做出更多成果，發揮更大作用。

迎難而上，錘煉正確的創新思維

徒學知之未可多，履而行之乃足佳。遙感地質學是一門典型的遙感與地質相互碰撞、理論與實踐相互融合的學科。因此，這些年，代晶晶除了埋首實驗室做基礎理論和算法研究外，每年都要開展一段時間的野外工作。十余年來，她的足跡遍布青藏高原、華南等重要成礦區。

尤其是在海拔四五千米的青藏高原，高寒缺氧、氣候多變，更有甚者處于雷擊區，或有野牦牛等猛獸出沒。因此，高原區氣候環境對地質工作者的工作效率，以及體力和耐力提出了嚴苛的要求。代晶晶每每考察，都是早出晚歸，為了節省時間，常以饅頭咸菜匆匆果腹。就這樣靠著強烈的意志和求知欲，一堅持就是十幾年。

科研過程中困難多，在代晶晶看來，最棘手的還是正確的創新思維的誕生。“在這種情況下，唯有堅持交流與學習，請教前輩和同行，以項目為導向，以創新為主線，以他山之石攻玉，邊實踐邊完善，盡力做好每一步?！?/p>

每當回首自己的科研生涯，代晶晶都會想起那些亦師亦友的前輩。作為自然資源部“西藏主要成礦帶大型—特大型礦床勘查評價和研究科技創新團隊”與“稀有稀土稀貴戰略性礦產創新團隊”核心骨干成員，她長期跟隨唐菊興研究員、王登紅研究員開展科研工作。唐菊興研究員以身作則、關愛后輩、注重思想品德教育，王登紅研究員兢兢業業、認真負責、科研熱情似火，他們無私奉獻的精神無時無刻不在感染著她。還有認可她的研究、主動找她合作的趙元藝研究員、武廣研究員……前輩們的厚愛，讓代晶晶在科研的道路上增加了信心和勇氣。如今，她也正將前輩們的精神通過潛移默化的方式，不斷傳遞給自己的研究生。

未來，代晶晶希望帶領團隊，在國家“科技創新指導找礦”的主題要求下，不斷提升遙感技術在地質找礦領域的應用水平，不負國家，不負自己，在廣闊的祖國大地上，為找礦事業貢獻更多力量！