現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的運用分析

朱明永

（核工業(yè)二一六大隊，新疆 烏魯木齊 830011）

遙感技術(shù)作為近年來所興起的一項新型探測技術(shù)，在遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測成像、信息收集方向中具有極為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)找礦等諸多領(lǐng)域中，有力推動了我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘察事業(yè)的發(fā)展。但在技術(shù)實際運用過程中，受到技術(shù)運用經(jīng)驗等因素限制，尚未實現(xiàn)對技術(shù)潛在運用價值的徹底挖掘。因此，要對現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦領(lǐng)域中的運用情況進(jìn)行深入研究，以此探索我國地質(zhì)勘察事業(yè)的未來發(fā)展趨勢。

1 現(xiàn)代遙感技術(shù)運用概述

1.1 技術(shù)運用與發(fā)展歷程

以我國新疆地區(qū)為例，將遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦與地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域中加以廣泛應(yīng)用，技術(shù)具體運用范圍包括野外定位、質(zhì)量驗收、找礦靶區(qū)等等，實現(xiàn)了對地質(zhì)找礦實際工作量的縮減，以及對找礦效率的優(yōu)化提升。但受到技術(shù)因素限制，技術(shù)運用方式較為單一。隨著現(xiàn)代遙感技術(shù)總體體系的不斷優(yōu)化完善，以及相關(guān)儀器設(shè)備的更新?lián)Q代，遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦領(lǐng)域中發(fā)揮出顯著應(yīng)用效用。以我國新疆地區(qū)為例，1988年至1990年間，基于現(xiàn)代遙感技術(shù)對東準(zhǔn)噶爾地區(qū)開展線性構(gòu)造以及內(nèi)生金屬礦產(chǎn)預(yù)測工作，解譯出各類地質(zhì)斷裂2667條，中小型環(huán)形構(gòu)造178處，以及金、銅、辰砂等重要礦產(chǎn)出現(xiàn)區(qū)域等等。隨著信息化時代的來臨，遙感技術(shù)邁入嶄新發(fā)展階段，基于GIS、RS系統(tǒng)以及計算機(jī)圖像處理技術(shù)，可在短時間內(nèi)對勘探區(qū)域相關(guān)地質(zhì)信息、礦產(chǎn)內(nèi)容錄入計算機(jī)（同時加入相應(yīng)圖面實體描述信息）中，隨后開展圖像拉伸、解譯、建立空間模型等工作。

1.2 運用必要性

在傳統(tǒng)地質(zhì)找礦工作模式中，受到技術(shù)等因素限制，需要投入大量人力資源與消耗時間成本開展高重復(fù)性數(shù)據(jù)采集、圖像生成與運算分析工作，且在地質(zhì)找礦過程中時常出現(xiàn)各類數(shù)據(jù)運算錯誤問題，這都對地質(zhì)找礦工作質(zhì)量及效率造成嚴(yán)重負(fù)面影響。通過對現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用，則可基于其多光譜數(shù)據(jù)傳輸分支技術(shù)，在短時間內(nèi)對勘察區(qū)域相關(guān)地質(zhì)信息加以采集、生成地質(zhì)圖像，快速分析礦產(chǎn)資源，為地質(zhì)找礦工作水平及效率提供有力保障。

2 現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的具體運用

2.1 提取地質(zhì)構(gòu)造信息

隨著時間的不斷推擠，地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到板塊運動等多方面因素干擾影響，普遍會出現(xiàn)火山運動、地殼變化等各類地質(zhì)活動，這也是地質(zhì)找礦工作的主要難點之一。而通過對現(xiàn)代遙感技術(shù)的運用，則可從各類礦產(chǎn)資源的實時分布區(qū)域?qū)用婕右跃C合分析，對勘探區(qū)域內(nèi)的板塊結(jié)構(gòu)邊界進(jìn)行明確界定，觀察其地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律具有較高程度一致性。在這一方向中，現(xiàn)代遙感技術(shù)主要基于地質(zhì)構(gòu)造變化的具體特性（隨著時間的延長，地質(zhì)構(gòu)造與礦床分布結(jié)構(gòu)會以一定運動規(guī)律進(jìn)行變動，并呈現(xiàn)帶狀分布運動特征），對相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造信息加以快速、精確提取。此外也可選擇運用現(xiàn)代遙感技術(shù)，通過影視成像或是線形影像分析手段，對地質(zhì)構(gòu)造信息進(jìn)行提取、評定（與相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造運動影響因素加以結(jié)合）。例如我國新疆地區(qū)某機(jī)構(gòu)，通過對遙感數(shù)據(jù)以及ETM的組合運用，對勘探區(qū)域內(nèi)的環(huán)形構(gòu)造以及線形構(gòu)造開展解譯工作，基于分形幾何學(xué)方法對勘探區(qū)域遙感線形結(jié)構(gòu)開展定量分析工作，確定該區(qū)域中線形以及環(huán)形結(jié)構(gòu)主要分布在鐵染羥基異?？臻g當(dāng)中，最終鎖定三處成礦遠(yuǎn)景區(qū)域。

2.2 分析植被波譜特征

在礦場形成過程中，受多方面因素影響，部分金屬元素會持續(xù)生成為各類微生物，并對礦場周邊區(qū)域中所生長地貌植被造成一定程度的干擾影響。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)原理為，金屬元素所生成各類微生物受到周邊地層土質(zhì)以及所分布地下水體的持續(xù)影響，對周邊區(qū)域所接觸土層造成影響干擾，進(jìn)而導(dǎo)致地面土層出現(xiàn)程度不一的變化問題。而在地面土層中所分布植被（各類綠化植物）生長過程中，會對地面土層中所分布金屬元素加以少量吸收，進(jìn)而改變植物的顏色與生長趨勢。因此，可通過對現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用，對勘探區(qū)域內(nèi)生物地質(zhì)化特征（地貌植被生長特征）加以提取與分析，從而對各類礦產(chǎn)資源的大體分布區(qū)域進(jìn)行鎖定。例如基于所采集圖像色調(diào)變化情況、植被紅光便捷光譜曲線短波方向等進(jìn)行分析與找礦。

2.3 明確礦場改造信息標(biāo)志

在礦床形成后，受到其地質(zhì)內(nèi)在運動以及各方面外界因素影響，礦床會隨著時間的推延而持續(xù)出現(xiàn)微量變化情況，導(dǎo)致礦床地質(zhì)性質(zhì)具有不確定性。而在傳統(tǒng)地質(zhì)找礦工作開展過程中，受到技術(shù)等因素限制，雖然可以對某一時間節(jié)點中的礦床基本地質(zhì)信息內(nèi)容進(jìn)行確定，但卻很難對礦床在一定時間范圍內(nèi)的地質(zhì)變化情況加以精確預(yù)測。通過對現(xiàn)代遙感技術(shù)的運用，可在遙感成像資料基礎(chǔ)上對相關(guān)時間節(jié)點加以定位，并借助于計算機(jī)技術(shù)高超的數(shù)據(jù)分析能力對礦床結(jié)構(gòu)以及相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定礦床具體分布位置、分析礦床巖層、明確礦場改造信息標(biāo)志，最終實現(xiàn)對礦場地質(zhì)運動規(guī)律的總結(jié)以及精確預(yù)測。

3 地質(zhì)找礦領(lǐng)域中運用較為常見的現(xiàn)代遙感技術(shù)

3.1 礦物識別遙感技術(shù)

在多數(shù)礦場形成過程中，適當(dāng)?shù)膸r石分布種類以及巖石組合形式是礦場生成的主要條件與前提基礎(chǔ)、因此在現(xiàn)代遙感技術(shù)運用過程中，基于這一特性，普遍選擇應(yīng)用礦物識別遙感技術(shù)對勘探區(qū)域內(nèi)所分布巖石的光譜特點進(jìn)行分析，從中提取巖性基本信息，隨后通過對圖像轉(zhuǎn)變、剖析以及強(qiáng)化等手段對巖性基本信息進(jìn)行辨別，提高圖像色彩、色調(diào)等表現(xiàn)特征的差異性，最終實現(xiàn)對各類巖相、種類的精確辨認(rèn)，鎖定礦床種類與分布區(qū)域。但與其他現(xiàn)代遙感技術(shù)相比而言，礦物識別遙感技術(shù)主要適用于對地貌植被相對較為貧瘠、巖石大面積裸露區(qū)域中開展地質(zhì)找礦作業(yè)，具有一定的技術(shù)運用局限性。

3.2 礦化蝕變信息提取技術(shù)

在礦場生成后，受多方面因素影響，普遍會出現(xiàn)圍巖蝕變現(xiàn)象，這一現(xiàn)象主要指，所分布巖石與產(chǎn)生熱液在接觸過程中產(chǎn)生各類反應(yīng)，并衍生各類蝕變種類的巖石土體，如巖石云母化、硅化、云英巖石等等。而多數(shù)蝕變巖石分布在地質(zhì)礦藏周邊區(qū)域中，且與正常巖石在構(gòu)造、色調(diào)以及種類等方面上存在一定程度的差異性。因此可通過對礦化蝕變信息提取技術(shù)的運用，對異常反射光譜情況加以分析、提取相關(guān)信息，從而實現(xiàn)對礦場分布區(qū)域以及種類的確定。此外在礦場地質(zhì)變化、運動過程中，也可通過光譜對成分結(jié)構(gòu)變化情況（基于光譜反射以及透射原理）。此外不同礦產(chǎn)種類的電磁輻射頻率也有所不同，因此，可對實測光譜以及舊有地質(zhì)勘探資料進(jìn)行對照分析，以此對各類礦產(chǎn)物質(zhì)的吸收性進(jìn)行了解，進(jìn)而對勘探地區(qū)中所分布各類礦產(chǎn)種類加以明確。

3.3 地質(zhì)構(gòu)造信息提取技術(shù)

在礦場形成過程中，與地質(zhì)結(jié)構(gòu)運動情況、規(guī)律之間存在較高程度內(nèi)在關(guān)聯(lián)系數(shù)，受其影響而導(dǎo)致礦產(chǎn)形成情況有所變化。因此可通過對現(xiàn)代遙感技術(shù)的運用，基于地質(zhì)構(gòu)造情況對礦石分布區(qū)域、種類進(jìn)行確定。例如以圖像形式將火山盆地活動等各類反饋信息進(jìn)行展示，以此來獲取相關(guān)帶狀影像信息，深入剖析地質(zhì)結(jié)構(gòu)。例如，在我國新疆區(qū)域柴達(dá)木盆地西部山區(qū)地質(zhì)勘察工作開展過程中，通過多重主成分分析方式，對西部山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造信息進(jìn)行分析、提取有效信息，從而發(fā)現(xiàn)一處與該區(qū)域東北部所分布含油背斜圈閉由較高內(nèi)在關(guān)聯(lián)的鼻狀構(gòu)造。

4 現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦領(lǐng)域中的未來運用趨勢

4.1 一體化發(fā)展

在現(xiàn)代遙感技術(shù)早期發(fā)展階段中，存在諸多技術(shù)運用問題有待解決，地質(zhì)找礦工作水平及效率存在一定優(yōu)化空間。歸根結(jié)底，這類問題出現(xiàn)的主要成因在于現(xiàn)代遙感技術(shù)總體體系尚不完善，沒有構(gòu)建起高度閉合性的技術(shù)探測體系。隨著信息化時代的到來，需要在開展地質(zhì)找礦工作中將現(xiàn)代遙感技術(shù)與GIS、GPS以及RS系統(tǒng)加以高度組合運用，并以此為途徑推動現(xiàn)代遙感技術(shù)的一體化發(fā)展。

4.2 多層次發(fā)展

在現(xiàn)代遙感技術(shù)實際運用過程中，存在觀測成像技術(shù)手段單一問題，因此所獲取各類地質(zhì)信息的精度系數(shù)尚存一定優(yōu)化空間，極易受到外界因素影響干擾而出現(xiàn)各類問題。因此要注重于推動現(xiàn)代遙感技術(shù)的多層次發(fā)展，進(jìn)行地面、航天、航空多層次遙感探測工作，并及時構(gòu)建地球環(huán)境衛(wèi)星觀測網(wǎng)絡(luò)體系。

5 結(jié)語

伴隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，在地質(zhì)找礦領(lǐng)域中，現(xiàn)代遙感技術(shù)發(fā)揮出極為顯著的應(yīng)用效用，有力推動了我國地質(zhì)找礦事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。但是與此同時也存在現(xiàn)代遙感技術(shù)運用經(jīng)驗不足、技術(shù)總體體系有待進(jìn)一步優(yōu)化完善的問題。因此為了有效提升地質(zhì)找礦質(zhì)量和礦產(chǎn)資源利用率，相關(guān)部門要結(jié)合地質(zhì)特點有效利用新型找礦技術(shù)，進(jìn)一步加大對現(xiàn)代遙感技術(shù)的運用與研發(fā)力度，明確技術(shù)主要運用方向及應(yīng)用價值，合理結(jié)合地質(zhì)區(qū)域?qū)嶋H情況、全面掌握遙感技術(shù)知識，為我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘察事業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域持續(xù)注入新的發(fā)展活力。