遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造及找礦中的應(yīng)用研究

李俊鋒

（四川省冶金地質(zhì)勘查院，四川 成都 610000）

隨著RS系統(tǒng)的進(jìn)步，遙感影像也廣泛用在地層巖性判斷、區(qū)域斷裂構(gòu)造解析和礦化蝕變數(shù)據(jù)采集等方面。通過RS解譯的地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)能為地區(qū)地質(zhì)找礦活動(dòng)提供良好的技術(shù)參數(shù)，尤其是在高海拔以及人員稀少、人車無法上去的山地以及大面積地區(qū)的地質(zhì)找礦當(dāng)中，效果更明顯。當(dāng)前，國外已經(jīng)把遙感圖像推廣用在中小比例尺的地形填圖與指導(dǎo)找礦層面[1]。針對(duì)本探究遙感解譯實(shí)際情況，選取ETM+信息實(shí)現(xiàn)構(gòu)造解譯和區(qū)域地層解譯標(biāo)志。

1 RS系統(tǒng)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的解讀介紹

對(duì)部分具備鮮明特點(diǎn)的地理環(huán)境而言，能夠根據(jù)據(jù)線性因素來解讀地質(zhì)結(jié)構(gòu),通過創(chuàng)建遙感解讀標(biāo)志來全面掌握地質(zhì)構(gòu)造的具體數(shù)據(jù)。其判定依據(jù)主要包括：①遙感技術(shù)成像的紋理情況;②影像的顏色；③整個(gè)地質(zhì)的形態(tài)。經(jīng)有效融合這幾種因素,就能夠?qū)Φ貐^(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有個(gè)清楚的了解。比如某項(xiàng)目在采用RS技術(shù)展開地質(zhì)探測時(shí)，根據(jù)ETM+影像的紋理情況，且經(jīng)過對(duì)色調(diào)的研究及分析創(chuàng)建出了相關(guān)的遙感解讀標(biāo)志。這個(gè)地方具備十分明顯的線性特點(diǎn)，地質(zhì)紋理框架有章可循，具備較強(qiáng)的延展性能。整個(gè)探測區(qū)域是由斷裂性巖體組成，探測地區(qū)內(nèi)的線性結(jié)構(gòu)方向包含北東方向與北西方向，且在部分地區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了十分清楚的三角斷層面。地質(zhì)環(huán)境并不是非常嚴(yán)峻，具備較大的深度勘測價(jià)值。這類勘測結(jié)果，僅憑人力是根本不能實(shí)現(xiàn)的，由于這些地方大都交通不便，員工及機(jī)械設(shè)備均不能深入，而借助遙感技術(shù)就能夠容易的對(duì)這些繁瑣地理?xiàng)l件進(jìn)行深度了解，進(jìn)而提高地質(zhì)探測的精準(zhǔn)性。

2 地質(zhì)構(gòu)造與找礦方面遙感技術(shù)的具體運(yùn)用

（1）基于RS技術(shù)來判斷礦物類型。通常情況下，礦物產(chǎn)生的條件和周邊巖石有直接聯(lián)系，所以，利用遙感技術(shù)來判斷巖石種類是依靠其展開地質(zhì)找礦活動(dòng)的重點(diǎn)所在。在探究與分析巖石性質(zhì)方面，能夠采取圖像變換法與圖像增強(qiáng)法，依靠色彩上的區(qū)別與圖案紋理方面的不同來劃分巖石類型。判定巖石基本種類，屬于找礦過程的基礎(chǔ)性流程，還是關(guān)鍵的先決步驟，通過對(duì)巖石特點(diǎn)的精準(zhǔn)研究，如沉積巖、圍巖、巖漿巖以及變質(zhì)巖，均是判定區(qū)域是否有礦產(chǎn)、礦產(chǎn)規(guī)模及其是否具備開發(fā)價(jià)值的關(guān)鍵依據(jù)。大部分情況下，判定巖石種類的光譜特點(diǎn)大氣窗口包括兩種，第一，在0.5-2.7μm的短波紅外成像區(qū)，經(jīng)反射原理把巖石與礦產(chǎn)的光譜特點(diǎn)體現(xiàn)出來；第二，在9-15μm區(qū)域內(nèi)的熱紅外成像區(qū)，勘查巖石與礦產(chǎn)發(fā)射出的光譜特點(diǎn)，進(jìn)而獲得巖石與礦物的基本數(shù)據(jù)。

（2）利用遙感技術(shù)確定巖石的蝕變情況。就某省地質(zhì)勘查找礦項(xiàng)目來說，分析怎樣基于巖石的蝕變情況來精準(zhǔn)判斷地區(qū)礦物數(shù)據(jù)。該地質(zhì)勘查地區(qū)包含很多的圍巖，而圍巖和帶有礦物質(zhì)的熱液相接觸后，便會(huì)導(dǎo)致圍巖的蝕變，其是由圍巖自身所帶有的化學(xué)屬性決定的。地質(zhì)從業(yè)者經(jīng)過研究圍巖蝕變種類，以遙感技術(shù)作用作為首要判定依據(jù)，研究獲得該區(qū)域礦床的屬性，大幅度提高了地質(zhì)找礦的操作效率。通常情況下，礦床成因決定了圍巖蝕變的種類。圍巖蝕變種類主要有硅化、綠泥石化、云英巖化以及矽卡巖化等。操作人員通過調(diào)研分析得知，該地方圍巖蝕變的種類是矽卡巖化，而產(chǎn)生矽卡巖化就表明其周邊帶有鐵礦、銅礦或是錫礦等。若圍巖蝕變是硅化，則表示區(qū)域周邊帶有諸多汞、金或者明礬石，綠石化就表明地區(qū)周邊含有很多錫、銀或者鉛。從總體上來看，巖石礦化蝕變和一般的巖石或者一般蝕變的巖石有明顯區(qū)別，其化學(xué)屬性在本質(zhì)上的區(qū)別就決定者礦化蝕變巖石于光譜圖中有顯著的特點(diǎn)，所以借助RS系統(tǒng)成像，基于巖石蝕變情況來判斷礦產(chǎn)規(guī)模與性質(zhì)是十分科學(xué)合理的方法。

（3）遙感影像的效果評(píng)定。遙感解譯具體包含遙感影像圖制定、地質(zhì)構(gòu)造解譯、地層巖性解譯。堅(jiān)持宏觀-微觀-宏觀，由能解譯程度很高的地區(qū)慢慢過渡至區(qū)域的原則，借助人機(jī)交互方式逐漸深入的遙感正常地質(zhì)解譯。根據(jù)地區(qū)內(nèi)有關(guān)地質(zhì)信息，選擇國外ETM+影像信息為數(shù)據(jù)源，其中包含八個(gè)波段的感應(yīng)設(shè)備，包含了從紅外至可見光的各個(gè)波長范圍。借助ENVI、ArcGIS等系統(tǒng)對(duì)遙感信息展開數(shù)字化處理。

（4）地質(zhì)結(jié)構(gòu)遙感解譯。①線性結(jié)構(gòu)解譯。根據(jù)ETM+影像紋理、顏色與形態(tài)等特點(diǎn)，創(chuàng)建遙感解譯標(biāo)志，進(jìn)行線性結(jié)構(gòu)遙感解譯獲得結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，判斷斷裂結(jié)構(gòu)的部位與形狀特性。線性裂紋遙感解譯標(biāo)志是：線性特點(diǎn)明顯，同時(shí)在紋理方面具有明顯的方向、規(guī)模和延展性質(zhì)，其在顏色與影紋方面界限明顯；在地貌方面常表現(xiàn)出令地層斷開、缺失和錯(cuò)開的直線性溝槽、鞍部，經(jīng)常也表現(xiàn)出錯(cuò)開地層的地質(zhì)界限[1]。探究區(qū)域線性構(gòu)造比較發(fā)育，多是直線性色線、紋理；地貌方面表現(xiàn)出水系是直線樁、線狀溝槽、陡崖。地層被錯(cuò)斷和組成巖性蝕變帶界限。②環(huán)形結(jié)構(gòu)解譯。環(huán)形結(jié)構(gòu)在遙感影像上體現(xiàn)出輪廓清楚，形態(tài)類似圓、橢圓和簸箕，一般表現(xiàn)為放射狀和環(huán)形裂痕的弧形沖溝、河域，經(jīng)常在局域上其被線性結(jié)構(gòu)錯(cuò)斷交切、錯(cuò)斷。在地貌方面，環(huán)形結(jié)構(gòu)常常表現(xiàn)出穹隆地貌、弧線形地脊、負(fù)地形。在形狀各異、級(jí)別各異的環(huán)形結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出明顯的共性，如中心式、獨(dú)體式、群體式；但經(jīng)常也會(huì)表現(xiàn)出明顯的差別性，如小型環(huán)塊構(gòu)造表現(xiàn)出部分特殊的寄生式、包含式以及串珠式等，這些環(huán)形構(gòu)造反應(yīng)古火山口、侵入巖體、隱伏巖體、蝕變帶和接觸帶、短軸褶皺、隆起、凹陷等地質(zhì)現(xiàn)象。③構(gòu)造和成礦的關(guān)聯(lián)。解譯結(jié)果顯示：首先，研究區(qū)域關(guān)鍵的基底線性深斷裂對(duì)勘查區(qū)的影響，比如某勘查區(qū)為北東和北西向線性構(gòu)造，其次是近東西向線性構(gòu)造，三者一同把控了區(qū)內(nèi)線性構(gòu)造的整體格局和隱伏巖體的展布。區(qū)域性次級(jí)中小斷裂與區(qū)內(nèi)成礦關(guān)系緊密，推測是比其更大一級(jí)斷裂派生的次級(jí)構(gòu)造。兼顧到區(qū)中未知礦床分布的不穩(wěn)定性，文章選擇ArcGIS的地統(tǒng)計(jì)學(xué)辦法對(duì)區(qū)中解譯的線性結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)進(jìn)行密度統(tǒng)計(jì)研究，獲取區(qū)內(nèi)構(gòu)造密度分布數(shù)據(jù)，高密度地區(qū)代表區(qū)內(nèi)次級(jí)構(gòu)造發(fā)育程度很高，其出現(xiàn)原因推測是區(qū)域主斷裂和周邊的次級(jí)斷開導(dǎo)致的，這些構(gòu)造密度區(qū)往往是成礦的有利部位。

3 結(jié)論

綜上所述，RS技術(shù)的全面推廣使用，是我國在地勘行業(yè)的重大進(jìn)步，基于現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)成像系統(tǒng)，令地質(zhì)探測與地質(zhì)找礦活動(dòng)變得更為簡便。在應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)，應(yīng)深度融合現(xiàn)代成礦理論與遙感技術(shù)，以大量的礦產(chǎn)知識(shí)為基礎(chǔ)，基于遙感技術(shù)較強(qiáng)的技術(shù)輔助功能，進(jìn)而成倍提高地質(zhì)找礦效率。本文根據(jù)實(shí)際案例，詳細(xì)分析了采用遙感技術(shù)展開地質(zhì)探測與地質(zhì)找礦的基本流程，目的在于經(jīng)過這些研究分析，促進(jìn)RS系統(tǒng)在地質(zhì)探測與地質(zhì)找礦方面的縱深化運(yùn)用，令國內(nèi)地質(zhì)項(xiàng)目得到層次上的發(fā)展。