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

強小莉

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

強小莉

（華東冶金地質(zhì)勘查局綜合地質(zhì)大隊，安徽 馬鞍山 243000）

遙感技術(shù)已經(jīng)在地質(zhì)勘察領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是地質(zhì)構(gòu)造分析和找礦的常用技術(shù)方法。結(jié)合某地質(zhì)找礦工程案例，探討遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造及找礦過程中的具體應(yīng)用，包括對遙感影像的應(yīng)用、地質(zhì)構(gòu)造分析、構(gòu)造解釋和成礦關(guān)系分析等，以期為相關(guān)工程提供參考。

遙感技術(shù)；地質(zhì)構(gòu)造；找礦應(yīng)用；遙感影像分析

信息化技術(shù)的快速發(fā)展極大地改變了地質(zhì)勘察工作方式，特別是遙感技術(shù)的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)技術(shù)條件下對復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域進行勘察和找礦的難題。在遙感技術(shù)的應(yīng)用下，可以快速獲取目標區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，并根據(jù)地質(zhì)斷裂情況等信息進行分析，提高找礦工作效率。此外，遙感技術(shù)的應(yīng)用也有利于提升找礦精度，應(yīng)積極推廣遙感技術(shù)的應(yīng)用。

1 地質(zhì)找礦工程案例

本次研究以中國西北部某高原地區(qū)的地質(zhì)找礦工程為例，探討遙感技術(shù)的應(yīng)用方法，主要采取ETM+遙感成像技術(shù)方案，對目標區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造進行深入研究。該工程具體位于青藏高原邊緣，與塔里木盆地、柴達木盆地相鄰，其中有阿爾金走滑斷裂斜貫而過。根據(jù)阿爾金南緣的斷裂帶分布特征，主體結(jié)構(gòu)呈北東走向，以左行的走滑運動為主，規(guī)模巨大，對目標區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形成產(chǎn)生了顯著影響，導(dǎo)致目標區(qū)域斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。另外，在目標區(qū)域內(nèi)，還分布有阿爾金造山帶南邊界斷裂及其次級斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造不發(fā)育。在整個區(qū)域內(nèi)，大型斷裂構(gòu)造主要為兩組，分別呈北東向、東西向展布，相互切斷，形成不同時代地質(zhì)體斷塊狀，具有菱形塊狀構(gòu)造特點。其中，阿爾金南緣斷裂和阿爾金造山帶南邊界斷裂為主要斷裂構(gòu)造[1]。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造勘察中的應(yīng)用

2.1 遙感影像

在遙感技術(shù)的應(yīng)用過程中，主要通過獲取遙感影像圖，對地質(zhì)構(gòu)造進行解釋、對地層巖性進行解釋，了解地質(zhì)構(gòu)造特點，實現(xiàn)工程找礦目標。具體按照從宏觀到微觀，從可解釋程度高到可解釋程度低的區(qū)域的研究順序，通過采用遙感技術(shù)的人機交互作業(yè)方式，逐步對目標區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造進行解讀。在地質(zhì)構(gòu)造勘察和找礦過程中，也需要利用已有地質(zhì)資料。在工程勘察過程中，主要采用衛(wèi)星ETM+影像作為數(shù)據(jù)源，采用8個波段感應(yīng)器，可以覆蓋紅外光到可見光的波長范圍。在數(shù)據(jù)分析處理過程中，采用ENVI和ArcGIS等軟件工具，選取B1、B4和B7波段進行彩色影像合成，并與B8波段圖像進行融合。通過對遙感影像進行輻射標定和幾何校正，再采用影像裁剪技術(shù)，得到目標區(qū)域遙感影像地圖，分辨率為15 m，成圖質(zhì)量較好。從得到的遙感影像來看，受目標區(qū)域地理位置的影響，該區(qū)域常年干旱，作物稀少，因此巖石裸露情況相對較好。其中，戈壁和第四系覆蓋面積大，地質(zhì)體的邊界線較為清晰，降低了地質(zhì)解釋的難度。綜合地質(zhì)復(fù)雜度和地形地貌條件等方面的判斷，可以將目標區(qū)域劃分為II級可解釋區(qū)。進而通過采用初步解釋、詳細解釋等方法，獲取目標區(qū)域構(gòu)造特征，為找礦工作提供依據(jù)[2]。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造特征

從該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征分析需求來看，采用遙感技術(shù)進行地層解釋，具體需要解釋基巖類型、構(gòu)造特點和找礦標志等。一般情況下，單獨對地層進行解釋，由于目標區(qū)域環(huán)境與地質(zhì)條件的相互影響，再加上遙感影像的影響，難以得到理想的解釋結(jié)果。因此需要采用地層遙感解釋標志方法，在遙感影像上分析各類地層、地層巖體結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性質(zhì)的差異，從而對地質(zhì)構(gòu)造特征進行更加準確的識別。在具體操作過程中，可以根據(jù)目標區(qū)域的地質(zhì)影文、形態(tài)和色調(diào)特征，建立地質(zhì)遙感解釋標志。從上述工程標志的結(jié)果來看，在目標區(qū)域內(nèi)，巖石類型主要包括粉砂巖、礫巖、夾泥巖、二長花崗巖等。其中，出露地層主要為元古界達肯大坂巖群到第四系，發(fā)育較好的包括第四系、中元古界薊縣系和古近系-新近系。出露面積較小的為石炭系、侏羅系。在目標區(qū)域內(nèi)，巖漿巖主要為中酸性侵入巖，并以巖基和巖株的形式產(chǎn)出。侵入巖總體按照東北向展布，酸性花崗巖居多，包括花崗閃長巖、石英閃長巖和二長花崗巖等。從遙感影像反映的情況來看，侵入巖主要以巖基和巖株的形式出現(xiàn)[3]。

3 遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

3.1 線性構(gòu)造解釋

在地質(zhì)找礦工程中，對各類地質(zhì)構(gòu)造進行解釋是重點工作。在上述工程中，主要控礦構(gòu)造為斷裂構(gòu)造。在對線性構(gòu)造進行解釋時，可以根據(jù)ETM+影像的紋理和形態(tài)等特征，構(gòu)建遙感解釋標志，獲取關(guān)鍵構(gòu)造信息，對斷裂構(gòu)造位置、形狀等進行判斷。在該工程中，線性構(gòu)造特征較為顯著，紋理具有一定方向性，其規(guī)模和延展方式均有明顯特征，色調(diào)分界明顯。從地貌特征來看，主要表現(xiàn)為直線型溝谷和鞍部，使巖體出現(xiàn)截斷、錯開、缺失的現(xiàn)象。也有部分表現(xiàn)為地層分界線，使地質(zhì)巖體錯開。在研究區(qū)線性構(gòu)造時發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的區(qū)線性構(gòu)造較發(fā)育，以直線性色線和紋型為主。從水系分布特征來看，主要呈直線狀、陡崖和線狀溝谷分布。區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)體被錯斷，或構(gòu)成了巖體蝕變帶的邊界，線性構(gòu)造主要呈北東向、近東西向和北西向分布。

從北東向的線性構(gòu)造特點來看，其穿越目標區(qū)域主要分布在中東部位，包含3條延展較長、連續(xù)性較好的線性構(gòu)造，也有部分線性構(gòu)造在環(huán)形構(gòu)造中橫穿而過。從ETM遙感影像來看，北東向的構(gòu)造影紋主要為高亮度破碎帶，兩盤影紋斑和色調(diào)存在明顯差異，有明顯三角斷層面。從近東西向的線性構(gòu)造特點來看，主要分布在目標區(qū)域的西北角，在目標區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)較少。從北西向的線性構(gòu)造特點來看，主要分布在目標區(qū)域的中部和西北角，與環(huán)形構(gòu)造相切或相交，處于次要地位。ETM遙感影像反映出來的西北向線性構(gòu)造影紋斑和色調(diào)差異不如北東向明顯，連續(xù)性較好。

3.2 環(huán)形構(gòu)造解釋

從該工程環(huán)形構(gòu)造的遙感圖像反映情況來看，環(huán)形構(gòu)造的輪廓較為清晰，主要呈圓形、橢圓、簸箕形狀，主要為放射狀和環(huán)形裂隙的河流、弧形沖溝。在部分區(qū)域，環(huán)形構(gòu)造被線性構(gòu)造切斷。從地貌體特來看，環(huán)形構(gòu)造主要為弧線形山脊、穹隆地貌和負地形。在不同環(huán)形構(gòu)造中，具有共性的有中心式、集群式和單體式。一些小型環(huán)形構(gòu)造也出現(xiàn)了寄生式、串珠式、包含式等形狀，主要為火山口、巖塊、小型侵入巖體等地質(zhì)體。在該工程中共對二十幾處環(huán)形構(gòu)造進行了解釋，大體上可以將環(huán)形構(gòu)造分為四類：第一類為侵入巖體形成的環(huán)形構(gòu)造，一共5處；第二類為火山機構(gòu)形成的環(huán)形構(gòu)造，一共3處；第三類為熱液侵蝕形成的環(huán)形構(gòu)造，一共6處；其余為不明原因形成的環(huán)形構(gòu)造，一共8處。從這些環(huán)形構(gòu)造在目標區(qū)域內(nèi)的分布情況來看，單環(huán)形式較多，多分布在幾條線性構(gòu)造之間。這主要是由于穹隆、盆地構(gòu)造引起的。在目標區(qū)域內(nèi)，許多環(huán)形構(gòu)造被線性構(gòu)造穿過，形成了網(wǎng)格狀，主要集中于北東向和北西向等大型線性斷裂構(gòu)造附近。大部分環(huán)形構(gòu)造為隱覆巖塊和侵入巖體表現(xiàn)，也有褶曲構(gòu)造表現(xiàn)。

3.3 成礦關(guān)系分析

在深入分析目標區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特點的基礎(chǔ)上，可以對地質(zhì)構(gòu)造和成礦關(guān)系進行研究。從遙感影像解釋結(jié)果來看，在整個目標區(qū)域內(nèi)，主要斷裂構(gòu)造為北東向和北西向線性構(gòu)造，再加上近東西向的線性斷裂構(gòu)造，共同控制區(qū)域內(nèi)構(gòu)造格局和隱伏巖體展布形式。在目標區(qū)域內(nèi)，中小型斷裂構(gòu)造與已有礦床分布關(guān)系密切，可以推斷更高級的斷裂構(gòu)造派生產(chǎn)物?；谖粗V床分布情況不確定性的考慮，可采用ArcGIS統(tǒng)計學(xué)方法，對區(qū)域內(nèi)線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造進行密度統(tǒng)計，得到構(gòu)造密度的分布信息。其中，密度較高的區(qū)域說明構(gòu)造較發(fā)育，主要是由主斷裂及次級斷裂形成的。可以結(jié)合區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，判斷礦產(chǎn)分布和巖漿活動之間的關(guān)系，礦產(chǎn)分布主要與中性侵入巖和酸性入侵巖分布有關(guān)。這主要是由于侵入巖具有正地形特點，與圍巖呈現(xiàn)出明顯的色調(diào)差。從遙感影像來看，侵入巖紋理特征主要表現(xiàn)為同心圓弧形和格網(wǎng)狀等，巖體色調(diào)較淺，周邊色調(diào)較暗。

3.4 找礦注意事項

在遙感技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以根據(jù)遙感影像解釋結(jié)果，判斷目標區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造分布特點。因此，在應(yīng)用過程中，應(yīng)保證遙感影像解釋的合理性。在上述工程中，幾條主要線性構(gòu)造控制著斷裂構(gòu)造格局，且與成礦作用關(guān)系密切。已知的礦床主要分布在線性構(gòu)造與環(huán)形構(gòu)造交匯處。在地質(zhì)作用影響下，區(qū)域內(nèi)的線性構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造較發(fā)育，可以為成礦提供熱源、礦液通道及儲礦空間。在遙感技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以快速獲取大范圍區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造信息，從而提升找礦工作效率。在遙感技術(shù)的合理應(yīng)用下，能夠縮小找礦范圍，對礦床分布起到重要指示作用。

4 結(jié)束語

綜上所述，遙感技術(shù)是現(xiàn)代地質(zhì)構(gòu)造及找礦中的重要技術(shù)手段，可以通過遙感影像分析，確定目標區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征，為找礦提供依據(jù)。在地質(zhì)找礦工程中，可以通過對各類構(gòu)造形式進行具體分析，明確成礦關(guān)系，確保找礦結(jié)果的準確性。因此，必須掌握遙感技術(shù)的應(yīng)用方法，依靠先進的技術(shù)手段提高找礦效率及準確性。

［1］李俊鋒.遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造及找礦中的應(yīng)用研究［J］.世界有色金屬，2019（16）：70-71.

［2］何文炳.現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用［J］.世界有色金屬，2019（13）：230-231.

［3］王成國.智能信息遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)找礦中的應(yīng)用［J］.中國金屬通報，2019（5）：54-55.

P627

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.23.070

2095－6835（2019）23－0150－02

強小莉（1986—），女，本科，中級職稱，研究方向為遙感技術(shù)。

〔編輯：嚴麗琴〕