地质找矿中遥感信息的综合研究

[摘要]本文首先简要介绍了遥感技术的发展及其意义，遥感地质找矿的原理、方法和遥感找矿模型，然后分别从岩矿波谱、遥感图像处理、多光谱蚀变异常提取、高光谱矿物识别与填图、In SAR地表形变调查与监测、遥感找矿模型、遥感地质灾害调查与监测7个方面介绍了遥感的基本原理、主要的技术方法、技术特点和技术关键、主要的应用领域，以及取得的一些研究成果和应用实例。以铀矿勘查为例，通过对遥感信息进行综合研究与深化应用的思考，提出后遥感应用技术的新理念，并认为它是将遥感信息的应用"从技术层面提升到科学层面"的重要途径。

[关键字] 铀矿勘查 遥感技术 综合研究 成矿观点与找矿效果

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-118-2

地质勘查工作的深入开展对遥感技术的应用提出了更高的要求。如何深化应用遥感信息，以便更有效地服务于矿产资源勘查，已成为当前遥感地质工作者积极探索的科学难题和热点。而开发新型遥感探测技术与先进的图像处理方法、促进遥感技术与多学科的交叉集成，是这一探索的方向和重要途径。本文结合铀资源勘查，重点从遥感信息综合研究的角度，对其在地质勘查领域深化应用的这一科学难题进行了探索。

1地质找矿中遥感信息综合研究和深化应用的思考与理念

（1） 遥感技术在地质领域应用的局限性。遥感技术在地质领域应用的局限性主要表现在遥感所获得的信息主要是地表信息，而目前找矿更多的是需要地下深部信息。因此，单靠遥感技术本身很难解决复杂的地质找矿问题。

（2） 找矿难度愈来愈大，遥感技术与传统技术相结合已成必然。随着地质勘查工作的深入发展，一方面，出露地表的矿床明显减少，勘查的目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床，因此找矿的难度愈来愈大；另一方面，由各种地学手段获得的信息愈来愈丰富，如何最大限度地利用这些信息资源，以提高勘查效果，是值得重视的问题。

（3） 遥感技术要与迅速发展的现代信息技术相整合。进入21 世纪以来，现代信息技术得到迅速发展，如何将这些新技术（如：三维地理信息系统（GIS） 技术、三维可视化技术、仿真模拟技术、虚拟现实技术等） 应用于地质勘查领域，进一步解决矿产资源的勘查问题。鉴于上述思考，笔者提出了遥感信息深化应用的思路：即充分发挥遥感技术优势，实现遥感技术应用的以下两个结合： 一是遥感信息与传统地学信息的结合，二是遥感技术与现代信息技术的结合； 同时，在遥感技术应用的过程中要注入地质专业知识，将信息转化为创新思维，用来指导找矿决策和实践。

2遥感信息综合研究与我国砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

2.1 铀矿床遥感信息的综合研究

2.1.1 对地质资料分析的质疑

关于矿床成因，研究初期人们认为它属层间氧化带铀成矿类型，铀源来自盆地北缘蚀源区的含铀地层和中酸性岩体，在氧化条件下，雨水淋出的铀渗入地下，经地下水搬运，沿渗透性高的砂岩层迁移，在从氧化带进入还原带的过渡地带，由于氧化还原环境的变化，发生了铀的沉淀和富集，形成了该铀矿床（ 图1（ a） ） 。可是，经矿化同位素年龄分析，矿床的形成经历了从120 ± 11 Ma ～ 8 ± 1 Ma 的一个漫长过程，新生代时（ 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma） 继续有铀矿化形成，但新生代时，河套断陷已经形成，断陷的下陷已将蚀源区与成矿区分开，这时成矿的铀源已不可能再来自盆地北缘（ 图1（ b） ） 。因此笔者认为，用传统的观点难以完全解释东胜铀矿床的形成。

2.1.2 新发现地质现象的遥感信息综合研究

先将收集的研究区的遥感、地质、地球物理（ 重力、航放、航磁） 、地球化学数据建成GIS 数据库； 然后利用GIS 分析功能，将遥感信息与传统地学信息集成（ 复合和融合） ，并进行数据挖掘和知识发现。通过综合研究进一步认为：东胜-石湾子断隆构造为一基底隆起背景上的富铀断块，它的不断隆升，能够为成矿提供铀源；断隆南缘断裂为一从地表切入基底的贯穿性断裂，是深部物质向上运移的通道；环状构造为一与油气有关的环状构造，反映该区油气活动的中心，可以为成矿提供油气等还原物质。由上述构造要素构成的成矿背景叠加在早期的套蚀源区与斜坡带的成矿背景之上，构成了该区铀矿形成的特殊区域地质构造环境。

2.2铀矿床的断隆叠加成矿

在综合研究了铀矿床的区域地质构造背景之后，又进一步研究了矿床的成矿特征，发现油气和热流体参与了成矿过程，矿化有明显的叠加现象，如铀源的叠加、成矿流体的叠加和成矿年龄的多期性等，且铀矿化类型具双重性和复杂性等。将矿床的成矿背景信息与矿床的成矿特征信息综合，并注入铀矿地质专业知识，实现了信息的转化，重新认识了铀矿床的成矿过程。

2.3 砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

（1） 断隆非叠加成矿的证据。当扩大研究范围后发现，其他铀矿床在空间分布上也与断隆构造有关，如黄陵铀矿床位于渭北断隆的北缘，国家湾铀矿床位于固原-华亭断隆上，磁窑堡铀矿床位于牛首山-罗山断隆的西缘等。 综合断隆叠加成矿和非叠加成矿的研究成果，笔者提出了砂岩型铀矿断隆成矿的观点。

（2） 断隆成矿的机理。通过对断隆构造成矿机理的研究认为： ① 断隆构造的隆升作用，使深部的铀矿床和富铀层被抬升到地表，遭受风化、剥蚀，为新的成矿过程提供铀源； ② 断隆边缘斜坡带的地形和沉积环境（ 有利于形成赋矿的粗碎屑的沉积地层）；③ 断隆边缘贯穿性断裂是将深部还原性物质向上运移的导通等。这些有利的成矿要素在断隆构造环境形成了最佳组合，从而使断隆构造孕育了源（ 铀源） - 运（ 搬运） - 聚（ 富集） 统一的成矿条件。（3） 断隆成矿观点的核心。断隆成矿观点的核心是强调构造，特别是深位贯穿性断裂和油气，甚至热流体等深部还原性物质在砂岩铀成矿过程中的重要作用。认为该类型铀矿床的形成不同于传统的层间氧化带类型铀矿床，不只是个浅部地质作用过程，而是深部与浅部地质作用的复合。

（4） 断隆成矿观点提出找矿意义： ①我国克拉通盆地砂岩型铀矿的区域找矿，应围绕断隆构造及其边缘进行； ②围绕断隆构造找矿，不要局限于砂岩型铀矿，应开展多目标找矿（ 包括砂岩型、碳硅泥岩型和热液型）； ③不同断隆构造形成的背景、演化历史、成矿条件和找矿潜力不尽相同，即使同一断隆构造不同部位成矿环境和条件也不相同。因此，找矿时要进行具体的地质分析。

3结论

实践表明，如果用同样的方法和手段研究同一个问题，由于看不到新的现象和事实，认识将很难有所突破。遥感技术在地质找矿中的重要作用，就是它能够迅速发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象，如果将这些新发现与传统地质方法得到的信息相结合，将会促进地质人员重新考虑问题和进行创造性思维，以导致新概念的产生和矿化规律新认识的形成。曾经指出的"没有先进技术支持的理论是落后的"。同时可以看出，遥感技术的应用不仅限于"线、环、块"的识别和蚀变信息的提取，更重要的是它还可以进行成矿理论的研究。因此，需要将遥感的应用"从技术索引的思路走出来"，"从技术层面提升到科学层面"。这样才能使遥感在地质找矿中发挥更大的作用。充分发挥遥感技术的优势，最大限度地利用现有的地质勘查信息资源，进行新理论的探索和建立新的找矿模式，并利用新模式进行找矿，这是一条从"信息找矿"到"理论找矿"再到"模式找矿"的正确途径，实践证明可以取得显著的找矿成果。

参考文献

[1]刘德长，杨旭，张杰林.新型遥感技术数据的铀资源勘查应用[J]. 地球信息科学学报，2009，11（3）：268-272.