地质找矿中遥感技术的应用研究

[摘要]近年来，我国对矿产资源的需求与日俱增，如何借助新方法、新技术加大勘探矿产资源的力度，以扩大资源储量成为当下经济发展亟待解决的难题。而遥感技术凭借其探测范围广、信息获取快、受限少、手段多等优势得以在地质找矿中广泛应用，并取得了显著成效。对此，本文概述了遥感技术，分析了其在地质找矿中的具体应用，并对其应用前景作了展望。

[关键词]地质找矿 遥感技术 蚀变遥感异常

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-127-2

矿产资源供需矛盾的升级，对地质找矿的质量和效率提出了更高的要求，而遥感技术的应用和推广为其提供了便捷，并取得了一系列的可喜成绩，不少矿产资源相继被发现和开发，创造了良好的经济效益和社会效益，而且随着遥感技术的不断创新和广泛应用，必将会进一步提高地质找矿效率，从而发现更多的矿源以满足社会需求。

1遥感技术概述

兴起于20世纪60年代的遥感技术，是基于电磁波理论，借助相应的传感仪器收集远距离目标所反射或辐射的电磁波信息，经处理后成像，以此探测和识别地面各种景物的一项综合技术，已被广泛应用于地质、水文、海洋、测绘、农业、气象等诸多领域。其中在地质找矿中发挥的效用尤为凸显，如大兴安岭西坡18个含煤盆地、伊利盆地铀矿床的扩大、塔里木盆地的石油天然气的发现等都借助了遥感技术，其主要是利用遥感技术获取客观、全面的记录了地表综合景观几何特征的遥感影响，然后加以分析，得出地表景观分布、形态以及物质结构和成分等信息，以此识别地物，为发现矿源提供有力依据和参考。

2遥感技术在地质找矿中的具体应用

遥感技术具有多波段、宏观性、立体感强、信息量大、便于定位等显著优势，是地质找矿必不可少的技术手段，其具体应用主要体现为下述几点：

2.1提取矿化蚀变信息

在地质找矿中，通常将围岩蚀变视为重要的找矿标志之一，主要是因为其种类与矿床类型、围岩成分有关，而且在空间分布上与金属矿化常具规律可循，故在地质找矿中应首先了解围岩蚀变类型与矿种的关系（如下图所示）。

由于地物与物理化学特征与光谱特定密切相关，其物质结构和成分差异会在吸收和反射光子波长中显现出来，因此可基于不同矿物的不同电磁辐射，借助波谱仪进行野外采样用于测量光谱曲线，通过对比参考光谱识别矿物组合。考虑到传感器在接收光谱特性时会受到大气、白云、植被等干扰介质的影响，因此应对吸收谷所在的宽度、深度、波长位置、对称性等加以处理，此时我们可以利用多光谱TM、ASTER、ETM+或者少量的微波遥感、高光谱等数据，以及分析主成分、比较波段、识别光谱角、分解混合象元、MPH等方法和技术提取矿蚀变异常信息，目前ETM+（TM）、基于ETM+数据的综合遥感技术等在提取蚀变遥感信息中成效较为显著，并形成了一套独特且相对成熟的蚀变遥感异常提取技术，即以校正辐射、几何、大气，去除植被、云、水等干扰介质为基础，以ETM+（TM）为主的信息提取技术，以PCA主分量为主，以波段比值为辅，结合分析光谱角的分析方法，分级、门限化处理信息，以此得到分级的蚀变遥感异常图，为围岩蚀变找矿提供了很大助益，如新疆哈图的喀尔色巴依克斯套、托玛尔勒的金矿蚀变带的发现利用的是ETM+数据的综合遥感技术，而新疆野马井的5个成矿远景区和多处金矿点、铜矿点的发现则利用了ETM+（TM）技术。

2.2识别地质岩石矿物

成矿的赋存条件多以特定的岩石组合和类型为物质基础，可见对于成矿来说，岩石的作用不言而喻，而岩石、矿物自身的光谱特性也为利用遥感技术获取遥感信息用于识别岩性提供了必要条件。通常用于识别岩性的方法主要为增强、变换、分析遥感图像，借助图像中颜色、色调、纹理等增强后的差异性，最大限度的区分岩相、划分岩性组合或岩石类型，如岩浆岩、沉积岩、变质岩等。一般情况下，当波长处于8-14μm时为热红外域，反映的是岩石、矿物光谱中的发射特征，当其处于0.4-2.5μm时则为可见近-短波红外域，反映的是岩石、矿物光谱中的反射特征。

遥感技术在识别岩石、矿物中的应用也较为常见，如二宫芳树利用ASTER热红外遥感技术提取了帕米尔东北边缘试验区的硅酸盐岩、碳酸盐岩、硅质岩的岩性；而Crosta则以研究区域内的蚀变特征和地质情况为依据，基于USGS矿物光谱数据库，创建了单矿物的识别标准，并利用AVIRIS获取了遥感图像，从而提取了明矾石、白云母、高岭石等矿物。因以空间特征和地物光谱的差异性为基础的高光谱成像遥感技术具有数据量大、分辨率高、波段超多等优势，其窄波段可用于矿物吸收特征的区别，配以重建地物光谱、量化并提取光谱特征、定量分析混合象元等，可实现对矿物岩石的有效区分，因而在识别岩石矿物中得以广泛应用，但应注意，该种技术适用于岩石、植被稀少的区域，这也从侧面反映出遥感识别岩石矿物技术应该不断改进和创新，以此也适用于植被土壤覆盖率较高的区域。

2.3解译地质构造信息

通常重要的矿产多分布于板块交接处或近边界区域，时间与地质构造事件密切相关，而且成矿带的规模与地质构造变动基本一致，故可利用遥感技术获取空间信息用于地质找矿。

在此可借助遥感技术获取相应的影像，然后提取与研究范围内成矿构造有关的线状信息，与赋矿岩层、矿源层等有关的带状信息，与热液活动、火山盆底等有关的环状信息，与蚀变、矿化、接触带有关的色块、色带、色环等信息，若断裂为控矿的主要构造，此时重点提取遥感影响中的断裂信息意义重大，但在具体实践中，遥感系统可能会因模糊作用导致所关注的纹理、线性行迹等难以识别，影响分析结果，以此可借助目视解译、人机交互等处理遥感影响，如增强边缘、分析比值、拉伸灰度、卷及运算等，以此突出地质构造信息，同时遥感技术也可基于地貌、地表岩性、植被和水系分布等特征提取褶皱等隐伏的地质构造信息。而针对矿床改造，可通过宏观对比不同时期的遥感影响，结合研究成矿深度，判断矿床的产出位置，以及对其剥蚀改造作用进行研究。如赵少杰应用ETM+遥感技术和数据，在桂东地区解译了线性和环形构造，并结合几何分形学对其地质构造进行了分析，最终发现了3个成矿远景区。

此外，遥感技术在利用植被波普进行地质找矿中也有用武之地，在一定程度上解决了植被高覆盖率区域地质找矿难的问题。因植物体内的重金属含量对其生态、生理等会产生一定的影响，如此一来，其叶面光谱的波形和反射率会出现异常，从而在遥感影响中呈现不同的色彩、色度和灰度，然后利用遥感技术将其提取出来。

3遥感技术在地质找矿中的应用前景

一是基于高光谱综合技术的高光谱数据因可同步获取地物空间、光谱、辐射等信息，应用价值巨大，因而发展前景十分广阔；二是微波遥感因具备波段范围广、穿透性强、可全天时、全天候获取信息，利于提取地质构造信息，因此应用潜力很大，但应妥善处理消除斑噪、校正辐射、极化方式等关键技术；三是GIS、GPS、RS三大技术势必会实现有效的融合，以此为提高遥感数据的解译速度和程度提供重要保障；四是用于融合基于多光谱、微波、高光谱等遥感数据的技术会应运而生，如融合雷达图像和光学图像，既利于图像分辨率和纹理识别能力的提高，也利于矿物类型的识别；五是用于接收图像、处理和提取信息的技术会更加完善，以此便于接收更为细小、微弱的地质信息，解决图像失真问题，提高不同格式图像的兼容性和海量数据处理速度等。

4结束语

综上所述，遥感技术为地质找矿工作注入了新的活力，也为其提供了必要的技术支持，对于提高地质找矿效率、扩充矿产储量意义重大，而且随着社会对矿产资源的不断需求，以及先进理论和科学技术的不断发展，遥感技术必将会为地质找矿提供更优质的服务，从而促进经济可持续发展。

参考文献

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