董 霖
(桂林理工大學,廣西 桂林 541004)
礦產資源是國家經濟發展的物質基礎,是人類生存的主要物質來源。如今,在經濟全球化的浪潮中我國經濟發展迅速,生產生活需要大量的礦產資源作為保障。遙感技術的發展與廣泛應用,使得國內的礦產勘查技術不斷精進和創新,從而使勘探技術充分利用遙感技術信息獲取量大、定位精確、畫面清晰立體感強等優勢被地質找礦工作人員在工作中廣泛運用,尤其在非人為控制的自然地理條件下,遙感技術的運用具有不可比擬的優越性。
遙感是一門對地觀測綜合性技術,遙感地質找礦是一種應用遙感技術進行地質調查和礦產資源勘查的一種綜合實踐方法。遙感作為實現地質工作現代化的一種先進方法技術,已成為礦產勘探和地學研究中強有力的技術手段。遙感地質找礦是進行遙感信息獲取、含礦信息提取以及含礦信息成礦分析與應用的過程。近年來,礦產資源在國民經濟發展中的優勢越來越突出,因此,礦產資源勘探逐漸成為地質找礦技術的核心。本文以遙感技術找礦工作中的具體應用為探討重點,系統論述了遙感技術在找礦中對巖石礦物識別、巖石蝕變信息提取、地質構造信息獲取和利用植被波譜特征的找礦的具體應用。
遙感技術在預測找礦優勢地段、優選找礦靶區,尤其是在中小比例尺成礦預測研究方面已取得明顯成果。遙感技術用于礦產資源勘查,是一種新的找礦手段,關鍵是應用現有的遙感技術對特定范圍內的地質礦產進行發現,提高了發現特定礦產的速率。
礦物產生和周圍的地形地貌以及巖石形態具有極大的相關性,利用遙感勘探技術對不同巖石進行采樣、識別、處理是進行巖石礦物識別的有效手段,不同礦物的光譜吸收特征也會不同。在地質找礦領域,多光譜遙感與高光譜遙感是進行信息提取與礦物識別的主要方法。因此,在正確運用遙感識別巖石礦物的前提下,深入掌握遙感技術在地質找礦中的關鍵知識,運用高光譜遙感和3S集成等新技術,在具體的找礦工作中創新運用,提高找礦工作的效率和礦區位置的精確度。
巖石蝕變信息的提取是遙感地質信息提取的重要一環。巖石礦化蝕變區別于一般的巖石,其化學屬性的特點決定了礦化蝕變巖石在光譜圖中有顯著的特點,光譜分辨率越高,物質識別精度越精細,高光譜遙感可以直接對礦物進行識別,即將重建光譜與參考光譜進行比較,運用適宜的測度函數來明晰它們之間的相關性,從而實現對礦物的識別[1]。以圍巖蝕變為例,巖圍蝕變是含礦熱液與圍巖相互作用的產物,圍巖蝕變的類型與圍巖的化學成分、相關的礦床類型緊密相關。圍巖蝕變的范圍通常大于礦化的范圍,圍巖蝕變可作為有效的找礦標志。如常見的圍巖蝕變有絹云母化、綠泥石化、硅化、碳酸鹽化、云英巖化、高嶺土化、青磐巖化、褐鐵礦化等。不僅如此,還可以對礦物進行亞像元識別。通過借助遙感系統的反饋圖像,根據巖石蝕變的實際來判斷礦產的性質與大小規模、礦物含量等進行估計和分析,因此,在地質找礦中,蝕變礦物組合和蝕變分帶比單一的蝕變礦物更具有指導和決策意義。
隨著RS系統的進步,遙感影像也廣泛應用在地層巖性判斷、區域斷裂構造解析和礦化蝕變數據采集等方面。遙感蝕變異常信息和遙感影像的線性構造可以作為找礦工作人員預測的標志。不僅如此,通過遙感解譯的地區地質結構能為地區地質找礦活動提供良好的技術支持,尤其是在地質和自然環境惡略、非人為控制因素復雜多樣的山地以及面積廣、任務重的地質找礦區域,遙感技術成為技術突破、效率提升的關鍵。
微生物及地下水的作用可引起地表礦化蝕變巖石成分和結構的變化,使其上方土壤層的成分發生變化。利用遙感生物地球化學找礦,根據植物生長過程中,吸收周圍土壤、巖石中的某些礦質元素,從而通過生物循環形成新的植物組織,引起植物體內酶的活性變化,調節植物的生命活動。當植物對某種重金屬的積累超過一定的數值,便會產生生物地球化學效應,使植物產生一系列的變異,導致綠色植物的葉面光譜反射率及波形呈現出異常變化,從而使遙感圖像呈現不同的灰度、色度和色彩特征,并利用遙感技術將其探測或提取出來。
近年來,地質找礦技術的創新精進為眾多領域和產業的物質需求提供了保障。遙感地質找礦技術具有見微知著的特點,在具體的找礦工作和地質勘探中節省了大量的人力、物力、節省了大量的資源,縮減了經濟成本。遙感技術作為地質調查研究和礦產資源勘查的一種綜合技術應用手段,能為礦產預測和找礦靶區的圈定提供方向。但運用的是單一數據源,具有自身的弊端,只能反映出目標地物的單一特征,在判別地物時不能準確的剔除無效信息。數據源集中包括遙感數據本體和遙感與非遙感數據的融合。目前,多光譜與物探、化探的融合被廣泛應用于RS找礦,并已形成較為成熟的理論。而高光譜與雷達技術更能精確地進行地物識別,技術的相互融合,將大大增加對地表信息的識別能力。RS技術的全面推廣使用,是我國在地勘行業的重大進步,基于現代化的數據成像系統,令地質探測與地質找礦變得更為簡便。
在未來,未來地質找礦既要依靠傳統的找礦技術,更要發現新的遙感地質找礦技術,不僅如此,遙感地質找礦在意識上從單一追求礦產資源的開采規模到追求生態環境保護,在區域上從陸地到海洋,從地球到太空拓展,實現遙感地質找礦技術更加多元化。
因此,地質勘探工作者必須不斷研究和創新遙感技術在地質找礦中的應用研究,促進RS系統在地質探測與地質找礦方面的縱深化運用,令國內地質找礦技術得到層次上的發展。在應用遙感技術時,深度融合現代成礦理論與遙感技術,以大量的礦產知識為基礎,基于遙感技術較強的技術輔助功能,進而成倍提高地質找礦效率。同時也要注重生態環境的保護,竭力為國家經濟建設提供更好的服務。