现代遥感技术在地质找矿中的运用分析

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摘要：遥感技术是地质研究和地质开采的新方式，通过遥感技术的发展为地质的开采和研究提供了新的技术支持，遥感地质勘查技术是科技发展的产物，也是地质开kuai采对技术革新提出的新要求，地质找矿对于更好的满足社会经济发展需求具有重要意义，因此，遥感技术在地质找矿中的应用也显得更具意义。

关键词：地质找矿；遥感技术；运用

1、遥感技术的找矿应用

现代遥感技术的发展是地质勘探找矿工程的创新，下面以金矿勘查为例，分析现代遥感技术在地质找矿中的应用。

1.1 岩矿遥感技术的应用

在金矿勘查中，将现代遥感技术和地质理论结合在一起，构成一套完整的理论体系和方法，通过对岩石波普特征进行分析，根据金矿蚀变及金矿的特性，对金矿进行遥感探测。通过对遥感图像进行分析，可以知道，地下信息和遥感图像的线形构造、环形构造等有十分紧密的关系，一般情况下，线形构造为比较软弱的结构层面，如断层、挤压破碎地带、软岩夹层等，构造活动会引起热液矿床，从而产生一定的矿化作用，在热液的作用下，遥感图像会产生环形影像。地壳内部的岩浆产生热动力后，会带动地壳内部的矿物质流动到比较浅的地层，进行成矿，同时岩浆本身的热量会活化一定范围内的金矿，在温度、压力等因素的作用下，外缘区域内的线性构造会富集金矿。

由于含金热液的活动情况和金矿的富集程度有很大的关系，因此，往往在金矿附近会有比较剧烈的矿岩石变，在蚀变作用下，矿物质中有十分明显的特征，如内部含有丰富的硅酸盐、高价阳离子、水分子、羧基酸等。蚀变岩石的反射光谱形态和正常岩石的发射光谱形态相比较，在一定的波段中，会有十分明显的变化，得出的遥感图像也有很大的差别，通过对遥感图像处理，就能快速的找到金矿蚀变的相关信息。

对遥感图像分析进行分析，提取出金矿蚀变信息后，就能进行具体的找矿勘测。在找矿过程中，首先要选择水平高、分辨率高的遥感航天图像，对断层系、变形带和金矿床的关系进行整体分析，并对其构造类型进行划分，从而为金矿构造的深入研究提供方便。通过大比例图像，对断裂范围的线形构造、环形构造进行分析，找出成矿区的具体位置，根据遥感图像的处理情况，找出异常区域，并进一步进行线形构造、环形构造分析，从而确定矿靶区。

1.2 生物化学遥感技术的应用

生物化学遥感技术是由地球动物化学和地球植物化学组成，主要用于研究元素的演化、迁移规律，目前，在金矿勘测中，经常会使用地球植物化学法。金属元素对生物有一定的影响，它能引起植物变种或者造成植物群落变化，通过遥感技术能将这些异常植被找出来，从而确定金矿位置。

金矿区的之内常常会被矿物元素毒害，发生化学效应，出现色素、叶面温度、绿度、细胞异常等现象，甚至会引起植被异常，这些异常只有通过遥感技术才能探测到。通过遥感技术进行深入探测，提取到相关信息后，将异常的图像展示出来，对图像进行深入分析，从而推测出金矿的隐伏位置。生物化学遥感技术在金矿勘测中有很好的效果，如在云浮远景区金矿中，该技术就发挥了很重要的作用，在该矿区的遥感图像中，异常植被呈金黄色，而背景区域红色，通过对这些异常图像进行分析，很快就能确定金矿的具体位置。

2、遥感地质测量法的应用

2.1、在基础地质工作中的应用

遥感图像视域宽阔，能客观真实地反映出各种地质现象及其相互间的关系，形象地反映出区域地质构造以及区域构造间的空间关系，为中小比例尺地质制图和跨区域甚至全球的区域地质研究提供了有利的条件和基础。例如近年来重新修编的1：400万中国构造体系图的工作、对雅鲁藏布江深断裂的延伸和走向的研究、郑庐断裂的延伸和走向问题的论证，都是建立在遥感地质测量基础上的新的认识和发现的体现，解决了一些地质学界长期争论或按常规很难解决的问题。

2.2、在矿产勘查中的应用

不同地质、矿种以及矿产资源的产地都和相应的地质结构和自然环境条件有关。遥感技术的运用在矿产勘查中发挥了不可估量的作用，用来测量分析成矿条件；且为找矿和提取矿物类型有一定的理论依据。在当今社会中，遥感技术在找矿工作中的工作内容主要有以下几个方面：

（1）利用遥感图像技术可以对矿物资源所形成的土层、地质等波谱图形特征对矿物形成的地域进行圆形圈定，确定找矿的方向。

（2）利用遥感解译得到的信息资料，进行波谱测试分析找到形成地矿的区域和条件，对矿资源进行预测。

（3）利用数字遥感技术对地质进行检测的方法，结合遥感监测形成的图像、资料以及物质探测和化学探测到的地质信息进行统计预测，就可以对远距离的矿资源进行圈定。

2.3、高光谱遥感的应用

高光谱分辨率遥感技术它与普通的遥感技术有一定的区别，主要在于以下几个方面：

高光谱遥感技术主要是通过成像光谱仪对不同的波段进行信息收取，它可以将波段分成数十个甚至数百个波段；每个波段的宽度都小于10mm；并且把所有的波段排列组合起来能形成一个完整且连续的光谱曲线信息；光谱的覆盖范围从可见光到热红外的全部电磁辐射波谱范围。而一般的常规遥感不具备这些特点，常规遥感的传感器多数只有几个，十几个波段；每个波段宽度大于100nm；更重要的是这些波段在电磁波谱上不连续。例如：TM数据第三波段为0.63～0.369μm而第四波段是0.76～0.90μm，一中间0.69～0.761μm之间完全没有数据。所有波段加起来也不可能覆盖可见光到热红外的整个波谱范围。就第四波段而言，其宽度是140nm。如果换成l0nm宽的高光谱数据，TM的一个波段在高光谱里对应14个波段，高光谱的信息量大大增加。

高光谱遥感的出现，使得定量检测各种矿物存在以及编制相应图件成为可能。其原理是：

第一，各种岩性和矿物都有一些可做为标志性的矿物，而这些矿物又都各有自己的波谱特征（表1）。图1是高岭石、蒙脱石、伊利石和明矾石（它们都是与热液蚀变有关的标志性矿物）的波谱曲线。四种矿物的吸收谷都在2.21μm附近，其中高岭石曲线的“肩部”在2.18μm处，明矾石的吸收谷在2.21μm，都落在TM-7波段内。根据石榴子石Fe3+离子在0.77 ～0.87μm处吸收的特征，D.S. Windeler， Jr （1993）利用VNIR图像数据，识别出石榴子石-辉石蚀变带来。endprint

波长范围可辩别的主要矿物

可见-近红外 0.40～1.20μm Fe、Mn和Ni的氧化物及稀土矿物，赤铁矿、针铁矿植被

0.50～0.80μm

1.30～2.50μm 氢氧化物、碳酸盐和硫酸盐

1.47～1.82μm 硫酸盐类——明矾石

1.47～1.76μm 硫酸盐类——黄钾铁矾

2.16～2.24μm 含Al-OH基团矿物——白云母、高岭石——迪开石、叶蜡石——蒙脱石、伊利石

短波红外

2.24～2.30μm 含Fe-OH基团矿物——黄钾铁矾、锂皂石

2.30～2.40μm 含Mg-OH基团矿物——绿泥石、滑石、绿帘石

2.32～2.26μm 碳酸盐类——方解石、白云石、菱镁矿

中红外 8.00～14.0μm 硅酸盐类——石英、长石、辉石——橄榄石

第二，利用多通道的机载高光谱分辩力成像波谱曲线，与某些标志性矿物的实验室实测的典型曲线对比，能半定量地确定标志性的存在，由于AIS可以取得多达220个波谱曲线更接近实验实测得到曲线。图2是AIS的反射波谱曲线，其波长从2.0～2.3μm，波长间隔为0.01μm，共分为30个波段。其取样点的位置见图右侧。从图上方两条波谱曲线与实验室内测得明矾石的波谱曲线相比较，其形态很相似，可知这两处分别明矾石与高岭石含量较高的地段。

第三，通过某些标志性矿物的检测，来达到找矿和编制分布图的目的。

利用高光谱分辨率遥感技术中的各项数据进行不同种类地质矿物分析也需要很多新型技术和方法。主要有：

（1）利用光谱微分技术，主要原理是通过反射光谱其中的数值和微分模拟计算来确定光谱参数。它能广泛应用于地质勘测中运用遥感技术确定波长以及位置、深度和波段的宽度等各种重叠的波段以及提取相应阶段的参数，利用这种方式来区别和识别矿物质。

（2）利用光谱匹配可以通过对不同光谱曲线的相似度来辨别其矿物质的种类，主要是利用遥感影像技术。

（3）利用混合光谱分解技术可以对不同矿物种类利用光谱成分的所占比例来区分并且还可以检测出未知的矿物成分，主要范围必须是同一个像素单元。这种技术因为在不同的波段区域，都会呈现不同的吸收程度，因此一般都用矩形方程或者神经元网络放假等技术来确定其成分光谱的比例范围。

（4）高光谱遥感分类技术主要是一种较为有效、简便且无破坏性的分析方法之一。还有几种常用方法为：最大似然分类法又成贝叶斯分类法；人工神经网络分类法；高光谱角度制图法。

3、结束语

遥感技术工作的依据主要是通过光谱成像处理技术以及对形成波谱的图像进行通过现代成矿理论方法进行解译分析，通过高光谱遥感技术预测矿物质涵盖区域，结合实地地质勘查，建立符合遥感技术的矿藏寻找模式，从而缩小范围，实现寻找矿藏的目的。遥感技术在条件不好、地质复杂或者交通不太便利的区域都能体现出其优越性，在找矿过程中，要充分结合各种有效手段，通过详细对比分析，才能使遥感找矿技术得到进一步提高。

参考文献：

[1]耿新霞，杨建民，张玉君等，遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛.2012，23（2）：89-93.

[2]杜培军，遥感原理与应用.M.北京：中国矿业大学出版社.2010.

[3]陈述，遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书[M.银川：宁夏大地音像出版社.2010.endprint