侯 娜
(中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队,甘肃 天水 741000)
遥感技术用于矿产资源勘查,是一种新的找矿手段,关键是应用现有的遥感技术对特定范围内的地质矿产进行发现,提高发现特定矿产的速率。
岩石的类型以及不同组合是成矿的物质基础和赋存条件,成矿阶段岩石在其中发挥着至关重要的作用,岩石的矿物信息可以通过遥感技术进行提取,同时还能获取其岩性信息,对其光谱特征进行研究。分析以及变化和增强图像,使其纹理以及色调和颜色得到增强,对不同岩性组合以及岩石进行有效区分。而且对于矿物的识别遥感技术具有非常强大的作用,同时用于地质填图也有非常重要的作用,对于矿物的光谱特征可以通过0.4-2.5μm以及8-14μm的大气窗口进行研究,前者主要能够将岩石的反射光谱特征进行反映;后者能够将岩石的发射光谱特征进行反映[1]。依照地物光谱的不同以及空间特征可以有效地识别地物情况。高光遥感技术具有很多优势,不仅具有非常大的数据量而且精度很高,具有非常巨多的波段,岩石的吸收特征通过遥感技术的窄波段可以予以有效地区分,同时能够有效地对其光谱特征急性提取,并进行量化以及重建。
地质找矿工作中地质信息的提取主要应用遥感技术,尤其是岩石蚀变信息占据重要的地位。由于周围的围岩岩相以及溶液的不同共同作用导致不同的蚀变类型,通过这些蚀变信息能够将成矿物质是如何富集的进行充分反映。矿化主要通过围岩蚀变特征来体现,对找矿具有重要的指示作用。青磐岩化以及绢云母化和云英岩化与硅化和矽卡岩华与褐铁矿化等是其主要的蚀变类型。由于蚀变的不同,在种类以及颜色和结构上都存在很大的不同之处,这就会出现不同的岩石反射光谱,同时发生波形的改变,这就可以利用遥感技术对其各种信息进行获取,将围岩矿化蚀变的信息进行识别[2]。
目前的数据源主要是高分辨率资源三号(ZY3)以及高分二号(GF2)的遥感数据和Landsat8卫星(OLI)遥感数据及相关的图像资料。这里面最多的数据源为Landsat8,是主要的信息来源,多光凸显的处理是通过彩色合成的方法来进行,最佳的波段组合是Landsat-8(OLI)的相关数据B7+5+2组合,很多地物信息通过该组合能够进行全面的反应[3]。
地质信息中构造形式占据非常重要的内容,尤其在内生矿具有非常大的作用。结合野外地质研究,地质构造的区域是矿化蚀变分布的主要地带。依照成矿构造的不同,可以将其信息进行有效的提取。在多波段数据下,矿区的构造信息能够得到全面的解译,以此将矿区的成矿环境以及构造急性确定;通过几何学,对矿区的线性构造进行定量分析,为找矿工作提供参考[4]。
环形影像以及线型影像的解译能够有效地提取地质构造的信息,目视解译能够有效地提取遥感地质构造信息。利用图像边缘的增强以及对影像的灰度进行拉伸对其比值进行分析,等可以使得矿区的行迹以及线性纹理更加的明确。
为使构造信息更加明确,可利用较高分辨率的卫星数据对其进行识别,对线性影像以及环形影像进行解译分析并进行统计。应力集中带和软弱带以及岩石形变带等这些由于构造应力作用形成的带可以通过线性够早的遥感图像进行反应。这些带能够为区内成矿提供有效的容矿以及导矿作用,对一些成矿沉积盆地的边缘有一定的控制作用,利用线性够早的影像信息就可,为找矿提供有效的指导。造成矿作用中环形构造的意义重大[2]。
(1)遥感生物地球化学。生物地球化学以及遥感技术的有效融合生成了遥感生物化学技术,该技术是一门比较新型的学科,对覆盖植被区域隐伏矿的寻找具有很大的作用。植被吸收的金属元素以及对金属元素集聚的不同,可利用遥感图上正常植被的色彩以及灰度值和异常植被的颜色和灰度值进行反应。所以,通过遥感技术提取植被覆盖区的信息,就能够为金属矿的寻找提供重要的指导。
(2)多光谱遥感蚀变信息提取。遥感地质内该技术的应用具有非常好的效果,该技术对地物进行判断时,能够依照影像的结构以及形态等进行判断,同时也可依照光谱特征来对地物进行判别,使得遥感的信息量大大增加。过去该技术因空间分辨率以及波谱分辨率的影响,无法针对矿产勘查进行大面积的应用。随着科学技术的不断发展,ASTER遥感数据等数据源的发展,不仅大大提升了该技术的分辨率,而且具多波段的特点,管沟范围更窄,对矿化信息的提取发挥重要的作用。
(3)高光谱遥感技术。高光谱技术是近几年迅速发展起来的一种全新的遥感技术,由于具有纳米级的超高光谱分辨率和几十或几百个波段同时对地表地物成像,因此高光谱遥感技术能利用岩矿光谱特征进行岩石分类和矿物填图。其原理是各种矿物和岩石在电磁波谱上显示的诊断性光谱特征可以帮助人们识别不同的矿物成分,在0.4-2.5μm光谱区间内,矿物光谱特征主要来源于有限的几种离子和基团,阳离子主要是Fe2+和Fe3+,阴离子基团则主要是羟基(OH-)和碳酸根(CO32-),它们对岩石光谱的表现行为起着重要的控制和决定性作用,很多常见矿物如明矾石、绢云母、滑石、伊利石、叶腊石、绿泥石、绿帘石、蛇纹岩、石膏、高岭土、蒙脱石、方解石、褐铁矿、菱镁矿、白云石等,在0.4-2.5μm光谱区间都有自己的特征吸收峰,由它们组成的成矿带或者蚀变岩带就可以在成像光谱图像上被准确确定。
遥感技术作为地质调查和矿产资源勘查的一种技术手段,能为地质成矿预测和找矿靶区圈定提供直接的有力的依据。但单一数据源只能够反映出目标地物的单一特征,在判别地物时并不准确,集中多源数据,能够汇总有效信息,剔除无效信息。数据源集中包括遥感数据之间和遥感与非遥感数据融合。目前,多光谱与物探、化探的融合被广泛应用于遥感找矿,并已形成较为成熟的理论。而高光谱与雷达技术更能精确地进行地物识别,多光谱与高光谱、雷达技术进行融合,将大大增加对地表信息的识别能力。