遥感技术在地质构造及找矿中的有效应用

周 丹

（华东冶金地质勘查研究院，安徽 合肥 230088）

随着科学技术的快速发展，遥感技术在地质勘测及找矿中的应用也在逐渐增多，并取得了显著效果。通过信息技术与监测技术的有效应用，提升了地质构造信息、光谱特征及矿床改造信息的收集效率，为相关工作的开展奠定了坚实基础。本文就对遥感技术在地质构造及找矿中的应用进行分析探讨，以供参考。

1 地质勘查中遥感技术的发展现状分析

我国地域辽阔，地形复杂度较高，遥感勘测技术研究日渐受到了人们的重视，技术研究也在不断深入。再加上我国地势呈阶梯状分布，西部有大量山地、盆地及高原，山区的冰蚀现象较为明显，盆地地区的风蚀现象十分普遍，高原冻土广布，中部地区高原地形较多，流水侵蚀形成了鲜明的喀斯特地貌。东部冲积扇平面地形面积较大，复杂的地形分布对遥感技术的发展与应用产生了较大影响。遥感技术理论研究依然需要不断发展[1]。

若遥感技术理论研究无法满足技术应用的需要，则遥感地质勘探技术发展速度将会放缓，无法发挥出遥感地质勘测技术的作用与价值。而我国遥感技术发展时间较短，理论研究并不完善，同时我国地形分布十分复杂，这也阻碍了我国遥感地质勘测技术的发展。现阶段，我国所使用的遥感技术多为向国外借鉴或引进来的，发展中并未充分考虑我国的实际情况，这使得该技术无法达到理想的应用效果，不利于我国地质勘测技术的持续发展。

2 遥感技术在地质构造中的应用

（1）水平岩层识别的思考。在使用低分辨率的遥感影像时，会发现水平岩层中存在一些产状信息，这主要是由于水平岩层受到侵蚀后，软硬岩层因受力及性能不同产生了保护层，并形成斜坡结构，对下部岩层起到了一定的保护作用。而在高分辨率遥感影像中，则可对其形成的特征及岩层分布规律进行详细了解，其中阴影较深的为硬岩陡坡，阴影较浅的为软岩陡坡。

（2）倾斜岩层识别的思考。在低分辨率遥感影像中观察倾斜岩层，会发现坡面较长为顺向坡，为坡面较短的为逆向破。如果两个坡面长短一致，则说明倾斜岩层的倾斜角度正好控制在45度左右。不过要想确定这一判断的准确性，则需结合其他分析工具开展综合研究。当倾斜岩层被沟谷切分后，需要在高分辨率遥感影像中，对岩层的不同断面予以分析，判断岩层的产状。

（3）褶皱及其类型识别的思考。褶皱类型的识别一般需要在遥感影像中对物体的对斯性和岩层产状要素进行识别和分析，通过不同分辨率遥感影像的应用来确定褶皱的具体情况。工作人员要在低分辨率的遥感影像上，对光的情况实行识别和分析，确定褶皱的存在。并利用高分辨率的遥感影像实施细节识别和处理，确定褶皱类型。褶皱构造是由岩层组成的，但不是所有的岩层都会形成褶皱。所以在识别过程中，应根据岩层特征及所呈现的色带区别，对褶皱类型进行科学识别和标记。通常情况下，硬岩形成正地形，软岩形成谷底，且正地形和谷底在遥感影像中呈现的色带是不同的，可先在遥感影像中找出最为稳定且平行较好的色带作为标志层，再在色带中对存在的不同形状予以标记，确定褶皱情况。

3 遥感技术在找矿中的应用

（1）遥感技术与地质图的有机结合。找矿时采用遥感技术，一方面需加强遥感技术信息处理的能力，另一方面还需积极推动遥感影像与地质图的有效结合。地质勘查后，及时处理有价值信息，从而获取准确的遥感影像，为日后找矿工作的顺利进行奠定坚实的基础[2]。

（2）提取遥感蚀变信息。提取遥感蚀变信息是遥感技术在地质找矿应用中的重要体现，这也成为了采用岩浆热提取围岩结构变化信息的重要方式。在岩浆热液和水蒸气热液的影响下，围岩结构的成分均会发生不同程度的变化，我们将上述机理称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的结果，其与成矿的类型、成分关系密切，由于围岩蚀变的范围要略大于矿化的范围，且蚀变与金属矿化的空间分布规律性较强。所以，在地质找矿的过程中，需以围岩蚀变为前提和基础。这里云英岩化、绿泥石化和夕卡岩化等均为常见的围岩蚀变。研究人员可利用ETM+数据的方式校正图像，同时加强对图像的几何控制，利用多种方式提取围岩蚀变信息，进而明确采矿点。

（3）提取地质信息。如部分地区的地貌出现明显的变化，电磁波反射和透射作用也会随之变化。电磁波是信息传播的重要载体，地物的光谱特性对其内部的物理化学性质具有十分显著的影响，地质成分在结构方面出现了较大的差异，故而地质结构内部的波长光子类型较多，其吸收性和反射性差异较大，岩石矿物的化学组成和物理结构稳定性较强。

利用遥感技术中的波普仪可实现外业采样和光谱曲线测量，将其作为与参考光谱比对的重要对象，更加可靠地确定矿物的类型。当研究人员采用TM多波段数据时，提取了某矿区的地质构造信息，从而明确了区域内的主要地质构造，确定了线环相交的位置是成矿的最佳位置。

（4）高光谱遥感技术。高光谱遥感技术是近几年发展起来的一种新型遥感技术，其具有纳米级的超高光谱分辨率特征，能够对地表地物信息进行及时收集及成像处理。将其应用在地质构造勘查及找矿作业中，能够及时将区域岩石种类及矿物填图予以直观展示。高光谱遥感技术的工作原理为：通过电磁波的发射，将矿物及岩石种类通过不同的光谱直观展示出来，人们通过对光谱特征的识别即可了解矿物成分。而矿物光谱特征的主要来源为阳离子及阴离子基团。阳离子包含了Fe2+和Fe3+，阴离子基团包括羟基和碳酸根。这些因素对光谱的表现有着很好的控制和决定作用。在地质勘查及找矿中，最常见到的矿物成分为明矾石、绢云母、滑石、伊利石、叶腊石、绿泥石等。此外，不同的光谱区间产生的吸收峰也会存在一定的差异，需要结合矿带或侵变岩带形成的光谱图像，实行细致的分析和确定。

（5）植被波谱特征。矿场形成与地貌植被联系密切，金属元素在多种因素的影响下会形成微生物，微生物在地下水和土壤的影响下直接作用于地面土层，从而使地面土层也发生了较大的变化。如地表植物吸收了部分金属元素后，与其他地区同类植物相比，其长势和颜色均会出现较为明显的变化。

生物地质化特性在推动遥感技术广泛应用方面发挥着极为关键的作用。工作人员需结合植物对不同金属元素的吸收作用，明确地下蕴含的各类矿产。同时，采用遥感技术可更加有效地处理收集到的图像光谱特征，并根据图像色彩的变化科学预测矿区的分布和位置。如研究人员在“金属矿物对植物生长发育和光谱特征的影响”的研究中发现，重金属元素是植物矮化和褪绿的主要原因，且重金属元素与制备红光边界光谱曲线短波方向出现蓝移的现象。

在找矿作业中，遥感技术能够实现矿床改造信息标志的相关工作。矿床在形成过程中，并不是一成不变的，其会受到空间、环境等因素的影响，使结构参数发生不同的变化，进而改变矿床的性质特征。为此，工作人员需要实时了解矿床的变化情况，准确掌握矿床结构的划分，保证矿区定位的准确性。这就需要工作人员加强遥感技术的应用，合理利用其性能实现矿床不同阶段变化影像的实时获取，通过对比分析的方式明确矿床变化特征，然后再通过与成矿勘测结构的融合分析，来准确确定发生变化的矿床位置，了解矿床结构的划分情况，为后续工作的开展提供数据支持。通过高光谱遥感技术的应用，降低找矿作业的难度，更好的提升矿区划分的准确性和合理性。

4 遥感地质勘探技术的发展前景

在未来，光谱技术将得到广泛应用。光谱技术可利用光谱分辨率准确记录多种光谱通道数据，从而顺利提取光谱曲线，明确物质的空间和光谱等重要信息。利用高光谱图像能够获得多种光谱信息，且波段不同，信息变化量也会有所不同。

再者，遥感技术将与GPS及GIS技术高效融合。当前，人力资源成本明显提高，在地质勘探找矿中，遥感技术可有效降低成本投入，提高技术应用的经济效益。因此应采取有效措施将RS技术与GIS、GPS技术有机结合，充分发挥出GPS技术定位精准度高的优势，进而明确定点的点位坐标以及与之对应的数据信息，之后利用GIS高效影像管理和浏览等功能，快速解译遥感信息，在保证地质勘查质量的同时，显著提高找矿的效率。

5 结束语

遥感技术在诸多领域均发挥着十分重要的作用，该技术在地质勘探中的应用极大地推动了我国地质勘探工作的发展。科学利用现代信息成像技术，能够为地质勘测和地质找矿工作提供良好的条件和较大的便利。遥感技术在地质找矿中可显著提升地质勘探的综合水平，以先进科技为基础加强地质找矿的准确度，进而推动我国地质勘测及找矿工作的顺利发展。