董 霖
(桂林理工大学,广西 桂林 541004)
矿产资源是国家经济发展的物质基础,是人类生存的主要物质来源。如今,在经济全球化的浪潮中我国经济发展迅速,生产生活需要大量的矿产资源作为保障。遥感技术的发展与广泛应用,使得国内的矿产勘查技术不断精进和创新,从而使勘探技术充分利用遥感技术信息获取量大、定位精确、画面清晰立体感强等优势被地质找矿工作人员在工作中广泛运用,尤其在非人为控制的自然地理条件下,遥感技术的运用具有不可比拟的优越性。
遥感是一门对地观测综合性技术,遥感地质找矿是一种应用遥感技术进行地质调查和矿产资源勘查的一种综合实践方法。遥感作为实现地质工作现代化的一种先进方法技术,已成为矿产勘探和地学研究中强有力的技术手段。遥感地质找矿是进行遥感信息获取、含矿信息提取以及含矿信息成矿分析与应用的过程。近年来,矿产资源在国民经济发展中的优势越来越突出,因此,矿产资源勘探逐渐成为地质找矿技术的核心。本文以遥感技术找矿工作中的具体应用为探讨重点,系统论述了遥感技术在找矿中对岩石矿物识别、岩石蚀变信息提取、地质构造信息获取和利用植被波谱特征的找矿的具体应用。
遥感技术在预测找矿优势地段、优选找矿靶区,尤其是在中小比例尺成矿预测研究方面已取得明显成果。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,提高了发现特定矿产的速率。
矿物产生和周围的地形地貌以及岩石形态具有极大的相关性,利用遥感勘探技术对不同岩石进行采样、识别、处理是进行岩石矿物识别的有效手段,不同矿物的光谱吸收特征也会不同。在地质找矿领域,多光谱遥感与高光谱遥感是进行信息提取与矿物识别的主要方法。因此,在正确运用遥感识别岩石矿物的前提下,深入掌握遥感技术在地质找矿中的关键知识,运用高光谱遥感和3S集成等新技术,在具体的找矿工作中创新运用,提高找矿工作的效率和矿区位置的精确度。
岩石蚀变信息的提取是遥感地质信息提取的重要一环。岩石矿化蚀变区别于一般的岩石,其化学属性的特点决定了矿化蚀变岩石在光谱图中有显著的特点,光谱分辨率越高,物质识别精度越精细,高光谱遥感可以直接对矿物进行识别,即将重建光谱与参考光谱进行比较,运用适宜的测度函数来明晰它们之间的相关性,从而实现对矿物的识别[1]。以围岩蚀变为例,岩围蚀变是含矿热液与围岩相互作用的产物,围岩蚀变的类型与围岩的化学成分、相关的矿床类型紧密相关。围岩蚀变的范围通常大于矿化的范围,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。如常见的围岩蚀变有绢云母化、绿泥石化、硅化、碳酸盐化、云英岩化、高岭土化、青磐岩化、褐铁矿化等。不仅如此,还可以对矿物进行亚像元识别。通过借助遥感系统的反馈图像,根据岩石蚀变的实际来判断矿产的性质与大小规模、矿物含量等进行估计和分析,因此,在地质找矿中,蚀变矿物组合和蚀变分带比单一的蚀变矿物更具有指导和决策意义。
随着RS系统的进步,遥感影像也广泛应用在地层岩性判断、区域断裂构造解析和矿化蚀变数据采集等方面。遥感蚀变异常信息和遥感影像的线性构造可以作为找矿工作人员预测的标志。不仅如此,通过遥感解译的地区地质结构能为地区地质找矿活动提供良好的技术支持,尤其是在地质和自然环境恶略、非人为控制因素复杂多样的山地以及面积广、任务重的地质找矿区域,遥感技术成为技术突破、效率提升的关键。
微生物及地下水的作用可引起地表矿化蚀变岩石成分和结构的变化,使其上方土壤层的成分发生变化。利用遥感生物地球化学找矿,根据植物生长过程中,吸收周围土壤、岩石中的某些矿质元素,从而通过生物循环形成新的植物组织,引起植物体内酶的活性变化,调节植物的生命活动。当植物对某种重金属的积累超过一定的数值,便会产生生物地球化学效应,使植物产生一系列的变异,导致绿色植物的叶面光谱反射率及波形呈现出异常变化,从而使遥感图像呈现不同的灰度、色度和色彩特征,并利用遥感技术将其探测或提取出来。
近年来,地质找矿技术的创新精进为众多领域和产业的物质需求提供了保障。遥感地质找矿技术具有见微知著的特点,在具体的找矿工作和地质勘探中节省了大量的人力、物力、节省了大量的资源,缩减了经济成本。遥感技术作为地质调查研究和矿产资源勘查的一种综合技术应用手段,能为矿产预测和找矿靶区的圈定提供方向。但运用的是单一数据源,具有自身的弊端,只能反映出目标地物的单一特征,在判别地物时不能准确的剔除无效信息。数据源集中包括遥感数据本体和遥感与非遥感数据的融合。目前,多光谱与物探、化探的融合被广泛应用于RS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,技术的相互融合,将大大增加对地表信息的识别能力。RS技术的全面推广使用,是我国在地勘行业的重大进步,基于现代化的数据成像系统,令地质探测与地质找矿变得更为简便。
在未来,未来地质找矿既要依靠传统的找矿技术,更要发现新的遥感地质找矿技术,不仅如此,遥感地质找矿在意识上从单一追求矿产资源的开采规模到追求生态环境保护,在区域上从陆地到海洋,从地球到太空拓展,实现遥感地质找矿技术更加多元化。
因此,地质勘探工作者必须不断研究和创新遥感技术在地质找矿中的应用研究,促进RS系统在地质探测与地质找矿方面的纵深化运用,令国内地质找矿技术得到层次上的发展。在应用遥感技术时,深度融合现代成矿理论与遥感技术,以大量的矿产知识为基础,基于遥感技术较强的技术辅助功能,进而成倍提高地质找矿效率。同时也要注重生态环境的保护,竭力为国家经济建设提供更好的服务。