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现代遥感技术在地质找矿中的运用分析

2019-02-09朱明永

世界有色金属 2019年23期
关键词:矿场遥感技术矿床

朱明永

(核工业二一六大队,新疆 乌鲁木齐 830011)

遥感技术作为近年来所兴起的一项新型探测技术,在远距离目标探测成像、信息收集方向中具有极为显著的应用优势,被广泛应用于地质找矿等诸多领域中,有力推动了我国地质矿产勘察事业的发展。但在技术实际运用过程中,受到技术运用经验等因素限制,尚未实现对技术潜在运用价值的彻底挖掘。因此,要对现代遥感技术在地质找矿领域中的运用情况进行深入研究,以此探索我国地质勘察事业的未来发展趋势。

1 现代遥感技术运用概述

1.1 技术运用与发展历程

以我国新疆地区为例,将遥感技术在地质找矿与地质调查领域中加以广泛应用,技术具体运用范围包括野外定位、质量验收、找矿靶区等等,实现了对地质找矿实际工作量的缩减,以及对找矿效率的优化提升。但受到技术因素限制,技术运用方式较为单一。随着现代遥感技术总体体系的不断优化完善,以及相关仪器设备的更新换代,遥感技术在地质找矿领域中发挥出显著应用效用。以我国新疆地区为例,1988年至1990年间,基于现代遥感技术对东准噶尔地区开展线性构造以及内生金属矿产预测工作,解译出各类地质断裂2667条,中小型环形构造178处,以及金、铜、辰砂等重要矿产出现区域等等。随着信息化时代的来临,遥感技术迈入崭新发展阶段,基于GIS、RS系统以及计算机图像处理技术,可在短时间内对勘探区域相关地质信息、矿产内容录入计算机(同时加入相应图面实体描述信息)中,随后开展图像拉伸、解译、建立空间模型等工作。

1.2 运用必要性

在传统地质找矿工作模式中,受到技术等因素限制,需要投入大量人力资源与消耗时间成本开展高重复性数据采集、图像生成与运算分析工作,且在地质找矿过程中时常出现各类数据运算错误问题,这都对地质找矿工作质量及效率造成严重负面影响。通过对现代遥感技术的应用,则可基于其多光谱数据传输分支技术,在短时间内对勘察区域相关地质信息加以采集、生成地质图像,快速分析矿产资源,为地质找矿工作水平及效率提供有力保障。

2 现代遥感技术在地质找矿工作中的具体运用

2.1 提取地质构造信息

随着时间的不断推挤,地质结构受到板块运动等多方面因素干扰影响,普遍会出现火山运动、地壳变化等各类地质活动,这也是地质找矿工作的主要难点之一。而通过对现代遥感技术的运用,则可从各类矿产资源的实时分布区域层面加以综合分析,对勘探区域内的板块结构边界进行明确界定,观察其地质结构变化规律,地质结构变化规律具有较高程度一致性。在这一方向中,现代遥感技术主要基于地质构造变化的具体特性(随着时间的延长,地质构造与矿床分布结构会以一定运动规律进行变动,并呈现带状分布运动特征),对相关地质构造信息加以快速、精确提取。此外也可选择运用现代遥感技术,通过影视成像或是线形影像分析手段,对地质构造信息进行提取、评定(与相关地质构造运动影响因素加以结合)。例如我国新疆地区某机构,通过对遥感数据以及ETM的组合运用,对勘探区域内的环形构造以及线形构造开展解译工作,基于分形几何学方法对勘探区域遥感线形结构开展定量分析工作,确定该区域中线形以及环形结构主要分布在铁染羟基异常空间当中,最终锁定三处成矿远景区域。

2.2 分析植被波谱特征

在矿场形成过程中,受多方面因素影响,部分金属元素会持续生成为各类微生物,并对矿场周边区域中所生长地貌植被造成一定程度的干扰影响。这一现象的出现原理为,金属元素所生成各类微生物受到周边地层土质以及所分布地下水体的持续影响,对周边区域所接触土层造成影响干扰,进而导致地面土层出现程度不一的变化问题。而在地面土层中所分布植被(各类绿化植物)生长过程中,会对地面土层中所分布金属元素加以少量吸收,进而改变植物的颜色与生长趋势。因此,可通过对现代遥感技术的应用,对勘探区域内生物地质化特征(地貌植被生长特征)加以提取与分析,从而对各类矿产资源的大体分布区域进行锁定。例如基于所采集图像色调变化情况、植被红光便捷光谱曲线短波方向等进行分析与找矿。

2.3 明确矿场改造信息标志

在矿床形成后,受到其地质内在运动以及各方面外界因素影响,矿床会随着时间的推延而持续出现微量变化情况,导致矿床地质性质具有不确定性。而在传统地质找矿工作开展过程中,受到技术等因素限制,虽然可以对某一时间节点中的矿床基本地质信息内容进行确定,但却很难对矿床在一定时间范围内的地质变化情况加以精确预测。通过对现代遥感技术的运用,可在遥感成像资料基础上对相关时间节点加以定位,并借助于计算机技术高超的数据分析能力对矿床结构以及相关结构进行分析,确定矿床具体分布位置、分析矿床岩层、明确矿场改造信息标志,最终实现对矿场地质运动规律的总结以及精确预测。

3 地质找矿领域中运用较为常见的现代遥感技术

3.1 矿物识别遥感技术

在多数矿场形成过程中,适当的岩石分布种类以及岩石组合形式是矿场生成的主要条件与前提基础、因此在现代遥感技术运用过程中,基于这一特性,普遍选择应用矿物识别遥感技术对勘探区域内所分布岩石的光谱特点进行分析,从中提取岩性基本信息,随后通过对图像转变、剖析以及强化等手段对岩性基本信息进行辨别,提高图像色彩、色调等表现特征的差异性,最终实现对各类岩相、种类的精确辨认,锁定矿床种类与分布区域。但与其他现代遥感技术相比而言,矿物识别遥感技术主要适用于对地貌植被相对较为贫瘠、岩石大面积裸露区域中开展地质找矿作业,具有一定的技术运用局限性。

3.2 矿化蚀变信息提取技术

在矿场生成后,受多方面因素影响,普遍会出现围岩蚀变现象,这一现象主要指,所分布岩石与产生热液在接触过程中产生各类反应,并衍生各类蚀变种类的岩石土体,如岩石云母化、硅化、云英岩石等等。而多数蚀变岩石分布在地质矿藏周边区域中,且与正常岩石在构造、色调以及种类等方面上存在一定程度的差异性。因此可通过对矿化蚀变信息提取技术的运用,对异常反射光谱情况加以分析、提取相关信息,从而实现对矿场分布区域以及种类的确定。此外在矿场地质变化、运动过程中,也可通过光谱对成分结构变化情况(基于光谱反射以及透射原理)。此外不同矿产种类的电磁辐射频率也有所不同,因此,可对实测光谱以及旧有地质勘探资料进行对照分析,以此对各类矿产物质的吸收性进行了解,进而对勘探地区中所分布各类矿产种类加以明确。

3.3 地质构造信息提取技术

在矿场形成过程中,与地质结构运动情况、规律之间存在较高程度内在关联系数,受其影响而导致矿产形成情况有所变化。因此可通过对现代遥感技术的运用,基于地质构造情况对矿石分布区域、种类进行确定。例如以图像形式将火山盆地活动等各类反馈信息进行展示,以此来获取相关带状影像信息,深入剖析地质结构。例如,在我国新疆区域柴达木盆地西部山区地质勘察工作开展过程中,通过多重主成分分析方式,对西部山区地质构造信息进行分析、提取有效信息,从而发现一处与该区域东北部所分布含油背斜圈闭由较高内在关联的鼻状构造。

4 现代遥感技术在地质找矿领域中的未来运用趋势

4.1 一体化发展

在现代遥感技术早期发展阶段中,存在诸多技术运用问题有待解决,地质找矿工作水平及效率存在一定优化空间。归根结底,这类问题出现的主要成因在于现代遥感技术总体体系尚不完善,没有构建起高度闭合性的技术探测体系。随着信息化时代的到来,需要在开展地质找矿工作中将现代遥感技术与GIS、GPS以及RS系统加以高度组合运用,并以此为途径推动现代遥感技术的一体化发展。

4.2 多层次发展

在现代遥感技术实际运用过程中,存在观测成像技术手段单一问题,因此所获取各类地质信息的精度系数尚存一定优化空间,极易受到外界因素影响干扰而出现各类问题。因此要注重于推动现代遥感技术的多层次发展,进行地面、航天、航空多层次遥感探测工作,并及时构建地球环境卫星观测网络体系。

5 结语

伴随着数字化技术的不断发展和进步,在地质找矿领域中,现代遥感技术发挥出极为显著的应用效用,有力推动了我国地质找矿事业的现代化发展进程。但是与此同时也存在现代遥感技术运用经验不足、技术总体体系有待进一步优化完善的问题。因此为了有效提升地质找矿质量和矿产资源利用率,相关部门要结合地质特点有效利用新型找矿技术,进一步加大对现代遥感技术的运用与研发力度,明确技术主要运用方向及应用价值,合理结合地质区域实际情况、全面掌握遥感技术知识,为我国地质矿产勘察事业以及工业领域持续注入新的发展活力。

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