矿物富集区遥感地质信息提取与找矿预测

2019-02-10郑泽江

世界有色金属 2019年14期

郑泽江

（河北省水文工程地质勘查院，河北石家庄 050000）

随着科学技术及互联网通信技术的飞速发展，以遥感技术为代表的高新技术已经深入到各个社会发展的各个行业和领域。

遥感技术是人类社会进入20世纪后发展迅猛的技术之一，遥感技术最早应用于航空航天领域，伴随技术融合理念的推广和应用，目前遥感技术已经应用到地质信息提取、气象观测、海洋监视、军事侦察等众多行业和领域。遥感技术以其探测范围广、采集数据实时快捷等优势以成为目前矿区地质信息提取的重要手段。遥感技术在矿产领域的应用可以克服矿区自然条件对地质信息提取的影响，降低了地质勘查工作的成本，提高了矿产行业的工作效率，开辟了矿产地质勘查工作的新局面。

1 矿物富集区遥感地质信息提取

1.1 遥感地质信息提取内容

在目前的地质找矿以及地质信息提取工作中，矿区岩石蚀变信息是有效的找矿标志。蚀变主要是由于岩浆热汽作用后形成的一种特殊岩石结构，与金属矿床的形成有之间联系。

地质遥感可以探测矿区蚀变岩体的光谱信息，矿物富集区的地质信息可以在不同的波普段中形成特定的波普，并在遥感图像中清晰显示。

遥感提取技术的基础是利用岩石蚀变信息的光谱相应特征，如空间分布、偏振情况和时间特征等。岩体蚀变程度越深，越容易被遥感技术识别。遥感技术利用不同地区不同波普特征提取该地区的遥感地质信息[1]。

1.2 遥感地质信息提取步骤

在不同岩体波普辐射量差别很小时，通过消除地形地貌等信息增强遥感图像的亮度反射，将微小差别进行放大。采用多波段遥感比值提取的矿物类型主要有：TM3/TM1、TM3/TM4、TM5/TM2，组合比值TM（5-1）/TM（5+1）、TM（5-3）/TM（5+3）等提取铁及其氧化物，TM5/TM6提取由羟基矿物，TM4/3提取植被信息。在对结果进行分析时应注意数据的线性处理，先截取数据在做比值，去除干扰信息。

用多光谱图像除去高度相关波段中的多余信息，相关度一般由物质的波普反射、地形、遥感波段重叠等因素引起。波普反射造成了可见光波段的相似，地形阴影是图像的主要影响因素，太阳光线的反射波和目标波段之间存在相关度。通过进行主成分分析提取能够去除高度相关波段之间的多余信息，将多波段压缩成为几个有效的波段，减少了数据量的处理。常见的主成分分析法有(ETM1、ETM4、ETM5)和(、ETM3、ETM4)，一般用于铁氧化物和羟基矿物的提取。

根据遥感图像的概率分布直方图以及灰度等特征选择相应分割点，以点来代替不同地域。通过对分割段数变化的数据进行分析可以建立遥感图像的最优分割模型。建立最优分割数学模型后，借助RSIE图像处理技术可以在计算机上自动计算出最有密度分割方式。最优密度分割是由数学地质中的最优分割法演变而来的。

通过将图像的波普同参考波普进行比对比，得到目标波普所在分类。通常情况以波普角度来确定两段波普在空间向量中波段数相似程度。

1.3 遥感数据信息定量化分析

遥感技术采集的数据包含了矿物富集区蚀变异常、线环构造等信息，通过对这些信息进行分析能够得出矿体具体位置情况以及是否具有隐伏矿体，再将数据进一步量化后能够分析出于成矿相关的环境信息，进而实现对成矿远景的精准预测。

目前已知的遥感蚀变异常包括羟基、铁化异常以及铁染。在计算得到蚀变密度图后结合矿区特性分析得出蚀变异常的占比，通过栅格法计算得到最终的异常密度图[2]。

2 矿物富集区找矿预测分析

成矿预测为了提高找矿的成效的一项综合研究工作。找矿预测工作主要是根据工作地区内已有的各种地质矿产等数据信息，分析研究区内的地质特点，结合已探明矿产的种类和规模，探索成矿规律，从而确定预测区内可能发现矿产的有利地段，指出需要进一步工作的方向、顺序和内容等，为正在进行的或下一阶段的普查找矿工作提供依据。

成矿预测工作一般按照以下步骤来进行：首先明确预测区范围、预测的主要矿种，搜集和整理研究区地质信息如报告和图鉴等，在研究成矿地质背景和地质构造后，得出找矿信息，为成矿预测提供导向。

在分析控矿因素，明确预测标志，测绘成矿预测图，圈定预测靶区。

在圈定成矿预测区域时要考虑研究区的大地构造、岩体、地层和地质演变情况，利用矿床分部、蚀变、遥感线环构造等信息，结合成矿标志和成矿理论，最终圈定成矿预测区。

一般重点考虑矿层、不同矿体成矿构造、地化异常以及侵入岩种等因素。在遥感成矿预测区中最优找矿区应满足如下条件：具有有利于成矿的地质条件；具有较多的矿化线索；有大面积的遥感蚀变异常；与已知矿区有类似遥感异常，特征明显。