遥感找矿
过程。充分利用遥感地质解译成果,提取基础地质
信息和与找矿相关联的信息。
一、遥感地质矿产勘查的依据 提供基础地质信息:包括岩性,构造地质解释; 构建成矿、控矿地质模型。 多元信息综合研究 遥感工作贯穿整个工作过程。
1.区域成矿遥感信息研究原理
区域成矿作用过程中产生的矿床(点) 、矿化 以及相关的地球化学晕,热液蚀变晕和地球物理 异常具有较强的光谱敏感性,在遥感图像上以色 调、线、环、块、带的组合形式显示出遥感异常。 上个世纪80年代以来,在全国区域地矿产勘查和 评价中获取的突破性成果中,遥感技术已成为区 域构造、成矿环境和成矿预测工作不可替代的学 科领域。
二、遥感地质矿产勘查工作的几个阶段
1. 基础制图:
1.1 遥感数据预处理(包括几何精校正、影像增 强处理等),按成图尺度要求制成影像图。 1.2 遥感影像地质单元和地质形态(线性、环形) 特征识别与划分,建立解译标志,初步编制测区 遥感解译地质图。同时提出野外勘查路线与遥感 结果验证目标。
2.野外验证 2.1 根据解译标志,按测图单位查证研究区各类地 质体(地层、岩浆岩等) 和地质构造现象的空间展 布特征。 2.2 通过野外系统地质调查工作,验证、修改、补 充和完善解译标志,进行详细遥感解译,提出重点 地段的图像处理方案。
3.详细解译
重点是区域构造格架解译,已知成矿、控矿 地质体和现象的圈定以及相关影像特征。实施重 点地段的遥感数据处理与异常信息提取。
3.1线性构造解译:测区内断裂、韧性剪切带、 岩脉、矿脉等影像特征。如线性体、线性体之间 的时空结构、演化特点以及与成矿、控矿地质作 用之间的关系等。特别注意隐伏构造的解译。
4.带状影像信息提取 可以用已知矿源层、赋矿地层作为训练场, 利用机助或目视解译加以追踪圈定,诸如含多元 素黑色叶岩建造、含铜紫色页岩、砂岩建造、磷 块岩建造以及其他如绿岩带、变质核杂岩、混杂 岩带等等,一般均可利用光谱特征直接追踪提取。
5.块状影像解译:
多出现在断裂密集、交叉切割区。地质解译的 重点是:那些具有一定成矿专属性的岩浆岩块状影 像单元;由已知成控矿断裂控制的菱形块状影像单 元;在强调挤压力作用下形成透镜状、扁豆状块体 影像单元;那些菱块地体的锐角端元区含有环状影 像、色异常等的块体影像单元,以及周边有剪切带 的块体影像单元等等。
2.145~2.185 2.185~2.225
波段10
波段11 波段12
8.125~8.475
8.475~8.825 8.925~9.275
波段03B(后视)
0.76~0.86
波段7
波段8 波段9
2.235~2.285
2.295~2.365 2.360~2.430 30 8
波段13
波段14
10.25~10.95
备注
ASTER
ETM+ SPOT5 IKONOS
620/1240元
5200/8000元 29800元/29800元 200元/km2
ETM + 遥感数据基本参数
波段序号 1 2 3 4 5 6 7 波长范围 0.45~0.52 0.52~060 0.63~0.69 0.76~0.90 1.55~1.75 10.4~12.5 2.08~2.35 0.50~0.90 波段名称 蓝色(B) 绿色(G) 红色(R) 近红外(NIR) 短波红外(SWIR) 热红外(LWIR) 短波红外(SWIR) 全色波段(PAN) 地面分辨率/m 30 30 30 30 30 60 30 15
3.2环形构造解译: 环形构造的形态特征、空间 展布规律及其成因分析,如与火山机构和火山口 位置、与岩浆(隐伏岩体)活动有关的环形构造、 接触变质带及其环形断裂等信息,同时研究其与 线性构造的关系,构建环形构造与控矿、成矿的 关系。 3.3岩性解译:通过岩性解译标志,进行遥感影 像单元划分,研究与成矿有关的地层、岩体的遥 感影像标志,为地质找矿提供信息。
内生矿体中,绝大多数矿床都有泛应用。
常见的蚀变类型如:钾、钠长石化、硅化、蛋 白石化、沸石化、明矾石化、绢云母化、绿泥石化、 绿帘石化、伊利石化、高岭土化、粘土化、碳酸盐 化、方解石化、蛇纹石化、赤铁矿化、黄铁矿化等 等。组成这些蚀变岩石的矿物,绝大多数均不同程 度地含有铁离子Fe2+、Fe3+等杂质,并可以在可见 光域产生显著的吸收光谱带。
多维综合性:是一定深度、地面(岩石、土壤、 植被、水体)、岩石圈、水圈、生物圈、大气圈 各种现象的综合信息。
宏观概括性:遥感信息的每一个“点”信息(数值), 都是代表地面一定面积内“群体”的综合信息。
光谱的局限性:
解译的多解性:
地质解译原则
已知到未知,易—难,简—繁;
先整体后局部,先区域构造格架,确定主干断 裂,大型褶皱„等,再细节; 先构造,后节理或同时; 先基础地质,后矿产地质。
6. 遥感地质找矿模型建模信息提取:
建模解译的重点是着重查明与已知(地表和隐 伏的)成控矿地质因素相关的线、带、环、色、块 等遥感特征,以及它们之间的空间结构。建模信息 提取的关键,是优选其中具有诊断性的遥感特征或 者结构(二维或三维)找矿模型的标记,
图5-6 吉东小西南岔靶区预测综合成果图
第三部分
多数蚀变矿物含有基团结构,例如白云母、高 岭石、叶蜡石、蒙脱石、伊利石等矿物含Al-OH基 团;黄钾铁矾含Fe-OH基团;绿泥石、绿帘石、滑 石等矿物含Mg-OH基团;方解石、白云石、菱铁矿 等矿物含CO32-基团。这些矿物,在近红外波段均 具有各自的诊断性特征光谱,是遥感异常提取的 地学依据。
需要特别指出的是,由于引起遥感异常的物 理基础(主要因素)为铁离子、羟基等的电子过 程和振动过程,因而遥感异常并不完全等同于热 液蚀变岩石。遥感异常具有多解性,如在表生沉 积物中的石膏、芒硝、高岭土、粘土、碳酸盐、 硼砂、褐铁矿、针铁矿等等都可以引起遥感异常。 因此对遥感异常的地质内涵认识,还有待今后大 量应用实践知识积累和不断深化研究拓宽。
10.95~11.65
地面分 辨率/m 信号量 化级 /bit
15 8
90 12
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
6
7 8
910 12 15 20 30
Aster数据波段在可见光、近红外、热红外光谱范围波段分布
可见光区的1、2、3波段分辨率较高纹理信息 丰富,有利于地形地貌的解译;在近红外区ASTER 数据有6个波段,较之ETM+有相对较高的波谱分辨 率,但波谱分辨率的提高将会加大遥感数据波段 间的信息冗余度,因此应尽可能选择相关系数较 小的波段。经过反复对比和实验,采用4、6、8 合成方案可显示出较为丰富的地质信息,有利于 解译工作的进行和遥感基础地质信息的提取。
环行构造是与成矿作用密切相关的标志。成 因可有:宇宙、岩浆、气热、构造或外生成因。 其地质找矿意义包括: ⑴环行构造能反映隐伏岩体的存在: 隐伏岩体常伴随气热蚀变矿化晕、热变质晕、 环状或放射状断裂、上覆岩体变形等,构成环行 遥感影像特征。隐伏岩体是很多金属矿床的矿质、 成矿流体和热动力的主要来源,与成矿紧密相关。
随着遥感器频谱范围的不断拓宽,空间频谱和 时间分辨率的不断提高,信息处理、提取和综合技 术的不断发展,对遥感信息的挖掘由“粗糙”到 “精细”,解释由定性到定量,地物识别由间接到
直接,遥感技术已经成为国土资源调查和监测不可
替代的高技术手段。
对于地质矿产勘查工作,遥感研究进行室内综合 分析、野外验证要贯穿于地质测图、矿产预测的全
岩浆岩在不同波 长位置处的吸收与 Fe3+ 、 Fe2+离子, OH-、H2O 有关
沉积岩的反 射波谱特性与 Fe离子、OH-、 H2O 以及CO32有关
变质岩的反射 波谱特性与Fe离 子、OH-、H2O、 CO32-以及Al离子 有关
2.遥感信息重点研究内容 断裂构造解译:确定较大断裂、剪切带、 破碎带,并作分级处理,对其性质、时代 和成矿关系进行分析。重点对控矿断裂的 识别,区域成矿前和成矿后的断裂,确立 含矿构造带。
遥感蚀变信息提取
遥感蚀变信息是一种从遥感数据中量化提取的、 用以表征有可能是蚀变岩石(包括与蚀变矿物类似 的表生沉积物)的近矿指示信息。遥感蚀变信息是 个新的地学参数,它可作为独立参量参与地学综合 预测和矿产资源潜力评价,也可用以直接指导找矿 和参与矿床预测。
一、遥感蚀变信息提取的物理基础
由地质体光谱响应产生的遥感综合特征如光谱、 空间、偏振和时间特征等等,均是应用遥感技术进 行地学调查研究的物理基础。 引起蚀变岩石光谱特征变化的原因,主要取决 于岩、矿石中所含的金属阳离子(如Fe2+、Fe3+、 Mn2+等)和阴离子基团(如H2O、OH-、CO2-3等)等 为数不多的结构离子、置换离子的电子跃迁过程和 数量有限的阴离子基团振动过程。
⑵环行构造的组合关系:
判断岩体的多期性和重叠形式,如复式岩 体对找寻隐伏矿体有一定的指示意义。
⑶环行构造反映隐伏的控岩控矿构造: 结合地面调查 ⑷环行构造能反映蚀变矿化晕: 这些晕圈或是由出露矿体和相伴的蚀变矿化 晕直接形成的,或是由隐伏矿体和隐伏含矿岩 体造成的异常色调或特殊影纹结构而形成的。
3.遥感信息特点和地质解译原则 特点是
PAN
ASTER遥感数据基本参数
可见光-近红外 (VNIR) 波长范围 /μ m 短波红外 (SWIR) 波长范围 /μ m 热红外 (LWIR) 波长范围 /μ m
波段1
波 谱 范 围 波段2 波段03N(正视)
0.52~0.60
0.61~0.69 0.76~0.86
波段4
波段5 波段6
1.60~1.70
2.线性构造解译
利用计算机进行(方向滤波)快速提取和 统计分析,在此基础上应通过目视解译加以归 纳整理,划分线状影像区、带和等级,确定相 互交切、限制关系及相对时序。根据其空间展 布特征及其相关关系,确定构造类型、性质以 及构建不同线性构造之间的配套关系和划分相 对构造期等。