郝樂輝,盧 騰
(1.江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊,江西 鷹潭 335000;2.江西省能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查研究院,江西 南昌 330103)
近年來,隨著科教興國戰(zhàn)略的實施,我國在礦產(chǎn)勘探技術(shù)方面的實力也在不斷增強(qiáng),出現(xiàn)了很多新型的勘探技術(shù)。而目前我國在礦產(chǎn)資源勘查中所用最核心的技術(shù)是遙感技術(shù),該技術(shù)是以現(xiàn)代信息技術(shù)和電子設(shè)備為基礎(chǔ)。在實踐中,遙感技術(shù)表現(xiàn)出了準(zhǔn)確性和科學(xué)性,可以讓地質(zhì)探測人員直觀了解礦產(chǎn)的信息,也因為他的這些優(yōu)點,其應(yīng)用范圍越來越廣泛。特別是在勘探條件惡劣的環(huán)境中,更能體現(xiàn)遙感技術(shù)的優(yōu)勢。應(yīng)用廣泛的遙感技術(shù)是以信息化電子產(chǎn)品為基礎(chǔ),通過物理波長對地質(zhì)礦物的性質(zhì)進(jìn)行分析,然后通過成像的方式來向物探人員直觀展示出底部礦物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面的特征。因遙感技術(shù)在實際應(yīng)用中展現(xiàn)出諸多的優(yōu)良特點,人們已經(jīng)將遙感技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)之中,包括軍事掃雷、工程測繪、天氣預(yù)報、農(nóng)林果園、水利工程、地形分析等等。簡而言之,遙感技術(shù)是廣泛應(yīng)用于與地學(xué)有關(guān)的行業(yè)當(dāng)中。
以大數(shù)據(jù)為背景的遙感技術(shù)通過物理信號分析礦產(chǎn)資源特征,然后將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為人類肉眼可見的圖像,且遙感技術(shù)所形成的圖像與勘探地形相符,其實遙感技術(shù)就是對勘探地形的形象再現(xiàn),便于人們詳細(xì)了解地質(zhì)概況。遙感技術(shù)在礦物勘探中的應(yīng)用可大致分為以下幾步。首先對勘探區(qū)發(fā)出物理波以波形圖的方式展示出來,如礦物所在的地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)及地形特征,勘探人員以此來確定礦產(chǎn)資源所在的大概位置。隨后遙感人員會依影像信息對所勘探的礦產(chǎn)資源進(jìn)行來源分析。最后對所勘探的區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)致檢查,對采集的圖像進(jìn)行全方位的分析預(yù)估,主要目的是為了對所勘探的礦產(chǎn)資源進(jìn)行準(zhǔn)確采集。
(1)地勢勘探分析。采用色彩學(xué)和物理學(xué)相關(guān)原理對地形地貌實時情況進(jìn)行合理區(qū)分。遙感技術(shù)的使用可以分析紅層顯漏的部分,還可以分析山體倒塌,洪澇災(zāi)害等地質(zhì)災(zāi)害。在一定程度上對礦物勘探的效率提升有很大的幫助。遙感技術(shù)可以對礦物的形狀、結(jié)構(gòu)及成分進(jìn)行分析,然后轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息,以供礦物勘探人員的使用。特別是對呈酸性礦物進(jìn)行研究時,可以判斷出勘查區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。另外遙感技術(shù)在實際應(yīng)用過程中也受各種各樣未知的因素的影響,得到的成像與實際情況有所偏離,剛發(fā)生這種現(xiàn)象時,就需要專業(yè)的勘探人員運用其豐富的理論知識,與遙感影像相結(jié)合,最后得出有效地質(zhì)信息。
(2)分析地層構(gòu)造。部分勘探技術(shù)可以識別地層構(gòu)造,主要是對板塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行辨別。運用遙感技術(shù)對物理波長獲取的礦物數(shù)據(jù)成像做進(jìn)一步的加工,這樣可以方便勘探人員對圖像的特征進(jìn)行辨別,從而獲取礦物的其他有效信息。為提高地層構(gòu)造的數(shù)據(jù)信息真實性還需要結(jié)合地表層的相關(guān)特征。從表面上看采用遙感技術(shù)所得到的地質(zhì)圖像反映出了地層結(jié)構(gòu)、地表樣貌等多種多樣的情況。因此,當(dāng)代社會在地質(zhì)找礦、地質(zhì)勘探、自然資源防控以及各類社會活動中運用到了遙感技術(shù),且遙感技術(shù)均取得了良好的成效。地層構(gòu)造不同,也會引起所含礦產(chǎn)類型的不同,這兩者之間有著密不可分的關(guān)系,工程資源的數(shù)據(jù)信息能夠依據(jù)不同的行程環(huán)境進(jìn)行預(yù)估。在實際應(yīng)用過程中遙感技術(shù)往往會受不確定因素的影響,得到的圖像效果不是最佳狀態(tài)。礦物信息獲取不足情況下會阻礙礦物勘探人員工作順利開展。要解決這一問題,可通過利用科技手段得到核心數(shù)據(jù)。經(jīng)過一系列的操作,礦物質(zhì)的分布及特點被分析出來。
(3)地質(zhì)活動的觀察。運用遙感技術(shù)得到的圖像,對其進(jìn)行分析加工處理也能夠判斷出礦物富集位置,同時,結(jié)合地質(zhì)勘查相關(guān)理論知識,能夠?qū)碧降胤降牡刭|(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)辨別。地殼活動大致分為上升和下降活動且會伴隨著斷裂發(fā)生。上升活動主要為地殼的向上運動其他發(fā)生的向上變化存在有序上升和無序上升。在地殼表面上表現(xiàn)為地殼的上抬,也就是地形的分割成都與地球表面上抬的程度有關(guān)。圖像可以展現(xiàn)分割位置,可以辨別出地球表面上升的高度。
(4)探尋礦產(chǎn)資源。遙感技術(shù)應(yīng)用效果最好的是在探尋礦產(chǎn)資源方面,此技術(shù)可以對礦產(chǎn)所在地的表植物特征進(jìn)行分析,利用圖譜預(yù)測礦產(chǎn)資源。許多礦產(chǎn)資源都含有豐富的金屬成分,這些成分將會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),新物質(zhì)由此產(chǎn)生。除此之外,還可以對礦石層直接進(jìn)行查看,根據(jù)反射的物理波對礦物質(zhì)的相關(guān)特性進(jìn)行分析,結(jié)合遙感圖像,可以進(jìn)一步提高勘探的準(zhǔn)確度。
(5)辨別植物吸收的光譜。不同區(qū)域的植物分布也有所差異,這主要是由地下礦產(chǎn)資源類型所決定。地表植物與地下礦物兩者有著密不可分的聯(lián)系。其原因是由于植物的生長要進(jìn)行光合作用,但植物的營養(yǎng)來源是根部對土壤中微生物營養(yǎng)的吸收,而這些微生物來源于礦物質(zhì)的變化反應(yīng)。簡而言之礦物質(zhì)的變化引起了植被對微生物元素的吸收程度發(fā)生改變。通過分析植物光合作用的吸收的光的情況,可以間接得出地下礦物的情況,這種間接的方法在一定程度上也提高了礦產(chǎn)資源開發(fā)的效率。而且可以通過植物成長的狀況和所在地方土壤成分組成運用遙感技術(shù)進(jìn)行分析,預(yù)估出哪一區(qū)域的礦產(chǎn)資源儲備量豐富。因此,植物的相關(guān)特性為礦物勘探工作提供了重要的信息來源。另外還可以通過遙感技術(shù)成像分析植物中吸收金屬元素的程度,大致上分辨出此區(qū)域礦物質(zhì)主要成分。
(6)礦產(chǎn)物質(zhì)資源的辨別。根據(jù)遙感技術(shù)成像來分辨礦物資源的種類,首先要清楚認(rèn)識到不同種類的礦物所灰色的物理光譜存在差異,礦物的形成一方面是由于地層的沉淀,另一方面在于板塊的運動。礦物在內(nèi)力和外力的結(jié)合下形成了不同種類,因此分析內(nèi)力和外力也可以有助于礦物辨別工作的進(jìn)行。
隨著現(xiàn)代進(jìn)步,地質(zhì)勘探技術(shù)也在不斷地革新,在遙感技術(shù)中融入傳感技術(shù)。遙感技術(shù)的傳感器在分辨率方面一直處于提升狀態(tài)。分辨率的提高使勘探人員對信息分析更加準(zhǔn)確,同時將礦產(chǎn)資源勘查推向了一個新的階段。
為了使我國的礦產(chǎn)資源得到充分的利用,在物探上不僅要運用固有的物探技術(shù)也要運用新興的遙感技術(shù),力求在未來節(jié)約資源的情況下,開采更多的礦物資源。