遥感技术在中亚地区地质工作中的应用

2025-03-31 20:13:13

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回答1：

使用大比例尺航空相片，尤其是彩色和红外彩色相片，能直接识别原生矿体及矿化地区的露头，尤其是金属矿床及露头的特异彩色是良好的找矿标志。例如：在彩色航片上磁铁矿、锰矿、煤矿等呈深灰色或黑色；赤铁矿、斑铜矿为红色；孔雀石、铜矿、次生铀矿、次生铬矿为绿色；风化的铁帽常呈褐色；盐矿、石英脉矿呈白色，等等。由于矿体露头与围岩抗风化、抗侵蚀能力不同，形成岩墙或沟谷，也可直接识别。此外，人工开采区的采矿场、竖井、平硐、废石堆、尾砂等在图像上也能直接识别。

许多情况下直接判读标志由于有地面覆盖物或其他原因而模糊不清，无法在相片上直接判读识别。这时需采用间接判读的方法来识别判读。例如矿床与岩性及地层的相关性，可利用岩性或地层来推测，像铬、镍、钻、铂往往含在超基性岩体中；我国华北煤矿则与侏罗系和二叠系有关等。也可以利用围岩蚀变作判读标志找矿，例如硅化，次生石英岩化表现为正地形，而绢云母化、绿泥石化则表现为负地形。另一方面可根据地貌标志找矿，例如石油大多蕴藏在沉积盆地中，古河床、阶地中可能有砂金矿床等。还有的矿与植物的变异有关，例如放射性矿床、某些金属矿床、硫化矿床等对植物有毒害作用，在茂密森林地区有斑块状植物枯萎的地区往往发现大矿，这在世界上是屡见不鲜的，这些间接判读标志在遥感相片上也比较容易识别。遥感影像的特征值，还可以参与回归分析来推估矿藏的储量，回归分析是将与矿藏储量有关的因子列成回归方程：

Y=b₀+ b₁X₁+ b₂X₂+ b₃X₃+… + b_mX_m （8-1）

式中：Y为矿床储量；b₀，b₁，b₂，……；b_m为回归方程系数；X₁，X₂，X₃，……，X_m为参与回归分析的诸因素。

例如X₁为断层频数，X₂为可变蚀区，X₃为MSS4亮度值，X₄为MSS7亮度值……X_k为（MSS7/MSS5）比值，等等。

回归方程系数用已知矿点的测定值（包括Y_i和X_ij，i为矿点号，i=1，2，3，…，n，j=1，2，3，…，m）代入回归方程，并用最小二乘法拟合后得到。回归方程系数确定后，对未知矿点只要将各因素的观测值代入，可以估求出储量Y。当然在使用回归方程的过程中，还必须分析方程的拟合优度和置信度。

遥感地质研究还可用于其他学科的研究和工程设计中，例如地震和火山活动与断层有关；地下水也往往在断层中能发现；铁路选线和水坝坝址选择都离不开地质条件的研究；热红外相片上地热区显示明显等。

取得的主要科研成果如下：

1.建立重点地区的地学信息库

对覆盖中亚天山地区的多源信息遥感（Landsat卫星ETM数据，中巴资源卫星数据，MODIS数据等）和矿床分布等信息综合处理，从遥感方面确定主要蚀变与成矿带的关联，厘定控矿因素，从遥感方面宏观分析中亚大型-超大型矿床分布规律，为成矿预测提供新线索和佐证。如穆龙套超大型金矿区位于SN向横向构造与EW向大型构造相互穿插所形成的断块内，早古生代基底隆起构成直径约80km的环形影像，镶嵌于断块中，形成环形体与两组构造复合的构造背景；阿尔玛雷克斑岩型铜矿，矿田直接受横向构造控制，在库拉玛岩带与横向构造的复合区分段集中分布着斑岩体、火山机构及环形构造。前苏联学者借助航天相片在横向构造中已经发现了矿化很明显的隐伏断裂带，并提出隐伏断裂带找矿专属性的结论。我国阿西金矿地区，遥感解译分析也存在一组很弱的近SN向线性体，由短轴褶皱轴和分散的SN向裂隙构成一个宽约4km的带，SN向断裂具张性特征，形成于火山机构的后期，矿体赋存其中。我国南天山西段，中亚地区数条横向构造延伸至境内，明显控制铅锌矿（点）的分布，如沙里塔什铅锌矿、科什布拉克铅锌矿均产于NW向横向构造与南天山构造带的复合部位。五瓦金、铜多金属矿点群位于卡拉库尔—巴尔喀什巨型SN向张性带的次级断裂上，也是区域背景十分有利的成矿区段（图8-6）。

图8-6 中亚地区遥感卫星ETM影像镶嵌图

（彩图见书后图版）

2.遥感识别的模式

利用尺度效应和尺度转换模式，建立了象元尺度物理量表达；实现了象元尺度物理量表达的地表提取；确定了信息的定量遥感反演体系（图8-7～图8-9）。

图8-7 岩石蚀变信息提取与光谱的模拟

图8-8 中亚地区岩矿蚀变信息与遥感影像融合图

（彩图见书后图版）

3.多源遥感信息金、铜弱示矿信息的增强与提取

采用与地、物等多源信息的融合方法，进行了基于遥感的中亚成矿预测，并圈定了成矿有利地段（图8-10～图8-12）。

图8-9 中亚地区岩矿遥感蚀变信息分布图

图8-10 中亚大型矿集区识别图

（彩图见书后图版）

图8-11 中亚构造示意图

图8-12 中亚大型矿集区预测图

（彩图见书后图版）

4.建立了多平台遥感数据融合方法

多平台遥感数据融合快速圈定蚀变区；蚀变弱信息的多层次分离提取方法（图8-13）。

图8-13 卫星影像遥感弱信息提取图

（彩图见书后图版）

5.完成了中亚地区遥感卫星影像的镶嵌工作

绘制了1：150万中亚资源卫星影像遥感弱信息提取图。提高了图件质量，又为直接研究对比中亚地质构造和成矿规律提供了更加便利的条件。

图8-14 中亚综合大型矿集区模拟预测图

（彩图见书后图版）

6.利用遥感资源卫星数据对中亚地区的地质信息进行了提取与识别

确定中亚大型矿区、矿带位置，圈定了一批有价值的找矿远景区（图8-14）。

本文在总结前期工作的基础上，紧密围绕课题目标，通过多种数据处理技术，配合野外高分辨率波谱仪鉴定检查，快速区分地面难识别矿物，圈定构造带和蚀变体，初步建立的大型矿集区遥感蚀变信息提取模式和多源信息模型，对中亚重点区的矿产资源进行多层次全方位的综合分析，研究大型矿集区的空间分布规律，结合遥感与GIS技术形成一套该地区的遥感弱信息提取方法技术组合，提出中亚大型矿床的成矿遥感识别模式，深化对新疆成矿规律研究的认识，建立有效的找矿模型，提出找矿方向，开发一套适于中亚成矿的矿产遥感信息挖掘技术，将遥感探测技术与信息技术相结合，开发适用的成矿信息识别与提取的新方法新技术，为进行大型矿床定位预测提供从支持，并服务于大型金属矿产资源综合勘查，指导和推动中亚地区今后的找矿勘查工作。

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