遥感技术应在矿产资源潜力评价中发挥突出作用

 

主持人：

中国矿业报记者 金小平

特邀嘉宾：

多  吉 西藏自治区国土资源厅党组书记兼副厅长、西藏自治区地勘局局长兼党委副书记、中国工程院院士

于学政 中国国土资源航空物探遥感中心教授级高工（全国矿产资源潜力评价遥感项目负责人）

唐文周 中国国土资源航空物探遥感中心教授级高工（全国矿产资源潜力评价项目办技术处负责）

刘鸿飞 西藏自治区地质调查院院长

张玉君 中国国土资源航空物探遥感中心教授级高工

张廷秀 吉林省地质调查院研究员

燕云鹏 中国国土资源航空物探遥感中心高工

 

艰难困苦 玉汝于成

记者感言

       记者应邀参加在西藏拉萨举行的全国矿产资源潜力评价遥感技术培训与研讨会，本想再好好欣赏一下拉萨美丽的风光，谁知刚下飞机，强烈的高原反应便袭来，头晕脑胀、浑身发抖、双腿发飘，呼吸困难、不能快走、甚至不能思考………再次游览的心情顷刻全无。

      然而，就是在这样恶劣的高原环境中，无数地质工作者克服了重重困难，长期奋战在高原上，忍受着身体的不适，忍受着长夜的寂寞，默默无私地奉献着，在地质工作的卷册上，写下了一笔笔功绩。就拿工作条件极为艰苦，工作难度极大的西藏矿产资源潜力评价遥感专题项目来说，在此次评估中，该项目得到了优秀的好成绩。

       既要总结成绩，又要分析问题，更要着眼于未来的发展，趁此次全国矿产资源潜力评价遥感技术培训与研讨会召开的良机，记者特邀了全国遥感技术方面的专家们，以“充分发挥遥感技术在矿产资源潜力评价中的作用”为主题，就遥感技术在全国矿产资源潜力评价中发挥的作用，解决了哪些问题，后续将做哪些工作等问题，进行了广泛深入的研讨，并展示出来，以飨读者。

 

 

1．特色鲜明

金小平：记者从会议上了解到，经过一年的努力，全国矿产资源潜力评价遥感组已经完成了对全国铁、铝的预测，取得了阶段性成果。那么，在全国矿产资源潜力评价中，遥感技术体现了哪些特色？

 

特色一：首次覆盖国土陆地面积

   于学政 ：这次矿产资源潜力评价中的遥感技术与其他方法有着本质上的不同之处，其中最大的区别就是，遥感所推出的预测要素全部都是第一次在原始遥感数据中解译和提取出来的，也是一次全面的全国性质的新一轮遥感勘查成果。可以说，遥感技术找矿预测要素及其成果第一次覆盖了国土面积的陆地范围。

       这次矿产资源潜力评价中的遥感技术应用可概括为2项基础信息提取（即遥感矿产地质特征提取和遥感矿化蚀变信息异常提取）和4项具体研究工作（其内容为编制遥感影像图，解译遥感找矿信息，提取遥感矿化蚀变异常信息，建立遥感成果数据库）。

       其中，基础信息提取采用了两项基本方法，即遥感找矿“线带环色块”5要素找矿方法和遥感羟基铁染异常提取方法。这两种方法是多年来遥感科技工作者在科研生产中总结提炼出来的基本技术手段，具有相当程度的可操作性，特别是突出了遥感技术在矿产资源量的预测与评价中的针对性，使技术人员从原来繁重的在找矿中作用并不突出的地层岩性解译推断工作中解脱了出来。

 

特色二：遥感找矿5要素切中要害

       唐文周：具体地说，遥感矿产地质特征解译的基本内容属于地质学范畴，尤其是地质构造与矿床学的内容，全部源于在各种遥感图像上的地质观察、判译和解释的结果。遥感解译图图面的核心要素可以概括为“线、带、环、块、色”五大类遥感找矿要素信息，也称为“遥感找矿5要素”，它们作为重要的找矿线索更具有直接指示矿化或蚀变存在的意义。

——“线要素”。与地质构造或与矿相关的“线要素”主要包括断裂构造、脆-韧性变形构造、逆冲推覆构造、褶皱轴、线性构造蚀变带等基本构造类型。

——“带要素”。带要素主要包括赋矿地层、赋矿岩层相关的遥感信息。确切地讲，遥感只解译发生在区域矿源层范围内或其附近地带的有可能矿化的具体部位。

——“环要素”。遥感解译环要素主要侧重以下几种类型：与小岩株/斑岩体相关的；与花岗岩侵入体或侵入作用相关的；与火山机构或火山作用相关的；与围岩蚀变相关的环形封闭状影像；与构造活动相关的环形影像；与沉积岩层，环状褶皱相关的穹隆构造等。同时，具有环形特征的某个时期火山机构或火山通道其影像特征明显找矿意义重大，也是遥感解译的重点工作所在。

——“块要素”。块状地质体的观察与描述要注意下列因素：块要素与断裂、旋扭、压扭作用的相关性；块要素的规模，即长度、宽度、弧度、拐点等；块要素的产状，即走向、长短轴向、倾斜、倾角；块要素发生、发展的空间位置，即酸性—超基性岩体、蚀变岩层、剪切带、火山岩带、板块缝合带等。

——“色要素”。在常规目视遥感解译中发现的有别于正常地质体的色调异常称为色要素。与矿相关的色要素主要指来源于地质体围岩热液蚀变、同化混染、物质的代入、代出以及矿化等引起的有别于环境地质体的部份。本次工作归纳起来可综合表示为：铁帽类、青盘岩化类、碳酸盐类、绢云母/绿泥石类、角岩化类和石英脉/酸性脉岩类等几种色要素类型。

       “遥感找矿5要素”把遥感影像中的“线、带、环、块、色”赋予了丰富地质内涵，与找矿目标紧密联系起来，可谓是遥感技术与地质找矿有机结合的一项理论与技术创新。

 

特色三：遥感异常提取规范有序

       张玉君：遥感异常提取对象为羟基（泥化）和铁染（铁化）两种异常。以往这项工作没有明确的规范要求，因而不同单位、不同人员做出的结果不尽相同，影响应用效果。本次工作从7个方面对遥感异常提取工作进行了规范。

       一是规定了遥感异常提取基本单位。本次“工程性遥感应用”的过程中，提取技术统一采用比较成熟的克罗斯塔技术和光谱角监督分类技术，一次性异常提取一般以“景”为单位。

       二是明确了省籍跨度带遥感异常提取范围。省际界带部位遥感异常提取以整景数据为单位，工作范围必须超出本省边界。

       三是明确异常提取对象。省区遥感异常提取对象为羟基（泥化）和铁染（铁化）两种异常。按矿产类型分类，提取异常工作在本项目中被列为研究内容，各省依据科研能力和预测需要自行安排，省区间不做对比、接图。

       四是明确了遥感异常提取方法。一般性提取采用“面向特征主分量选择法”（克罗斯塔技术），当需要从所提取的异常中检出与某种类型矿床相关的遥感异常时（分类提取），可采用光谱角法进行监督分类。

       五是强调了遥感异常提取干扰处理。本工程在应用实施过程中，为了尽可能减少环境对异常提取影响，在异常提取前、后必须根据图像中显示的区域遥感地质、环境特征，对数据做某些必要的去干扰处理，在较大程度上清除干扰覆盖区（该区不进行异常提取）。

       六是规定了遥感异常分级。一般从高到底可分为1级~3级，级别划分一般可采用均（中）值+n倍标准离差切割（n=1.5~3.0）确定。

       七是划分了遥感异常组合。 在省级1：50万尺度遥感基础研究中，遥感异常组合划分为：羟基遥感异常组合、铁染遥感异常组合、羟基铁染异常组合共3类。

      这 7个方面的规范使遥感异常提取有了规章，为此项工作的规范化、标准化奠定了基础，将有力促进遥感技术在找矿中发挥更大作用。

 

2．成果丰富

 

      金小平：请具体介绍一下在全国矿产资源潜力评价中，遥感技术取得了哪些成果。

 

成果一：发挥独特作用

       于学政：成果是多方面的，首先，在第四纪红土堆积型三水铝土矿预测、第四纪堆积型香渠式红铁矿预测中遥感地貌与第四纪地质研究等方面，遥感技术圈定矿体表面积的方法起到了决定性作用；在矽卡岩型铁矿、火山岩型铁矿预测中遥感作用明显。如广西对靖西-平果、田林-南丹等铝土矿预测工作区进行了“线、环、色、块、带”5要素及近矿找矿标志解译，提取了铁染与羟基遥感异常，对风化堆积型铝土矿与地貌（如峰丛洼地、峰林谷地等）及第四纪分布特征的关系、遥感异常与铝土矿的套合关系等问题进行了较深入的研究，遥感解译提取的地貌及第四纪分布特征信息作为风化堆积型铝土矿预测的必要要素，为广西铝土矿预测工作提供了遥感依据。新疆对各铁矿预测工作区和典型矿床进行了矿产地质特征及近矿找矿标志解译，共解译出线要素3729条、环要素1392个、色要素411处、带要素399处和块要素3182处，提取了铁染与羟基遥感异常，总结了各类型铁矿的遥感地质特征。其中，提取的羟基异常在淖毛湖火山岩型铁矿的预测中成为圈定16个预测区的重要依据。

       应当特别指出的是，遥感技术应用在西藏这样地质工作程度低、地域辽阔、工作条件艰苦的地区作用更加明显。

       多吉院士：是的。西藏自治区的面积超过122万平方千米，地广人稀，大部分地区植被覆盖稀少、地表裸露，适合遥感地质调查。青藏高原的快速隆升以及强烈的造山运动，复杂的地质活动，多样的成矿作用造就了其无以伦比的遥感地质科学意义。又因为青藏高原大部分地区为崇山峻岭，人迹罕至，交通不便，遥感作用更显重要。因此，在青藏高原开展遥感地质应用研究具有得天独厚的条件。西藏遥感工作最早始于上世纪80年代，从航拍解译开始。系统化的研究工作则始于2000年以后，藏东三江地区、冈底斯成矿带、班怒成矿带以及羌唐高原、青藏铁路沿线、一江两河地区等一些列遥感项目，拉开了遥感地质调查的新篇章。近些年来，随着遥感技术的发展以及国家对铁、铜等矿种的需求，我们迎来了新的发展机遇。此次，遥感技术在西藏矿产资源潜力评价中发挥了重要作用，对今后找矿具有重要指导意义。

       刘鸿飞：此次，遥感技术在西藏矿产资源潜力评价中，专题项目第一次系统地在全区开展了1：25万比例尺遥感矿产地质特征解译及1：10万遥感异常信息提取，并建立了相应的数据库。对各铁矿预测工作区与典型矿床进行了矿产地质特征及近矿找矿标志解译。其中，预测工作区共解译出线要素901条、环要素232个、色要素332处、带要素273处和块要素19处，提取了铁染与羟基遥感异常，总结了各区的遥感地质特征。遥感解译的“5要素”特征与铁染、羟基遥感异常信息与已知矿点空间位置关系密切，与多数已知大中型矿产地位置关系吻合,成为大部分预测工作区的“重要”或“必要”预测要素，为西藏铁矿预测工作提供了重要的遥感依据。利用波段比值法提取遥感异常信息，取得了较好效果。同时，还培养锻炼了人才，以吴华博士为西藏矿产资源潜力评价遥感专题负责人的遥感团队在实践中形成并发挥了重要作用。

 

成果二：创立标准体系

       燕云鹏：对于第一次作为工程勘查手段纳入全国性矿产资源评价工作的遥感技术来说，建立一套切实可行的技术标准体系尤为重要。为此，我们组织专家编写了《全国矿产资源潜力评价遥感资料应用技术要求》和《全国矿产资源潜力评价数据模型-遥感分册》（以下分别简称为《遥感技术要求》和《遥感数据模型》）。《遥感技术要求》和《遥感数据模型》，在遥感资料综合信息组的制图和建库中起着技术支撑作用，是全国矿产资源潜力评价工作技术指南系列的重要组成部分，也是全国矿产资源潜力评价遥感应用技术培训的主要教材。

       于学政：按照矿产资源潜力评价遥感技术标准体系的统一要求，各省项目组完成了全国各省的1：25万遥感基础编图工作，形成覆盖全国的1：25万遥感五要素图件和遥感异常图件；完成了全国各省的遥感铁铝潜力评价工作，形成了系列的典型矿床和预测工作区铁铝遥感编图成果；基本完成了遥感潜力评价各省1：25万基础数据库的建设工作（除了新疆、内蒙、西藏、青海和黑龙江5个大省区除外）；完成了全国各省遥感铁铝潜力评价的典型矿床和预测工作数据库建设工作。这些成果为省级基础地质构造、成矿规律研究提供遥感依据，为铁铝资源量评价提供了必要要素和重要要素。

 

成果三：创新管理机制

       金小平：作为第一次被列入全国矿产资源潜力评价基本要素的年轻的地质矿产勘查技术，遥感技术在应用过程中遇到的困难一定不少，您们是怎样推动这项开拓性工作的？

 

       唐文周：困难的确不少。首先，是缺少技术规范和标准，其次是缺乏专业队伍和技术人才，第三是缺少管理经验。为克服这些困难，我们采取了以下措施： 

       一是制定了统一的技术要求。遥感资料应用项目在开展早期就组织业内专家编写了“全国遥感资料应用技术要求”，以此来统一全国遥感队伍和工作步伐。这本技术要求不但是遥感工作开展的基础，也是项目过程中的质量检查、成果验收的主要依据。

       二是明确可操作的技术细节。为保障“全国遥感资料应用技术要求”具有技术的权威性，在总项目的安排下编制了“遥感资料应用数据模型”,它使技术要求更具有可操作性和实用性，同时，也使遥感技术进入了数据库管理时代。 

       三是组织技术培训。项目自2006年开展以来，以中国国土资源航空物探遥感中心为核心的北京汇总组共组织全国性培训会6次，大区及省级培训10余次。沈阳、天津、南京、武汉、成都、西安等大区所也分别多次组织辖区内的技术培训工作，以确保设计项目的顺利进行。

       四是技术指导和质量监控。贯彻执行《遥感资料应用技术要求》，在《遥感资料应用数据模型》细则指导下开展省级各矿种的遥感资料应用研究工作；组织省级项目参加技术培训和学术研讨。完善质量监控体系，做好专业内的自检、互检工作；做好阶段性成果验收工作。

       五是培养了遥感地质专业人才。全国矿产资源潜力评价遥感专业应用工作使得大批遥感地质专业的青年技术人员得到了充分锻炼，并快速成长，为地方培养了许多专业人才，包括大区层面的技术管理人才和省级层面的年轻技术骨干。

 

       金小平：全国矿产资源潜力评价遥感资料综合应用涉及范围广、工作量大。您们是怎样合理实施的？

 

       张廷秀：为分清工作主次，我们将整个工作分为4个工作层面，并规定了每个层面的比例尺和内容。

       一是全国层面遥感资料应用研究。主要开展全国1：250万遥感影像图、遥感构造解译图研究工作。

       二是省（区/市）级遥感基础研究工作。主要包括3项研究内容：1：50万省（区/市）级遥感影像图编制；1：50万省（区/市）级遥感构造解译图编制；1：50万省（区/市）级遥感铁染羟基异常组合图编制。

       三是覆盖各省全部范围的1：25万层面4项工作内容：1：25万国际标准分幅遥感影像图制作；1：25万遥感矿产地质特征解译图编制；1：25万遥感铁染异常信息图制作；1：25万遥感羟基异常信息图制作。

       四是找矿预测工作区与典型矿床研究层面遥感资料应用工作，也是开展两类研究区域各4套遥感专业图件编制工作。配合省级项目矿产预测与成矿规律研究工作开展相同比例尺的遥感工作，其工作尺度在1：5万或更大比例尺范围，个别疆域面积大的省区如新疆、西藏等也可以开展相对小些尺度的遥感工作。具体图件包括：预测工作区/典型矿床遥感影像图、预测工作区/典型矿床矿产地质特征与近矿找矿标志解译图、预测工作区/典型矿床遥感铁染异常分布图、预测工作区/典型矿床遥感羟基异常分布图等。

 

3.未来可期

 

       金小平：2009年，您们的工作确实进行得细致、稳妥，取得好的效果也是必然的。对下一步工作有什么打算？

       于学政：下一步，遥感技术应在铜、铅、锌、金等矿种找矿研究中发挥突出作用。遥感异常提取信息可以作为类似化探成果资料，帮助发现上述矿种的赋存线索；突出在高原边疆偏僻地区遥感的准实地性作用；突出与中酸性侵入岩相关的矿种遥感预测优势；突出中生代-新生代火山作用与火山机构相关的矿产预测方面的遥感作用；发挥遥感在第四纪地质和地貌遥感研究中较好地预测第四纪盐类矿产优势；突出在圈定砂金类矿产时遥感技术的作用；发挥在研究铜铅锌金等矿产典型矿床及成矿规律方面遥感具有的宏观优势。

       唐文周：2010年的遥感技术应用任重道远，工作重点主要有：提升省级基础研究成果水平。省级遥感基础扫面工作业已完成，但限于前期省级工作量太大等原因，各省级遥感项目未能及时总结，因此，需要在2010年度的工作中完善，使其在成果水平方面得到极大提升。

       发挥遥感在铜、铅、锌、金等多金属矿产资源预测中的优势。遥感在铜铅锌金等多金属矿产资源预测与评价方面很有潜力，特别在解译环色要素方面、遥感羟基铁染异常方面都能够为资源量预测准确定位提供依据，同时，也可以为成矿规律研究等专题在提供找矿线索方面大有帮助。因此，2010年度的遥感综合信息研究的重点要立足于铜铅锌金等多金属矿产资源预测研究方面。

       提升遥感信息要素的预测因子系数的权重。在前期铁铝两个矿种遥感研究中，在矽卡岩型、火山岩型、岩浆岩型、沉积变质岩型铁矿床资源预测中，在第四纪红土堆积型铝土矿等资源预测中均发挥了重要作用。遥感可以在铜铅锌金等多金属矿产资源预测方面发挥更重要的作用，因此，我们重新补充了针对13个矿种预测要素的最小预测区属性数据要素，使之作为必要的矿产预测要素而更好地服务于总项目的资源潜力评价工作。

       加强遥感ASTER数据的异常提取研究与应用工作。在预测工作区研究和典型矿床研究方面加大高分辨率数据的应用力度。建好遥感数据库，努力做到管理规范、运转正常、操作简单、成效突出。做好全国遥感综合信息汇总工作，特别是完成在省级遥感构造解译基础上的全国遥感构造解译编图工作。

       加大全国遥感地质专业人才的培养力度，在矿产资源潜力评价实践中培养年轻技术骨干，为国家3年矿保工程和长远地质矿产工作储蓄积累遥感专业技术力量。

全国矿产资源潜力评价遥感技术培训与研讨会会场

与会人员在布达拉宫前合影

    附(点击下载): 1. 广西自治区遥感堆积型铝土矿预测工作区地貌提取结果

                  2.新疆乔夏哈拉——老河口海相火山岩型铁矿预测工作区遥感异常图