3S技术在地质找矿中的应用

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摘要： 本文介绍了3s技术在地质找矿中的重要性；具体诠释了3S的相关概念与理论机制；深入探讨了现阶段国内外地质找矿勘查技术的发展现状；细致分析了3S技术在地质找矿中应用的总体分析图；全面剖析了3S在地质找矿中的具体应用；在现阶段具有一定的借鉴作用。

关键词：3S，地质找矿，勘查技术

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

现阶段随着我国经济快速、稳定、健康的发展，国内矿产资源需求旺盛，一些大宗矿产、稀缺有色矿产供需矛盾日益突 。现有产出25种主要金属矿产的4l5座大中型矿山中，192座(占46.2％)面临不同程度的资源危机。尽快实现地质找矿重大突破，有效缓解资源瓶颈，已经成为新形势下地质工作的重大使命[1]。

遥感技术在预测找矿有利地段，优选找矿靶区，尤其是在中小比例尺成矿预测方面已取得明显效果；GPS定位技术以其精度高，全天候，成本低，效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。它作为野外定位的最佳工具，在户外运动中有着广泛的应用，尤其在野外地质找矿方面的一些应用越来越受到野外一线技术人员的重视和青睐；以GIS为核心的3S技术集成构成了对空间数据适时进行采集、更新、处理、分析及为各种实际应用提供科学决策的强大技术体系，正为地质上这种需求提供了可适用的技术方法和手段，3S技术在地质找矿中的应用变得越来越重要。

1 3S概述

“3S”技术即遥感，地理信息系统和全球定位系统。遥感技术是其中发展较快较早，也较成熟的技术。

1.1 遥感

遥感不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收地物的电磁波信息(一般是电磁波的反射、辐射)，通过对信息的处理，从而识别地物。探测物体电磁波的传感器一般选用卫星或飞机作为传感器的遥感平台，按照承载传感器的平台不同可分为航天遥感和航空遥感。

遥感技术在地质研究领域的应用促进了我国矿产资源的发现。2O世纪8O年代，航空与卫星遥感广泛应用参与大型地质找矿，取得了许多辉煌的业绩。2O世纪90年代以后遥感技术发展迅猛。遥感数据的空间分辨率已由千米级、百米级提高到厘米级；光谱分辨率由原来的几微米、几十纳米提高到几纳米；时间分辨率由原来的几周、几天，提高到几小时[2]。

1.2 全球定位系统

GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成[3]。

(1) GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控

站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

(2) GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪

卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。

GPS以高精度并快速地测定各级控制点的坐标，它以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性广泛应用于地质工程测量方面。

1.3 地理信息系统

地理信息系统(Geographil Information System)简称GIS。是指各类空间数据(反映整个地球表面或深部、整体或区域之资源、环境的现势和变迁)和表达其特征的属性数据，以及这些数据在计算机中的采集、存储、管理、建模、输出的技术系统或基础平台。它是一种集地理、地质、测绘、遥感、环境、应用数学等为一体的综合性科学。

地理信息系统由数据、用户、软件和硬件组成，其中数据是研究的核心，用户是工作的方向和目的，软件和硬件是GIS的基础。地理信息系统作为一种基础平台，由数据输入子系统、数据(图形和属性)编辑子系统、数据库管理子系统、空间分析和查询子系统及输出子系统五大基础部分组成[4]。

2 勘查技术

地质勘查是根据经济建设、国防建设 科学技术发展的需要，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作。

2.1 国外发展

（1）物探技术

物探技术方法全面进步。物探技术进步主要体现在两方面：一是新发明，二是对已有技术的完善升级和更新

换代，使测量的精确度和准确度不断提高。新的更强大、更复杂的航空物探方法(Falcon、MegaTEM、SPECTREM、TEMPEST、H OISTEM 、NEW TEM 、Scorpion等等)巳成为矿产勘查的重要生力军，从而使区域填图和靶区圈定的丁作效率得到极大的提高(The NorthernMiner，2007)。

（2）化探技术

化探主要表现为分析技术的进步。化探已逐渐成为现代矿产勘查技术的支

柱之一，尤其是在各种覆盖区和隐伏区内进行化探扫面后快速圈定勘查靶区的应用方面十分有效。近年来，化探的发展主要体现在地球化学分析技术的进步，测试的灵敏度和精确度不断提高。

2.2 国内发展

在物探技术发展的进程中，我国的步伐相对而言比较缓慢， 目前还主要处

于技术引进阶段，这与我国矿产勘查的快速发展形势很不适应。目前，国家提出要加快自主开发科学实验仪器设备的步伐，物探技术方法的自主研发也应成为这一战略目标的重要组成部分。

经实践，找矿技术方法中的地质方法、地球化学方法、地球物理方法、遥感方法、丁程技术方法五大类在我国地质找矿工作中得到广泛运用。要实现深部找矿突破更应该采用新技术新方法，全面利用计算机技术和各类找矿软件。

3应用流程图

3S技术在地质找矿中的应用流程图如下所示：

图1 3S技术在地质找矿中的应用流程图

4 3S应用分析

4.1 RS应用分析

遥感图像中蕴含着丰富的地质矿产信息，即包含了与成矿作用直接相关的“色”异常构造(成矿蚀变带或蚀变类型的遥感识别模式)，同时也包括与控矿作用密切相关的“线”状构造以及成矿有利部位或容矿构造的“块”状构造，而且还综合了区域成矿特征，建立“带”状、“环”状构造。利用先进的图像处理和信息提取技术，可以将这些信息有效地提取出来，识别出研究区赋矿地层及与成

矿密切相关的花岗岩类侵人体，火山构造和火山通道等，结合已有的成矿、控矿理论，为地质找矿提供新的信息源和重要依据。

遥感地质找矿是在地质成矿理论指导下的矿产探测活动。含矿信息的分析方法有二种途径：

(1) 新一代高分辨率(光谱分辨率和空间分辨率1遥感数据提供了更精确的地物属性信息和更丰富的表部微细结构信息，其波谱响应与更加接近物质成分自身的光谱特征，利用“诊断性”波谱特性探测与矿床有关的围岩蚀变，追求“直接找矿”效果。这种方法探测目标明确、方法简捷，利于在已知矿带对矿床快速评价。但宏观概括性差．缺乏系统性整体概念，对深部和隐伏矿产信息的揭示有一定的局限性。

(2)在最新成矿理论指导下，把矿床的形成与整个地球演化联系起来。充分利用与矿床形成有关的岩石圈、生物圈、大气圈和水圈等环境信息，遵循“环境一矿床”的分析思路。

该分析方法宏观特征突出，综合性强，能够发现基底以及盲矿有关信息，揭示新的成矿规律。