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一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法

阅读:62发布:2021-06-11

专利汇可以提供一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,包括如下步骤:S1、获取预测区遥感数据;S2、建立遥感找矿模型;S3、根据遥感找矿模型解译遥感数据;S4、遥感找矿综合预测。通过本发明的方法进行遥感找矿综合预测,能够简单高效的确定成矿有利地段,圈定找矿靶区,指导红土镍矿找矿。,下面是一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法专利的具体信息内容。

1.一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、获取预测区遥感数据
所述遥感数据包括遥感影像和DEM高程数据;
S2、建立遥感找矿模型
根据预测区红土镍矿的成矿模式建立预测区遥感找矿模型;
所述遥感找矿模型是指描述一类矿床的形成和保存的一系列遥感找矿标志组合;所述遥感找矿标志组合主要包括岩性标志、构造标志、地表覆盖标志和地形地貌标志;
其中:所述岩性标志主要是连续出露的超基性岩,是形成红土型镍矿的“物源”;所述构造标志主要是线性影像,其一定距离内的缓冲区是成矿有利地带,所述地表覆盖标志主要是裸露的红土区;所述地形地貌标志主要是坡度较小的地区;其中山前丘陵、矮山平台、宽阔平缓的山脊部位是矿体的主要有效堆积区,线性构造的150米缓冲区,坡度小于15°的平缓地区和红土裸露区是都是具有成矿有利条件的地区,同时具备多种成矿有利条件的地区是成矿有利地段,是找矿的重点区;
S3、根据遥感找矿模型解译遥感数据
包括岩性构造遥感解译、地形地貌遥感解译裸露红土遥感解译;
S4、遥感找矿综合预测;
依据相似类比的原理,在分析典型镍矿区的各类成矿有利条件基础上,综合预测区各种地质和遥感解译信息综合预测预测区镍成矿的有利地段。
2.根据权利要求1所述的基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,其特征在于,所述步骤S1中,具体包括:
检查原始影像空间坐标系是否正确;
检查原始影像量是否超过15%;
控制资料分析,对控制点位置的合理性、坐标的正确性进行检查分析;注意控制点的点位应均匀分布,并且在相邻景间要有公共点,重叠度越高,布设公共点的优先级越高;控制区域大于预测区范围,山地应适当增加控制点,相邻景重叠区必须布点;
检查DEM质量,特别是接边和异常值的检查,并进行纠正。
3.根据权利要求1所述的基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,其特征在于,所述步骤S1中还包括标准影像制作过程:影像配准--影像融合--融合后调色--正射纠正--影像镶嵌;
1)影像配准
对于全色和多光谱未进行融合的原始数据,利用全色数据和其对应的多光谱数据,选取特征明显的同名地物点为配准控制点进行原始影像配准;配准时注意配准控制点在配准单元内均匀分布,包括山地;配准区域大于片区范围;每景配准控制点数量在9-15个之间,山地应适当增加配准控制点;
配准后影像采用“拉窗帘”方法进行配准精度检查,精度合格后进行下一步的数据融合。
2)影像融合
在遥感影像处理过程中,采用IHS变换和/或PANSHARP融合方法对图像融合,影像融合方法的选择应遵循以下原则:
能清晰地表现纹理信息,能突出主要地物,如体、建筑物、耕地、道路;
影像光谱特征还应真实、准确、无光谱异常;
各种地类特征明显,边界清晰,通过目视解译可以区分不同地类信息;
融合影像色调均匀、反差适中、色彩接近自然真彩色。
3)融合后调色
采用线性或非线性拉伸、亮度对比度、色彩平衡、色度饱和度和明度调整的方法对融合后的影像进行色调调整;调色处理后的影像应纹理清晰、色调均匀、反差适中,色彩接近自然真彩色,可以清晰判别重要地类类型。
4.根据权利要求1所述的基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,其特征在于,典型镍矿区主要包括以下特点:开采区主要为红褐色,公路及配套设施主要呈紫红色,影像特征较为明显,有大面积的红土裸露区;该矿区的基底为超基性岩,矿区都位于三条线性构造的150米缓冲区内;矿区地形较为平坦,坡度全部小于25°,大部分矿区的坡度为5°-10°,矿区高程也在50-250m之间,以50-150m为主。
5.根据权利要求1所述的基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,其特征在于,所述步骤S3中主要包括:根据遥感找矿模型,首先要解译超基性岩的出露范围,圈定其空间分布,其次解译线性构造,包括节理,裂隙和断层,然后提取裸露的红土化壳区域,根据DEM提取的高程、坡度信息,结合遥感影像综合解译地形地貌,特别是解译出地形平缓的矿体有效堆积区,最后根据已知开矿区特征进行综合分析,确定预测区成矿有利地段。
6.根据权利要求1所述的基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,其特征在于,所述步骤S4中,将预测区,也即预测区内的线性构造150米缓冲区、坡度小于15°、红土裸露区、半裸露区进行空间叠加分析,获取多重属性结构;如果某一区域具备三种成矿有利条件,即与典型矿区具有最相似的成矿特征,是遥感找矿综合预测的一级成矿有利地段;如果某一区域具备两种种成矿有利条件,是遥感找矿综合预测的二级成矿有利地段。

说明书全文

一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法。

背景技术

[0002] 镍是硬而有延展性并具有磁性的金属元素,能够高度磨光和抗腐蚀,广泛应用于合金 (如镍和镍)及催化剂材料。
[0003] 红土型镍矿是金属镍的主要来源,它形成于连片分布的超基性岩的地质背景条件下。具 体的成矿过程是镍元素经过化作用、解作用、酸化作用等成矿作用从超基性岩内析出, 然后淋滤到次生富集。密集发育的节理裂隙带和构造断裂带是重要的成矿要素,它将大气降 雨导入地下,促进水岩反应,加速“淋滤”进程。地形地貌是最重要的控矿要素,它直接影 响镍矿体的有效堆积。在坡度平缓的山前丘陵、矮山平台、宽阔平缓的山脊等部位有利于矿 体的堆积,反之坡度较大的陡坡和切割较深的河谷不利于矿体的堆积。
[0004] 在矿床特征上,红土型镍矿具有典型的垂直分带性,体现了红土型化壳垂向分带的特 征。自上而下依次为残余红土盖层-腐岩带-基岩。腐岩带与残余红土盖层的分界不明显, 既有渐变,也有突变,残余红土盖层厚度通常小于1米。腐岩带与基岩主要是渐变接触。腐 岩带是最主要的含矿层,主要为含镍褐铁矿化黏土层和含镍半风化残余层,其厚度受构造发 育深度和地下水水位控制。向下发育的节理-裂隙将地表水带入地下,促进水岩反应。
[0005] 对应于红土型镍矿的成矿背景,其找矿标志主要有,大面积分布的基性-超基性岩红土 风化壳,是红土型镍矿最直接、最主要的找矿标志,是形成红土型镍矿的“物源”;其次是 节理裂隙带和构造断裂带,它基本控制了腐岩带(含矿层)的厚度,决定了矿体的规模和富 集程度;地表标志最重要的是地形地貌:坡度平缓的山前丘陵、矮山平台、宽阔平缓的山脊 等部位有利于矿体的有效堆积。
[0006] 传统的红土型镍矿找矿方法多为现场作业的化探和物探较多,需要耗费大量的人、物 力、财力,特别是在红土型镍矿广泛分布的热带雨林地区,难以实现高强度的野外作业,高 效的遥感技术是红土型镍矿找矿的重要方法。目前,利用遥感技术探测红土型镍矿主要还集 中在单一找矿标志的探测上,没有对主要的找矿标志进行综合分析。
[0007] 本发明在前人工作的基础上总结了红土型镍矿的成矿模型和找矿标志,利用遥感技术提 取了各类找矿标志信息,建立了红土型镍矿的遥感找矿模型,并将该模型应用于实际工作中, 取得较好成果。

发明内容

[0008] 为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿 的方法。
[0009] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0010] 一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,包括如下步骤:
[0011] S1、获取预测区遥感数据
[0012] 所述遥感数据包括landsat、IKONOS等光学遥感影像和DEM高程数据;
[0013] S2、建立遥感找矿模型
[0014] 根据预测区红土镍矿的成矿模式建立预测区遥感找矿模型;
[0015] 所述遥感找矿模型是指描述一类矿床的形成和保存的一系列遥感找矿标志组合;所述遥 感找矿标志组合主要包括岩性标志、构造标志、地表覆盖标志和地形地貌标志;
[0016] 其中:所述岩性标志主要是连续出露的超基性岩,是形成红土型镍矿的“物源”;所述 构造标志主要是线性影像,其一定距离内的缓冲区是成矿有利地带,所述地表覆盖标志主要 是裸露的红土区;所述地形地貌标志主要是坡度较小的地区;其中山前丘陵、矮山平台、宽 阔平缓的山脊部位是矿体的主要有效堆积区,线性构造的150米缓冲区,坡度小于15°的平 缓地区和红土裸露区是都是具有成矿有利条件的地区,同时具备多种成矿有利条件的地区是 成矿有利地段,是找矿的重点区;
[0017] S3、根据遥感找矿模型解译遥感数据
[0018] 包括岩性构造遥感解译、地形地貌遥感解译裸露红土遥感解译;
[0019] S4、遥感找矿综合预测;
[0020] 依据相似类比的原理,在分析典型镍矿区的各类成矿有利条件基础上,综合预测区各种 地质和遥感解译信息综合预测预测区镍成矿的有利地段。
[0021] 进一步的,所述步骤S1中,具体包括:
[0022] 检查原始影像空间坐标系是否正确;
[0023] 检查原始影像量是否超过15%;
[0024] 控制资料分析,对控制点位置的合理性、坐标的正确性进行检查分析;注意控制点的点 位应均匀分布,并且在相邻景间要有公共点,重叠度越高,布设公共点的优先级越高;控制 区域大于预测区范围,山地应适当增加控制点,相邻景重叠区必须布点;
[0025] 检查DEM质量,特别是接边和异常值的检查,并进行纠正。
[0026] 进一步的,所述步骤S1中还包括标准影像制作过程:影像配准--影像融合--融合后调色 --正射纠正--影像镶嵌;
[0027] 1)影像配准
[0028] 对于全色和多光谱未进行融合的原始数据,利用全色数据和其对应的多光谱数据,选取 特征明显的同名地物点为配准控制点进行原始影像配准;配准时注意配准控制点在配准单元 内均匀分布,包括山地;配准区域大于片区范围;每景配准控制点数量在9-15个之间,山地 应适当增加配准控制点;
[0029] 配准后影像采用“拉窗帘”方法进行配准精度检查,精度合格后进行下一步的数据融合。
[0030] 2)影像融合
[0031] 在遥感影像处理过程中,采用IHS变换和/或PANSHARP融合方法对图像融合,影像融合 方法的选择应遵循以下原则:
[0032] 能清晰地表现纹理信息,能突出主要地物,如水体建筑物、耕地、道路;
[0033] 影像光谱特征还应真实、准确、无光谱异常;
[0034] 各种地类特征明显,边界清晰,通过目视解译可以区分不同地类信息;
[0035] 融合影像色调均匀、反差适中、色彩接近自然真彩色。
[0036] 3)融合后调色
[0037] 采用线性或非线性拉伸、亮度对比度、色彩平衡、色度饱和度和明度调整的方法对融 合后的影像进行色调调整;调色处理后的影像应纹理清晰、色调均匀、反差适中,色彩接近 自然真彩色,可以清晰判别重要地类类型。
[0038] 进一步的,典型镍矿区主要包括以下特点:开采区主要为红褐色,公路及配套设施主要 呈紫红色,影像特征较为明显,有大面积的红土裸露区;该矿区的基底为超基性岩,矿区都 位于三条线性构造的150米缓冲区内;矿区地形较为平坦,坡度全部小于25°,大部分矿区 的坡度为5°-10°,矿区高程也在50-250m之间,以50-150m为主。
[0039] 进一步的,所述步骤S3中主要包括:根据遥感找矿模型,首先要解译超基性岩的出露范 围,圈定其空间分布,其次解译线性构造,包括节理,裂隙和断层,然后提取裸露的红土风 化壳区域,根据DEM提取的高程、坡度信息,结合遥感影像综合解译地形地貌,特别是解译 出地形平缓的矿体有效堆积区,最后根据已知开矿区特征进行综合分析,确定预测区成矿有 利地段。
[0040] 进一步的,所述步骤S4中,将预测区,也即预测区内的线性构造150米缓冲区、坡度小 于15°、红土裸露区、半裸露区进行空间叠加分析,获取多重属性结构;如果某一区域具备 三种成矿有利条件,即与典型矿区具有最相似的成矿特征,是遥感找矿综合预测的一级成矿 有利地段;如果某一区域具备两种种成矿有利条件,是遥感找矿综合预测的二级成矿有利地 段。
[0041] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
[0042] 通过本发明的原理与方法进行遥感找矿综合预测,能够简单高效的确定成矿有利地段, 同时解译出遥感镍矿化信息图,为找矿提供方便。附图说明
[0043] 下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
[0044] 图1为Landsat-8影像;
[0045] 图2为IKONOS影像;
[0046] 图3为DEM不合格示意图;
[0047] 图4为DEM合格示意图;
[0048] 图5为调色前影像;
[0049] 图6为调色后影像;
[0050] 图7为镶嵌影像;
[0051] 图8:a为遥感影像图;b为岩性构造遥感解译图;c为坡度遥感解译图;
[0052] 图9为预测区红土型镍矿的遥感找矿模型;
[0053] 图10为岩性遥感解译标志示意图;
[0054] 图11为线性影像遥感解译标志示意图;
[0055] 图12为岩性构造遥感解译图;
[0056] 图13为基于DEM的坡度图;
[0057] 图14为不同地表覆盖类型的遥感影像特征;
[0058] 图15工作区裸露红土信息解译图;
[0059] 图16为遥感找矿综合预测图;
[0060] 图17遥感找矿靶区的遥感影像图。

具体实施方式

[0061] 下面以一具体实施例对本发明的方法进行详细介绍。
[0062] 实施例1
[0063] 一种基于遥感探测分析预测区中红土镍矿的方法,具体包括:
[0064] 遥感数据获取
[0065] 本项目采用2013年以后所拍摄的Landsat-8卫星和IKONOS卫星遥感数据(见图1、图2) 作为遥感信息数据。Landsat系列卫星和IKONOS卫星参数见表1和表2。结合早期完成的地 质资料图、30米DEM、以及由DEM生成的坡度图、地形图、等高线图等相关辅助资料完成相 应遥感解译工作。
[0066] 表1 Landsat系列卫星基本参数
[0067]
[0068] 表2 IKONOS卫星基本
[0069]
[0070]
[0071] 数据质量分析
[0072] 此次原始数据质量分析对象为landsat影像、IKONOS影像和DEM数据,包含以下内容:
[0073] 1.检查原始影像空间坐标系是否正确。
[0074] 2.检查原始影像云、雪量是否超过15%。
[0075] 3.控制资料分析,对控制点位置的合理性、坐标的正确性进行检查分析。注意控制点的 点位应均匀分布,并且在相邻景间要有公共点,重叠度越高,布设公共点的优先级越高。控 制区域大于预测区范围,山地应适当增加控制点,相邻景重叠区必须布点。
[0076] 4.检查DEM质量,特别是接边和异常值的检查,并进行纠正。纠正前后DEM影像对比见 图3和图4。
[0077] 标准影像制作
[0078] 经过影像配准、影像融合、融合后调色、正射纠正、影像镶嵌5个过程,最终将原始影 像制作成标准影像,用于解译工作。
[0079] 影像配准
[0080] 对于全色和多光谱未进行融合的原始数据,需要利用全色数据和其对应的多光谱数据, 选取特征明显的同名地物点为配准控制点进行原始影像配准。配准时注意配准控制点在配准 单元内均匀分布(包括山地),配准区域大于片区范围。每景配准控制点数量在9-15个之间, 山地应适当增加配准控制点。
[0081] 此次采用的同步获取的同源全色与多光谱影像选择几何多项式模型,阶数不大于2阶。 先配准平地丘陵地、侧视较小地区,配准后的影像保留原始影像的波段数目、顺序和采样 间隔。重采样方法采用双线性内插或三次卷积内插法。
[0082] 配准后影像采用“拉窗帘”方法进行配准精度检查,精度合格后进行下一步的数据融合。
[0083] 影像融合
[0084] 在遥感影像处理过程中,通常采用的融合方法有IHS变换、主成分变换、加权乘积、比 值变换、小波变换、高通滤波、BROVERY、的PANSHARP融合等多种方法,其中IHS变换和PANSHARP 融合方法对图像融合有较好的效果,影像融合方法的选择应遵循以下原则:
[0085] 能清晰地表现纹理信息,能突出主要地物(如水体、建筑物、耕地、道路等)。
[0086] 影像光谱特征还应真实、准确、无光谱异常。
[0087] 各种地类特征明显,边界清晰,通过目视解译可以区分不同地类信息。
[0088] 融合影像色调均匀、反差适中、色彩接近自然真彩色。
[0089] 本次融合主要采用PANSHARP融合算法。该融合算法既能保证地物的整体色彩真实,同时 还能够保证地物边界的轮廓清晰度,有利于后期的目视解译。
[0090] 融合后调色
[0091] 采用线性或非线性拉伸、亮度对比度、色彩平衡、色度、饱和度和明度调整等方法对融 合后的影像进行色调调整。调色处理后的影像应纹理清晰、色调均匀、反差适中,色彩接近 自然真彩色,可以清晰判别重要地类类型。调色前后对比影像见图5和图6[0092] 正射纠正
[0093] 不同轨道、不同时相影像,通常对单景数据采用正射纠正。此次采用有理函数模型来进 行正射纠正。
[0094] 影像镶嵌
[0095] 镶嵌线选取线状地物或边界等明显分界线,以便使镶嵌影像中的拼缝尽可能地消除, 使不同影像镶嵌时保证同一地块完整,有利于判读。且镶嵌后影像应避开云、雾、雪、及其 它质量相对较差的区域,使镶嵌处无裂缝、模糊、重影现象。当相邻两景影像时相或质量相 差不大时,保持影像纹理、色彩自然过渡,时相差距较大、地物特征差异明显时,保持各自 的纹理和色彩,但同一地块内光谱特征保持一致。同时尽量使用质量较好的数据,若有云雪 覆盖,则使用质量较好数据时不需要考虑接边线的美观,以保证数据整体云量较少以及最小 化的地物目视解译影响。
[0096] 对重叠精度满足要求的相同采样间隔纠正后影像进行镶嵌。如图7。
[0097] 遥感解译平台
[0098] 此次遥感影像解译工作在ENVI、PCI、ERDAS、eCognition中进行,综合预测分析在ArcMap 中进行,最终的成果以MapGIS可识别格式存储。
[0099] 遥感找矿模型
[0100] 预测区红土镍矿的成矿模式
[0101] 1.地质背景
[0102] 预测区内主要发育连续分布的基性、超基性岩,岩性主要为蛇纹石化橄榄岩(Du)、方辉 橄榄岩(Hz)、辉石岩(Pyr)、蛇纹岩(S),在超基性岩中,后期岩墙或岩脉发育,这些岩 石通常都有不同程度的蛇纹石化。大部分超基性岩的顶部均不同程度的风化蚀变并被褐红色、 黄红色风化壳所覆盖,风化层厚度一般在5-10m,个别地段可能达到20m以上。基性、超基 性岩的广泛分布为红土型镍矿的成矿创造了良好的成矿物质来源。
[0103] 预测区的松散堆积物分布广泛,这给岩性-构造解译带来不小困难。
[0104] 2.成矿过程
[0105] 镍元素经过氧化作用、水解作用、碳酸化作用等成矿作用从超基性岩内析出,然后淋滤 到次生富集。密集发育的线性构造(节理裂隙带和构造断裂带)是重要的成矿要素,它将大 气降雨导入地下,促进水岩反应,加速“淋滤”进程。地形地貌是最重要的控矿要素,它直 接影响镍矿体的有效堆积。在坡度平缓的山前丘陵、矮山平台、宽阔平缓的山脊等部位有利 于矿体的堆积,反之坡度较大的陡坡和切割较深的河谷不利于矿体的堆积。
[0106] 3.矿床特征
[0107] 红土型镍矿具有典型的垂直分带性,体现了红土型风化壳垂向分带的特征。自上而下依 次为残余红土盖层-腐岩带-基岩。腐岩带与残余红土盖层的分界不明显,既有渐变,也有 突变,残余红土盖层厚度通常小于1米。腐岩带与基岩主要是渐变接触。腐岩带是最主要的 含矿层,主要为含镍褐铁矿化黏土层和含镍半风化残余层,其厚度受构造发育深度和地下水 水位控制。向下发育的节理-裂隙将地表水带入地下,促进水岩反应。
[0108] 4.找矿标志
[0109] 矿体主要产于蛇纹石化橄榄岩、方辉橄榄岩的完全风化带中,大面积分布的基性-超基 性岩红土风化壳,红土风化壳是红土型镍矿最直接、最主要的找矿标志,是形成红土型镍矿 的“物源”。预测区几乎被紫红色、暗红色的铁质粘土层覆盖,矿化区和非矿化区在土壤和 植被等方面反差较大。矿化区尽管风化层较厚,但因铁质含量高,植被不发育,仅有低短稀 疏的灌木,多为半覆盖区,而非矿化区尽管风化壳较薄,但热带雨林相当发育,植被覆盖较 好。其次是节理裂隙带和构造断裂带,它基本控制了腐岩带(含矿层)的厚度,决定了矿体 的规模和富集程度。地表标志最重要的是地形地貌,如坡度平缓的山前丘陵、矮山平台、宽 阔平缓的山脊等部位有利于矿体的有效堆积。
[0110] 5.典型矿区分析
[0111] 在预测区附件,有一个正在开采中的红土型镍矿区。开采区主要为红褐色,公路等配套 设施主要呈紫红色,影像特征较为明显,有大面积的红土裸露区(如图8a)。该矿区的基底 为超基性岩,有两条近南北向和一条北东向线性构造通过矿区,矿区都位于该三条线性构造 的150米缓冲区内(如图8b)。矿区地形较为平坦,坡度全部小于25°,大部分矿区的坡 度为5°-10°(如图8c,图中1代表坡度小于5°,2代表坡度为5°-10°,3代表坡度 10°-15°,4代表坡度15°-25°)。矿区高程也在50-250m之间,以50-150m为主。
[0112] 典型矿区的岩性-构造条件,地表覆盖特征,地形地貌,特别是坡度和高程等特征都很 好的反应了该区红土型镍矿的成矿模式,具有典型代表性,为建立预测区遥感找矿模型提供 了基础。
[0113] 预测区遥感找矿模型
[0114] 遥感找矿模型是指在当前技术条件下,描述一类矿床的形成和保存的一系列遥感找矿标 志的组合。预测区红土型镍矿的遥感找矿标志主要有岩性标志,构造标志、地表覆盖标志和 地形地貌标志。岩性标志主要连续出露的超基性岩,是形成红土型镍矿的“物源”;构造标 志主要是线性影像,其一定距离内的缓冲区是成矿有利地带;地表覆盖标志主要是裸露的红 上区,有利于大气降雨的入渗,促进水岩反应,加速“淋滤”进程;地形地貌标志主要是坡 度较小的地区,如山前丘陵、矮山平台、宽阔平缓的山脊等部位是矿体的主要有效堆积区。 线性构造的150米缓冲区,坡度小于15°的平缓地区和红土裸露区是都是具有成矿有利条件 的地区,同时具备多种成矿有利条件的地区是成矿有利地段,是找矿的重点区。预测区红土 型镍矿的遥感找矿模型如图9。
[0115] 根据此遥感找矿模型,本次工作首先要解译超基性岩的出露范围,圈定其空间分布。其 次解译线性构造,包括节理,裂隙和断层等。然后提取裸露的红土风化壳区域,根据DEM提 取的高程、坡度信息,结合遥感影像综合解译地形地貌,特别是解译出地形平缓的矿体有效 堆积区,最后根据已知开矿区特征进行综合分析,确定预测区成矿有利地段。
[0116] 遥感地质解译
[0117] 遥感地质解译方法
[0118] 随着遥感技术和计算机技术的进步,地质遥感解译的方法已由过去单纯的目视解译发展 为能充分利用遥感图像的空间分辨率、光谱特征、时间等特性的人机交互解译。遥感解译是 在已经精确几何校正的数字图像上进行,在识别种类地物,判别其特性时,随时处理图像, 增强或改善信号,放大或缩小,并可随时测得各部位的光谱特性及几何数据。一般遥感解译 方法主要有直译法、追索法、类比法及综合分析法4种,在实际解译过程中常综合使用这4 种方法。
[0119] 直译法:是利用解译标志,从影像图中直接提取岩石地层、岩体、构造等地质信息。这 种方法主要用于圈定地质体的边界,效果较明显。
[0120] 追索法:是根据地层、岩体、地质构造等各类信息的展布或延伸规律在图像上显示出的 不甚清晰的形迹,进行跟踪追索,圈定或勾画地质界线、线性构造等。本项目中这种方法主 要用于圈定地质体的边界、褶皱转折端和大型断裂,效果比较明显。
[0121] 类比法:是以已知地质体或地质现象的影像特征为参照,推断相邻地区具有某种遥感隐 蔽信息特征的地质体或地质现象的属性。
[0122] 综合分析法:当解译标志不明显,解译困难时,可采用对控制地质单元有因果关系的生 成条件、控制条件进行综合分析,最终达到解译的目的。如在线性影像解译过程中主要针对 它的长短、断裂性质、节理带或破劈理带、控岩展布规律,以及不同方向线性构造之间的相 互成生关系等。
[0123] 考虑到本项目使用的多源、多尺度遥感图像,各专题要素的遥感图像解译采用人机交互 与目视解译相结合、不同分辨率影像交互解译相结合、不同增强方式图像交互解译相结合、 综合研究与已知资料相结合的多种方法。
[0124] 原则上,遥感解译一般采用从“面→线→点”到“点→线→面”,即从宏观到微观,再 从微观到宏观的解译方法,循序渐进,反复解译,最终达到准确解译的目的。
[0125] 岩性构造遥感解译
[0126] 预测区主要出露的岩性单元为基性-超基性岩(MTosu),岩性主要为蛇纹石化橄榄岩, 是形成红上型镍矿的“物源”,是最重要的含矿层。第四纪松散堆积物(Q)在预测区内广泛 分布,主要为冲洪积物和残坡积物。基性-超基性岩和松散堆积物的影像差异明显。基性- 超基性岩以绿色-墨绿色调为主,局部夹紫红色或者灰褐色斑块,这是裸土的显示;斑块状 纹理,影纹细腻;基本没有河流发育,山脊较圆润;基本没有人类活动痕迹(图10a)。松 散堆积物以灰褐色调为主,这是耕地的显示,局部夹不规则的绿色斑块或者条带,这是植被 的显示;以规则的条带状纹理(耕地)和直线状纹理(道路)为主;地形平坦,影像上基本 没有阴影显示;人类活动较强,水系发育,多轭湖(图10b)。
[0127] 根据上述的遥感解译标志和遥感地质解译的一般方法解译预测区的岩性信息,其成果见图 12。需要说明的是,虽然解译出了第四纪松散堆积物,但预测区内的基底都是基性-超基性 岩,这就决定了整个预测区都是成矿预测的待预测区。
[0128] 预测区主要的线性构造为断层、节理、裂隙。根据遥感地质原理,断层的解译标志如下:
[0129] (1)呈直线状展布的河流、沟谷、湖盆等线性负地形,这种负地形具有明显的方向性, 延伸较远,不同于一般的侵蚀负地形。如图11。
[0130] (2)呈直线状分布的地形陡坎、垭口、陡崖或断层三角面。地形上的陡坎、陡崖、垭口 的直线状分布,并延伸一定距离是大多数断裂所具有的特征,较年青或有新活动的断裂往往 有断层三角面存在。
[0131] (3)山体或地层错位。与山体、地层走向斜交或垂直的断层,由于两盘相对扭动,使山 体、地层错位,形成线性异常影像。
[0132] (4)影像具有明显的水系直角湾、山脊错动、穿过山脊的线性影像。
[0133] (5)相邻水系同步扭曲。这是平移断层的地貌显示之一,以支流平行水系的同步扭曲为 典型。
[0134] (6)两侧景观特征不同的界面。规模较大的断裂,两侧地形地貌、水系、色调、影纹等 景观特征往往大不相同。
[0135] 节理、裂隙主要是直线状或者近于直线状沟谷及线性展布的多条较小规模沟谷。与断层 的遥感解译标志相比,线性影像没有明显的水系同步弯曲、山脊错动等影像特征。
如图11。
[0136] 根据影像特征和遥感解译标志,采用遥感地质解译的一般方法完成预测区的线性构造的 解译,岩性-构造遥感解译成果如图12。
[0137] 经统计,预测区裸露的基性-超基性的面积超过55km2,占预测区总面积(123km2)的 45%,其余区域为浅覆盖型的基性-超基性岩,成矿的“物源”条件良好。
[0138] 地形地貌遥感解译
[0139] 根据红土镍矿的成矿模式,坡度较小的平缓地区是矿体的主要有效堆积区,如山前丘陵、 矮山平台、宽阔平缓的山脊等部位。坡度是成矿最重要的地形地貌因子,坡度小于15°的平 缓区是最有利的成矿地形。因此,预测区地形地貌的主要解译要素为坡度。基于30米空间分 辨率的DEM,将预测区的坡度分为0°-5°、5°-10°、10°-15°、15°-25°、25  °-35°、
35°-90°这六级。通过ArcMap软件的地形分析模块划分预测区的坡度并制图, 成果如图13。
[0140] 预测区内各级坡度的面积如表1。
[0141] 表1各级坡度的面积统计表
[0142]坡度等级 面积(km2) 比例(%)
0°-5° 72.57 59.00
5°-10° 22.62 18.39
10°-15° 8.80 7.16
15°-25° 14.70 11.95
25°-35° 3.91 3.17
35°-90° 0.43 0.35
[0143] 由表1可知,预测区地形平坦,坡度小于5°的区域超过72km2,接近预测区总面积的 60%;坡度小于15°的有利成矿地形面积超约104km2,超过预测区总面积的84%。预测区 内红土型镍矿的成矿地形条件优越。
[0144] 露红土遥感解译
[0145] 根据成矿模型,裸露的红土风化壳有利于大气降雨的入渗,促进水岩反应,加速“淋滤” 进程,是成矿的有利地段。预测区主要的地表覆盖类型有三种,分别是红土裸露区,半红土 裸露区,非红土裸露区。三种覆盖类型的遥感特征明显,区分度高,如图14a、14b和14c。
[0146] 与植被相反,红土在红光波段(R)为高反射,在近红外坡度(NIR)为低反射,采用归 一化植被指数NDVI(NDVI=(NIR-R)/(NIR+R))增强红土信息。NDVI低值为红土裸露区, NDVI高值为非红土覆盖区(植被覆盖),NDVI中间值为半红土裸露区。采用密度分割法,提 取地表覆盖信息。如图15。
[0147] 预测区内各类土地覆盖类型的面积如表2。
[0148] 表2各类土地覆盖类型的面积统计表
[0149] 坡度等级 面积(km2) 比例(%)半红土裸露 13.42 10.91
红土裸露 17.27 14.04
非红土裸露 92.35 75.08
[0150] 由表1可知,预测区内红土裸露和半红土裸露区域的面积超过30km2,接近预测区总面 积的25%,是预测区内红土型镍矿的有利成矿地段。
[0151] 原理与方法
[0152] 基于遥感地质解译的镍矿化信息提取和成矿预测是依据相似类比的原理,即由已知推测 未知,在分析典型镍矿区的各类成矿有利条件基础上,综合预测区各种地质和遥感解译信息 来综合预测预测区镍成矿的有利地段。
[0153] 物源为基础,圈定基性岩-超基性岩区为预测区,将预测区内的线性构造150米缓冲区、 坡度小于15°、红土裸露区、半裸露区进行空间叠加分析,获取多重属性结构。如果某一区 域具备三种成矿有利条件,即与典型矿区具有最相似的成矿特征,是遥感找矿综合预测的一 级成矿有利地段。如果某一区域具备两种种成矿有利条件,是遥感找矿综合预测的二级成矿 有利地段。
[0154] 遥感找矿综合预测成果
[0155] 根据上述原理与方法进行遥感找矿综合预测,确定成矿有利地段,圈定找矿靶区,遥感 找矿综合预测图如图16。
[0156] I、II、III、IV、V、VI靶区主要都位于预测区的南部,都包含一定面积的一级成矿有 利地段和二级成矿有利地段,包括两种以上的成矿有利条件。
[0157] 各靶区的遥感影像图如图17。
[0158] 通过遥感技术圈定的找矿靶区是下一步工作的重点区,应用物探,化探,钻探等其它技 术方法和手段进行重点勘查。
[0159] 加强红土型镍矿的成矿模式的研究,尤其是河流对矿体富集的影响机理和对矿体的后期 改造机理研究。
[0160] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定, 在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变 形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
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