遥感找铀的历史与现状及存在的问题

遥感找铀的历史与现状及存在的问题

王怀武李名松谢允忠

（核工业航测遥感中心，石家庄０５０００２）

核工业遥感找铀曾有一个庞大的队伍和健全的机制，设备先进，技术力量雄厚，取得了显著的成绩。上世纪末遇到新的挑战，致使遥感找铀队伍规模急剧缩小，工作进展缓慢。从事遥感找铀的科技人员渴望着新的机遇，盼望遥感找矿春天的到来：

１遥感找铀的历史

１．１历史过程

核工业遥感找铀始于１９７５年，于１９７６年委托北京大学为核工业系统举办了“航空地质学习班”，培养了近百名遥感地质工作者，他们成为核工业遥感找铀的技术骨干、技术带头人、组织者。

１９７８年参加了中科院组织的“云南腾冲航空遥感试验”。核工业由５０名技术人员组成“遥感铀矿勘察应用试验队”，出色地完成了试验任务。受到指挥部的高度评价，列入七个有突出贡献的单位之一，共同获得中科院重大成果一等奖、国家科技进步二等奖。为了更有针对性的探索遥感在铀矿地质工作中的应用效果，核工业又单独组织了“江西遥感试验”及“冀北航空遥感试验”，前者在我国最大的已知铀矿区开展了ＭｓＳ卫星图像及航空黑白、真彩色、彩色红外、热红外扫描等遥感找铀应用试验，探索了各种遥感应用技术手段对找铀的作用和效果。经上述试验肯定了遥感找铀的作用。核工业遥感技术人员得到了锻炼，取得了经验，培养了技术骨干，至此，遥感找铀技术队伍基本形成。

遥感是以高新技术为基础，以先进的仪器设备为支撑的综合性技术工作。为此，核工业系统及时从美国引进了ＩＤＩＭＳ数字图像处理系统及配套的印象、放大、自动冲洗等光学处理设备，使遥感图像处理设备在国内处于先进水平。

核工业地质局为加强对遥感找铀的领导，采取了有力的组织措施，于１９８０年抽调本系统的遥感技术骨干８０余名成立了核工业遥感地质应用中心，在北京地质研究院成立了遥感实验室，在各大区域地质勘探局研究所成立了遥感室，地质大队有遥感组（队），并于１９８９年成立了核工业遥感地质领导小组，在全系统形成了组织有序、结构完善、领导有力的三级网络机构。

遥感应用于铀矿地质工作中，在地质找矿等方面取得了丰硕的成果，获取了巨大的社会效益和经济效益。

１．２地质成果

在铀矿地质区调及铀矿勘查中，遥感不仅提高了工作效率，而且解决了许多地质难

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题，地质效果显著。

遥感认识构造的成果最为突出，对一个地区可迅速地建立区域地质构造格架，确定各构造之间的关系及在成矿过程中的作用。在遥感找铀区域地质调查中重新厘定一些深大断裂的延伸方向，如对额尔古纳地区得尔布干断裂西南的延伸方向、华东地区赣杭构造带西段主干断裂的延伸方向，黄思脑地区关山韧性剪切带的延伸带等都提出了新的认识。这些深大断裂延伸方向直接关系到铀成矿带的分布，具有十分重要的意义。遥感图像上环行影像的丰富地质内涵，对地质调查而言具有特殊的意义。在区调中利用丰富多彩的环行影像特征解释出不同类型的火山机构、隐伏岩体、隐伏隆起、褶皱等地质构造和热事件、水化学等现象。除构造外在解释岩浆岩侵入关系、沉积地层归属等方面，认识上均有建树。．

１．３科研成果

科研成果丰硕，有效地指导了找铀，现举例如下；

（１）航空ｙ能谱遥感研究。

航空ｙ能谱遥感是在遥感物理基础电磁波理论的指导下，在红外遥感、微波遥感等方法的启发下，通过多年来遥感多源信息综合利用、遥感与航空物探同步测量工作中而逐步形成的。经几年的应用实践，航空ｙ能谱遥感作为一种独立的遥感方法，原理成立，数据收集、数据处理方法可行，成图机制充分，解译标志醒目、易判，应用范围广泛，效果显著。

ｙ射线与可见光、红外线、微波等同属电磁波谱。ｙ射线辐射强度完全可以应用相应的核电子仪器在低空平台上快速、准确的测定。数据经计算机系统处理后，再用ＩＤＩＭＳ图像处理系统进行数一图、数一像转换及各种图像增强、分类和信息提取处理，根据不同的需要可制成ｙ能谱单道图像、多道合成图像、各种增强处理图像、ｙ能谱及与其他遥感信息的复合图像。

在ｙ能谱遥感图像中，地物放射性辐射强度及放射性元素当量值以不同灰度或色彩表示。放射性矿产可形成点状色调异常，地质构造显示为线性色带，岩性不同形成面状色彩差异，可用异常找铀矿，利用高场找钾盐，应用低场找石油等。

航空ｙ能谱数据既是地球物理数据，又是地球化学数据，它能直接反映地面物体的地球物理化学性质，显示出地面物体（地质体）的分布规律及相关性，不仅能区分岩体和围岩，还能将不同期次、不同成分的岩体区分出来，且可分析它们之间的关系（图１）。

ｙ能谱遥感图像用来找矿具有明显成效，它可提供直接而醒目的信息，这一方法在找铀中得到普遍应用，在找油气、金、钾盐、水、有色金属等资源中也有不同程度的应用效果。在环境调查和监测，在其他国土资源调查等领域也有广泛而有效的应用。

总之，航空７能谱遥感不同于其他遥感方法，ｙ能谱数据同时具有地球物理、地球化学性质，更直接地从放射性辐射这个角度反映地面物体的物理化学性质，它为遥感开发了新的信息源，增加了新的技术方法。扩大了应用功能。

（２）铀矿遥感影像特征研究。

遥感影像特征是不同地物电磁波辐射差异的反映，这些差异是不同地物地球物理化学性质的表征。就铀矿而言，遥感影像特征表现了地质成矿作用的结果，显示了矿床类型的特点，指出了找矿的标志。总之，它是铀矿成矿的反映。・４２０・

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（３）铀旷成矿坝测信脂．系统册宄。

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Ｉ．４找矿成果

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重要作用，取得了喜人的成果。据不完全统计，核工业前２０年（至１９９７年）开展铀矿遥感地质调查项目１９２项，完成１ｔ２０万铀矿区域地质调查２３７．３０万ｋｍ２，１：５万铀矿地质调查８．４２万ｋｍ２，提交铀矿找矿远景区３８７个，找矿靶区２１３个，其中数十处经过进一步勘探揭露已经见矿，特别是伊犁盆地砂岩型铀矿床的扩大是遥感找矿的成功实例。２遥感找铀的现状

２．１遥感找铀对象的挑战

我国核工业的找铀事业，于２０世纪９０年代中期将北方中新生代盆地作为找铀的主战场，将地浸砂岩型铀矿作为铀矿勘查的主攻方向。这主要由于我国北方盆地地质环境条件与发现世界级地浸砂岩型铀矿的邻国非常相似，地浸砂岩型铀矿具有开采成本低、矿量大和有利于环境保护等优势。由于地浸砂岩型铀矿产于中新生代盆地中，均为隐伏的盲矿，找矿难度增大，从而给遥感找铀带来了新的挑战。

铀矿找矿主攻目标的转移，给遥感找铀带来的挑战，正好击中了遥感找矿的弱点。当前遥感探测技术还不能满足遥感找地浸砂岩型铀矿的需求，几何分辨率不能保证单像元记录下地表的或地下传导到地表的与铀成矿有关的信息；光谱分辨率不能分辨微弱矿化信息的差异和存在；更谈不上探测地下深处信息。当前图像处理方法还未能有效地助遥感找矿一臂之力，一是，当前针对找矿提取微弱信息的有效方法甚少，需要大力开发；二是，当前开发的一些图像处理新方法还不能及时地推广到遥感找矿第一线的生产人员手中，使之尽快变成生产力。

挑战是鞭策，也是鼓励。在遥感找铀遇到挑战后，核工业系统从事遥感的人员没有退缩，而是坚持遥感找矿工作，坚持钻研，坚持创新。通过刻苦工作，努力钻研，证实了遥感寻找地浸砂岩型铀矿是可行的，开发出许多行之有效的遥感找铀新方法。

（１）微弱信息提取法。

地浸砂岩型铀矿多产于中新生代盆地中，第四纪地层覆盖严重，含矿岩系及与成矿有关的各种地质现象多覆盖于地下，故各种成矿信息多是隐伏的，即便传导到地表，信息也已非常微弱。因此，增强和提取这些与铀成矿有关的微弱信息，成了提高寻找地浸砂岩型铀矿成功与否的重要手段，是应对遥感找铀新挑战的重要技术途径。如：隐伏构造微弱信息提取，含矿目的层微弱信息的提取，水文、水化学微弱信息提取，铀富集微弱信息提取。

（２）遥感、航空物探技术集成方法。

所谓“遥感、航空物探技术集成”是将遥感、航空放射性测量、航空磁力测量整合为一个整体，实现各单元信息系统的异构同化和同构整体化，多学科、多技术相互渗透，多方法，多机制相互融合，以产生突破与创新的过程。它是地质体不同地球物理化学性质的集成，是不同平台、不同投影方式、不同获取信息方法的集成，是应对遥感找铀新挑战的一个有效方法。‘

遥感是当代高新技术，是地质找矿的先进方法。航空物探测量亦是一种先进的物理探矿技术，可以同时测得放射性、磁、电等数据，地质找矿效果显著。二者集成是强强联合，优势互补，减小局限性，为应对寻找可地浸砂岩型铀矿的挑战创造了条件。・４２４・

遥感一航空物探技术集成主要是在遥感成像机理和航空物探理论基础上的采用遥感图像处理技术、ＧＩＳ的空间数据管理、空间分析、综合分析功能、数据挖掘功能等实现的。集成系统的构成有三个层次组成，即数据集成、信息集成、方法集成。集成实施见集成技术流程图（图４）。

为了达到快速、深入的集成目的，开展了集成模型的研究，集成模型是集成原理的深入表述，是集成方式的高度概括，是集成应用的有效捷径。所以模型除对三种方法的不同排列组合之外，还针对砂岩型铀矿找矿的几个主要成矿条件建立了四种集成模型；构造信息集成模型、岩性信息集成模型、水文信息集成模型、矿化信息集成模型等。对提取地质矿化信息起到了显著作用。

除此以外，我们为相关单位利用遥感、航空物探集成的方法开展了找金、多金属、铁等矿产任务，以及工程地质、灾害地质、城市环境等遥感工作，从而不仅保证了遥感技术力量和技术水平，而且取得了很好的经济效益和社会效益，使遥感队伍得以生存。

２．２遥感队伍机制变化挑战

地质行业“属地化”后，遥感队伍缩减，组织管理薄弱。在遥感找矿工作遇到困难的时候。得到了国防科工委、核工业集团公司、中国遥感应用协会、省国土资源厅、省国防科工办等各级组织和领导的高度重视和大力支持。

３存在问题

遥感找矿在发展过程中碰到了问题，遇到了挑战，这是自然的发展规律，解决问题，战胜困难，继续前进，就是进步，就是发展。当前正确的态度就是正视问题、解决问题。遥感找矿存在的问题有：

３．１遥感探深的问题

这是遥感原理所带来的一个局限，遥感所获取的信息是地物对可见光、红外、微波等电磁波的辐射信息，这些信息反映的是地物在地表裸露或近地表辐射信息的特征。所以我们搞遥感以来就有了遥感信息是地表信息或地表浅部信息的概念，认为遥感只能在找矿中提供地表及浅部的地质矿产信息。但是随着遥感找矿的深入发展及矿产资源勘查的进展，矿产资源的勘查由地表转入地下，由裸露的矿转人盲矿，勘探深度逐渐加深。这就对深部地质矿产信息的需求越来越迫切，越来越突出、越来越重要，成为遥感找矿的一个难题，成为遥感找矿的一大障碍，成为遥感找矿的一大挑战。应对这一挑战，如下几种方法值得关注：

（１）加强遥感理论研究，探讨遥感探深新方法。

从理论上探讨遥感获取地质矿产深部信息的方法，如地质体的重、磁、电等信息的获取。（２）加强图像处理方法研究，增强和提取地质矿产微弱信息。

地表反映深部矿产（盲矿）地质信息是十分微弱的，要想识别这些信息除了从地质矿产理论上、信息从深部传导到地表的机制上提高认识以外，再就是通过图像处理方法，对这些信息增强，能够提取出这些微弱信息，判断分析、评价与威矿的关系。当前有效的方法尚少；针对性、解决找矿中的实际问题欠缺；有了新的方法，要尽快推广到找矿第一线。

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（３）尽快推广应用新遥感探测技术。

新型的高光谱技术、高空间分辨率的遥感和雷达遥感等，在遥感找矿中都有其独特的效果，国内应尽快开展上述新型遥感探测技术研究，并予以推广应用。

（４）加强集成技术的研究和应用。。

实践证实，遥感与航空物探测量集成，是提高遥感找矿效果的有效方法，遥感集成航磁，有效地加大了探矿深度，遥感集成航空７能谱测量，创造了提取多源微弱信息条件，遥感集成地质、地理信息可提供综合分析成矿的条件。总之，集成技术为应对遥感找矿遇到的挑战可发挥重要的作用。

３．２遥感找矿的领导和组织问题

遥感地质在我国遥感领域，曾出现过轰轰烈烈的局面，这与当时有关领导的重视及强有力的领导和组织是分不开的。当时国家计委领导出面，组织和推动遥感的发展。曾组织当时有地质工作的十三个部成立了遥感地质协调小组，协调、组织和指导各部门遥感地质工作的开展。它组织推广和交流新技术、新成果，它组织生产和科研的论证和立项，核工业遥感地质工作就是靠这一棵大树发展起来的。现在要想成功应对遥感找矿遇到的新挑战，需要一个强有力的领导和组织，统一组织科研、试验和生产，来应对遥感找矿遇到的新挑战。建议在中国遥感应用协会成立一个“应对遥感找矿新挑战分会暨遥感地质矿产分会”。

３．３科研资金问题

要想战胜遥感找矿的新挑战，需从遥感探测技术、图像处理技术、找矿探矿技术等方面开展大量的科研工作，科研资金的来源是一个重要环节。

３．４应对挑战新机遇

“国务院关于加强地质工作的决定”和温家宝总理的批示，均强调指出：推进地质科研进步与创新，加快高新技术在地质工作中的应用。这是我们应对挑战的最强有力支持和机遇。我们应认真贯彻落实国务院决定和温总理批示，抓住机遇，开创遥感找矿新局面。・４２７・

遥感找铀的历史与现状及存在的问题作者：

作者单位：王怀武， 李名松， 谢允忠核工业航测遥感中心,石家庄 050002

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