تعقب الرواسب المعدنية الخفية: كيف تجعل التصوير الفائق الطيف الصخور "تتكلم"

في أعماق صحراء غوبي في liuyuan ، مقاطعة قانسو ، فريق الاستكشاف الجيولوجي يواجه التحدي : كيف يمكن أن تكون دقيقة في مئات الكيلومترات المربعة من الصخور المكشوفة ، قفل على أدلة من النحاس ؟ قبل عشر سنوات ، مثل هذه المهمة تتطلب الجيولوجيين المشي أشهر في الشمس الحارقة مع مطرقة وبوصلة على ظهورهم ، التعرف على الفروق الدقيقة في لون الصخور بالعين المجردة . اليوم ، كل ما عليك القيام به هو إطلاق طائرة بدون طيار مع التصوير الفائقة الطيفية - الصخور " البصمات الطيفية " يقفز على الشاشة مثل عدسة تجتاح الأرض ، خفية النحاس الأوردة تظهر مثل السحر .

هذا زوج من اختراق سطح الأرض " العين الطيفية " هو التصوير الطيفي التكنولوجيا . ليس فقط يمكن أن نرى بوضوح الخصائص الطيفية المعدنية التي لا يمكن أن يلتقط العين البشرية ، ولكن أيضا يمكن أن كسر الشفرة الجيولوجية من الأرض مئات الملايين من السنين من خلال انعكاس خفية من الصخور .

في أعماق صحراء غوبي في ليويوان ، غانسو ، يواجه فريق استكشاف جيولوجي تحديًا غير مسبوق: كيف يمكنهم تحديد آثار خام النحاس بدقة عبر مئات الكيلومترات المربعة من التكوينات الصخرية المكشوفة؟ قبل عقد من الزمن ، كانت مثل هذه المهمة ستتطلب من علماء الجيولوجيا حمل مطرقات الصخور والبوصلات ، والسفر لمدة أشهر تحت الشمس الحارقة ، والاعتماد على العين المجردة للكشف عن الاختلافات الدقيقة في لون الصخور. اليوم، فإنهم ببساطة يطلقون طائرة بدون طيار مجهزة بأجهزة التصوير الفائقة الطيف. بينما يقوم المستشعر بمسح التضاريس الواسعة، "بصمات الأصابع الطيفية" للصخور تلمع عبر الشاشة، وتظهر الأوردة النحاسية الخفية كما لو كانت السحر.

هذه "العين الطيفية" التي تخترق سطح الأرض هي تكنولوجيا التصوير الفائقة الطيفية. فهي لا تلتقط فقط الخصائص الطيفية للمعادن غير المرئية للعين البشرية ، بل تفكح أيضًا مليارات السنين من التاريخ الجيولوجي من خلال الاختلافات الدقيقة في انعكاس الصخور.

تم تحليل و توصيف 36 عينة تم جمعها في الموقع ( يسار واحد ) بواسطة التصوير و الأساليب التقليدية في المختبر . عينات يتم تجميعها على أساس البيانات الجيوكيميائية المشتركة ، وعينات تلقائيا المعترف بها ( يسار 2 ) . الأطياف باستخدام الانعكاس من تجميع المواد

تم تحليل ما مجموعه 36 عينة تم جمعها في الميدان (يسار) ووصفها في المختبر باستخدام كل من الطرق الفائقة الطيفية والتقليدية. وتم تجميع العينات على أساس البيانات الجيوكيميائية الشائعة، مع تحديد العينات الآلي (الثاني من اليسار). تم بناء الرسوم البيانية الطيفية باستخدام انعكاس المواد المجمعة (يمين).

الكفاءات الأساسية التصوير الفائقة الطيفية تنبع من مذهلة " الحساسية البصرية " . على سبيل المثال ، hy-1710 سلسلة قدمتها eboneng تغطي 400-2500nm ، أي ما يعادل 460 العصابات التي يمكن التقاط الضوء المرئي ، الأشعة تحت الحمراء القريبة من الأشعة تحت الحمراء موجة قصيرة في وقت واحد . انها مثل وضع 460 مرشحات الكاميرا ، كل منها التقاط فريدة من نوعها " ضوء موجة الشفرات " بعض المعادن ، مثل ذروة امتصاص الكاولين بالقرب من 2200nm . . . . . . .

القدرة الأساسية للتصوير الفائق الطيفي تكمن في حساسيتها البصرية الرائعة. خذ سلسلة HY-1710 كمثال: نطاقها الطيفي يغطي 400-2500 نانومتر، ويلتقط 460 نطاقا عبر الأطوال الموجية المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء والموجات القصيرة من الأشعة تحت الحمراء. كما لو كانت الكاميرا مجهزة بـ 460 طبقة من الفلاتر، كل طبقة قادرة على الكشف عن "توقيع موجة الضوء" الفريد لمعادن محددة - مثل ذروة امتصاص الكاولينيت بالقرب من 2200 نانومتر.

منحنيات طيفية مشتركة تغيير المعادن في رواسب اسكارن

في huaniushan العقيدات المؤلفة من عدة معادن في منطقة التعدين ، وقانسو ، فريق يستخدم التصوير الفائقة الطيفية للكشف عن الصخور العارية بواسطة الاستشعار عن بعد ، من أجل العثور على موارد خام جديدة . من خلال التكنولوجيا الفائقة الطيفية ، وهي تصنيف الصخور ورسم الخرائط ، في منطقة واسعة بسرعة تحديد الرصاص والزنك وغيرها من المعادن . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الفريق يستخدم أساليب معالجة الصور عالية الكفاءة ، وتحسين دقة استخراج البيانات المعدنية ، ولا سيما في مجال خام الرصاص والزنك 81 ٪ معدل الاعتراف . هذا يسمح لهم بنجاح رسم خريطة تصنيف المعادن وتحديد أهم الرواسب المعدنية في المنطقة .

huaniushan منطقة التعدين شهدت العديد من التطور الجيولوجي ، وشكلت بنية معقدة مميزة و أنواع مختلفة من الرواسب المعدنية ، من خلال التكنولوجيا الفائقة الطيفية ، فريق ليس فقط توفير الأساس العلمي لاستكشاف الموارد ، ولكن أيضا من أجل مستقبل التنمية المعدنية والجيولوجية البحث إرساء أساس متين . هذه القدرة على رؤية حركة القشرة الأرضية من سطح الأرض يجعل التصوير الطيفي التكنولوجيا الأساسية في جولة جديدة من التنقيب عن المعادن اختراق الاستراتيجية .

في منطقة تعدين هوانيوشان متعددة المعادن في غانسو ، استخدم فريق التصوير الفائق الطيف لإجراء الكشف عن بعد عن التكوينات الصخرية المكشوفة ، بهدف اكتشاف موارد معدنية جديدة. من خلال التكنولوجيا الفائقة الطيفية ، قاموا بتصنيف الصخور ورسمها ، وتحديد المعادن بسرعة مثل خام الرصاص والزنك عبر مناطق واسعة. وعلاوة على ذلك، استخدم الفريق طرق معالجة الصور الفعالة لتعزيز دقة استخراج البيانات المعدنية، وتحقيق معدل التعرف على المعادن بنسبة 81٪ لجسم خام الرصاص والزنك. وقد مكنهم ذلك من إنتاج خرائط تصنيف المعادن وتحديد الرواسب الكبيرة في المنطقة بنجاح.

وقد خضعت منطقة التعدين هوانيوشان لمراحل متعددة من التطور الجيولوجي، مما أدى إلى خصائص هيكلية معقدة وأنواع متنوعة من الرواسب المعدنية. وبتطبيق التكنولوجيا الفائقة الطيفية، لم يقتصر الفريق على توفير أساس علمي لاستكشاف الموارد، بل وضع أيضا أساسا متينا لتطوير المعادن والبحوث الجيولوجية في المستقبل. وقد جعلت هذه القدرة على "رؤية من خلال ميزات السطح لتفسير حركات القشرة" التصوير الفائق الطيفي تقنية أساسية في الإجراء الاستراتيجي الجديد لاختراقات الاستكشاف عن المعادن.

خريطة توزيع huaniushan المعدنية التي رسمها فريق البحث

في عام 2024 ، وشيان مركز المسح الجيولوجي في الصين ، بالاشتراك مع مركز الملاحة الجوية والاستشعار عن بعد ، والموارد المعدنية ، مركز المسح الجيولوجي في الصين ، أعلنت معا على أساس البيانات الفائقة الطيفية المحلية التنقيب عن المعادن في المناطق ذات المناظر الخلابة الآن بسرعة تحديد التكنولوجيا ، وقد تم بنجاح المدرجة في المسح الجيولوجي في الصين الرسمية الصادرة عن " جولة جديدة من عمليات التنقيب عن المعادن اختراق الاستراتيجية المتقدمة تكنولوجيا التنقيب ( الدفعة الأولى ) " . ما هو أكثر من ذلك ، لدينا عالية الدقة 5 الأقمار الصناعية فوق حمولة طيفية ، حققت أكثر من 90 ٪ من دقة التعرف على المعادن ، وفاز الفريق عام 2024 جائزة الإنجاز العلمي المتميز من الأكاديمية الصينية للعلوم .

في عام 2024 ، طور مركز الموارد المعدنية في شيان تحت المسح الجيولوجي الصيني ، بالتعاون مع مركز المسح الجيوفيزيائي الهوائي والاستشعار عن بعد ومعهد الموارد المعدنية ، بنجاح تقنية تحديد الاحتمالات السريعة القائمة على البيانات الفائقة الطيفية المنتجة محليًا. وقد أُدرج هذا الإنجاز في قائمة تكنولوجيات الاستكشاف المتقدمة والمطبقة للعمل الاستراتيجي الجديد من أجل اختراقات الاستكشاف عن المعادن (الدفعة الأولى) * الصادرة رسميا عن المسح الجيولوجي الصيني. ومن الجدير بالذكر أيضا أن الحمولة المفيدة الفائقة الطيفية على متن القمر الصناعي الصيني Gaofen-5 حققت دقة تزيد عن 90٪ في تحديد المعادن. وحصل الفريق وراء هذا الجهد على جائزة الإنجاز العلمي المتميز لعام 2024 من قبل الأكاديمية الصينية للعلوم.

توزيع المعادن في شرق تيانشان Beishan المعادن حزام بواسطة الاستشعار عن بعد

خريطة توزيع المعادن للاستشعار عن بعد الفائقة الطيفية لحزام تيانشان الشرقي - بيشان المعدني (أصدرها مركز شيان للموارد المعدنية)

من صحراء غوبي إلى الرواسب المعدنية في أعماق البحار ، التصوير الطيفي هو إعادة كتابة الطريقة التي البشر استكشاف الأرض . ليس فقط هو الابتكار التكنولوجي ، ولكن أيضا ثورة معرفية - عندما نتعلم الاستماع إلى لغة الطيف من الصخور ، تلك المليارات من السنين من النوم في نهاية المطاف سوف تكشف النقاب عن الرواسب المعدنية ، ومواصلة كتابة فصل جديد من الطاقة في الحضارة .

من الصحراء البرية إلى الموارد المعدنية في أعماق البحار، فإن التصوير الفائق الطيف يعيد تشكيل كيفية استكشاف البشرية للأرض. إنها ليست ثورة تكنولوجية فحسب بل ثورة معرفية أيضًا - من خلال تعلم تفسير اللغة الطيفية للصخور ، فإننا نكشف عن رواسب معدنية كانت نائمة لمليارات السنين ، مما يمهد الطريق لفصل جديد في موارد الطاقة والتقدم الحضاري.

المصدر / المصدر :

يي بن ، وانغ جيا شنغ لى جين لونغ ، فو هاو . الوضع الحالي وآفاق تطبيق تكنولوجيا الاستشعار عن بعد في التنقيب الجيولوجي فوق [ ي ] . الكيميائية والمعادن ، 2024 , 53 ( 11 ) : 77-88 .

2. وان، Yq. مروحة تطبيق الاستشعار عن بعد الفائق الطيف للتحقيق التكميلي في رواسب متعددة المعادن في منطقة خام هوانيوشان، شمال غرب الصين. Sci Rep 11, 440 (2021)

لى شى جيه ، وقال انه هاييانغ تشين هاو يانغ سون شو وانغ سي تشى ليو شياو يو . شيان مركز مسح الموارد المعدنية . مجموعة بيانات رسم الخرائط المعدنية فوق شرق تيانشان Beishan المعادن الحزام . 2024 , 09

4 - على أساس البيانات الفائقة الطيفية المحلية بسرعة تحديد المواقع ذات المناظر الخلابة من أجل التنقيب عن خام تم اختياره في " جولة جديدة من عمليات التنقيب عن خام اختراق الاستراتيجية القائمة المتقدمة تكنولوجيا التنقيب ( الدفعة الأولى ) "

دونغ شين فنغ ، غان فو بينغ ، لى نا ، يان باي كون تشانغ لى تشاو جيا تشى ، يو يونيو تشوان ، ليو رونغ يوان ، ما yanni.2020 غرامة المعادن الاعتراف عالية الدقة التصوير فوق 5 . مجلة الاستشعار عن بعد ، 24 ( 4 ) : 454-464