Πρόβλεψη και εκτίμηση ύπαρξης κοιτασμάτων Cu-Au στην Ταιλάνδη μέσω εφαρμογής τηλεπισκόπησης και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών
Από RemoteSensing Wiki
Τίτλος Άρθρου:Remote sensing and GIS-based prediction and assessment of copper-gold resources in Thailand
Συγγραφείς: Shasha Yang*，Gongwen Wang，Wenhui Du，Luxiong Huang
Εισαγωγή
Μια σειρά από παράγοντες μεγάλης κλίμακας που καθορίζουν τον σχηματισμό και τον εντοπισμό των μεταλλευμάτων, μπορεί να προσδιοριστεί με τη χρήση GIS και τηλεπισκόπησης. Πολλές πρόσφατες μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει μεθόδους πρόβλεψης που συνδυάζουν την τεχνολογία της τηλεπισκόπησης με τα γεωλογικά στοιχεία. Εδώ, χρησιμοποιήθηκαν εικόνες ΕΤΜ + σε συνδυασμό με γεωλογικά δεδομένα για να εντοπιστούν περιοχές της Ταϊλάνδης που πιθανά φέρουν μεταλλοφορία Cu-Au.
Γεωλογία της Ταιλάνδης: Η Ταϊλάνδη πλησίον της Μιανμάρ και του Λάος, βρίσκεται στην μεταλλογενετική ζώνη της Ινδοκίνας στη Νοτιοανατολική Ασία. Η περιοχή Loei της Ταϊλάνδης περιέχει μια σειρά από γνωστά αποθέσεις χαλκού και χρυσού, συμπεριλαμβανομένων αυτών της PuLong (Cu-Au), Phu Hin Lek Fai (Cu), και Phu Thong Daeng (Cu). Η πλειονότητα τους βρίσκεται στη νοτιοανατολική Ταϊλάνδη, μακριά από τα ορεινά βόρεια και βορειοδυτικά της χώρας. Πετρώματα της Κάμβριας περιόδου εμφανίζονται σποραδικά στην περιοχή Chiengmai-Tak της βορειοδυτικής Ταϊλάνδη, της Κρητιδικής στα νότια, ογκώδης πετρώματα της Τριασικής διαπερνούν τα βορειοανατολικά της χώρας, και πετρώματα του Τριτογενούς είναι ευρέως διαδεδομένα στην κεντρική και νότια Ταϊλάνδη.
Τηλεπισκοπικά δεδομένα και προεργασία
Συλλογή δεδομένων: Οι Πολυφασματικές εικόνες ΕΤΜ + αποτελούνται από 8 κανάλια: τα 1-3 είναι ορατά, το 4 είναι στο εγγύς υπέρυθρο, τα 5 και 7 είναι μικροκυματικά με ανάλυση 30 m, το 6 είναι θερμικό υπέρυθρο κανάλι με ανάλυση των 60 m, και το 8 είναι πανχρωματικό με ανάλυση 15 μέτρων . Η χωρική και φασματική ανάλυση των εικόνων ΕΤΜ + είναι ιδανική για την έρευνα αυτής της μελέτης. Επιλέχτηκαν 39 εικόνες ΕΤΜ + με χαμηλά κάλυψη από σύννεφα και καλή χρωματική αντίθεση που καλύπτουν το σύνολο της Ταϊλάνδης. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν εικόνες του Ψηφιακού μοντέλου εδάφους (DEM) της περιοχής για την λήψη πληροφοριών σχετικά με την γεωλογική δομή. Τα σύννεφα, το νερό, οι σκιές, και η βλάστηση υπερτονίζονται στις εικόνες, που σημαίνει ότι οι μεταβολές που σχετίζονται με την φασματική πληροφορία μπορεί να υπόκειται σε παρεμβολές. Χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό ENVI ώστε να διαχωρίσει και να άρει τυχόν παρεμβολές μέσω του προσδιορισμού της χαρακτηριστικής φασματικής απόκρισης των παρεμβάσεων σε κάθε κανάλι.
Εξαγωγή της γεωλογικής πληροφορίας
Η γεωλογική ερμηνεία των εικόνων της τηλεπισκόπησης, κατά τη μεταλλευτική έρευνα, μπορεί να περιλαμβάνει την εξαγωγή της μεταλλοφορίας, την αλλοίωση της, τις λιθολογικές και δομικές πληροφορίες, μεταξύ άλλων. Συνδυάζει τα υπάρχοντα γεωλογικά δεδομένα με αναγνωρίσιμα χαρακτηριστικά εικόνων τηλεπισκόπησης (πχ. υφές και τόνους), επιτρέποντας τον εντοπισμό των γεωλογικών παραγόντων που ελέγχουν τη θέση της μεταλλοφορίας. Συγκεκριμένα, εδώ, γίνεται προσπάθεια εντοπισμού περιοχών με χρώση σιδήρου και αλλοίωση λόγω υδροξυλίου, καθώς και των γραμμικών δομών δακτυλίων,δηλαδή ενδείξεις οι οποίες αποτελούν σημαντικούς οδηγούς για μεταλλοφορία στην περιοχή μελέτης. Χρώση σιδήρου: Τα φασματικά χαρακτηριστικά των ορυκτών σιδήρου δείχνουν ότι τα οξείδια του σιδήρου έχουν μέγιστη ανακλαστικότητα στο κανάλι 3 στις ΕΤΜ + και απορρόφηση στα 1 και 4. Προσδιορίστηκαν περιοχές ανώμαλων εμφανίσεων σιδήρου με τη χρήση των καναλιών 1, 3, 4, και 5, καθώς και μια προσέγγιση ανάλυσης κύριων συνιστωσών (PCA) χρησιμοποιώντας εικόνες ΕΤΜ + που είχαν υποβληθεί. Υδροξυλικές Αλλοιώσεις: Τα υδροξυλικά ορυκτά έχουν ισχυρές απορροφήσεις στο κανάλι 7 ΕΤΜ + και ισχυρή ανακλαστικότητα στο κανάλι 5. Οι απορροφήσεις αυτές, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι τα κανάλια του ορατού φάσματος είναι ευαίσθητα στην παρουσία των οξειδίων του σιδήρου, σημαίνει ότι τα κανάλια 1, 4, 5, και 7 χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση κύριων συνιστωσών (μόνο ένα απτα κανάλια είναι στην ορατή περιοχή, που σημαίνει ότι οι παρεμβολές οξειδίου του σιδήρου μειώνονται). Η προκύπτουσα PCA χρησιμοποιεί μια προσέγγιση όπου ο συντελεστής συμβολή του καναλιού 5 είναι αντίθετος με αυτόν των 4 και 7, παράγοντας εικόνες που προσδιορίζουν τις περιοχές ανώμαλης υδροξυλικής αλλοίωσης. Μετέπειτα από κατάτμηση των εικόνων, δημιουργήθηκε ένας χάρτης μεταβολής υδροξυλίου (Εικ. 3). Γραμμικές δομές δακτυλίων: Η ταυτοποίηση των γραμμικών δομών δακτυλίων είναι ένα σημαντικό εργαλείο για μεταλλευτικές έρευνες εντός της Ταϊλάνδης. Αυτές οι δομές μπορούν να αναγνωριστούν από τις αλλαγές στην υφή, τον τόνο, την βλάστηση, και την υδρολογία που μπορεί να ερμηνεύονται άμεσα ή έμμεσα από τις εικόνες τηλεπισκόπησης. Η προσέγγιση που χρησιμοποιείται εδώ συνδυάζει τηλεπισκοπική εικόνα και ένα DEM, με βάση τον τοπογραφικό χάρτη για τον εντοπισμό των δομών αυτών σε κλίμακα 1: 1.000.000 (Εικ. 4).
Πρόβλεψη Μεταλλογένεσης βάσει μοντελοποίησης «βαρών των στοιχείων»
Η μοντελοποίηση «βαρών των στοιχείων» (weights-of-evidence) χρησιμοποιείται, συνήθως, για τον προσδιορισμό υποψήφιων, για μεταλλευτική έρευνα ,περιοχών.Αυτό το είδος της μοντελοποίησης χρησιμοποιεί την τεχνολογία GIS και προσδιορίζει τα βάρη των αποδεικτικών στοιχείων της μεταλλοφορίας που σχετίζονται με παράγοντες (π.χ., δομή, μεταβολές) για τις υποψήφιες περιοχές, χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση βασισμένη στην πιθανότητα. Στην μοντελοποίηση που έγινε σε αυτή την μελέτη χρησιμοποιήθηκε η θέση των δομών γραμμικής-δαχτυλίδι, της χρώσης σιδήρου, των αλλοιώσεων υδροξυλίου, των υποψήφιων γεωλογικών ενοτήτων, καθώς και τη θέση των γνωστών κοιτασμάτων Cu-Au. Όλες αυτές οι ενδείξεις μπαίνουν σε ένα κάνναβο 1 × 1 χιλιόμετρο, δίνοντας ένα χάρτη που εντοπίζει τρεις βαθμίδες προοπτικής εμφάνισης μεταλλογένεσης (Εικ. 5).
Συμπεράσματα
Η ακρίβεια των ενδείξεων μεταλλοφορίας είναι άμεσα συνδεδεμένη με την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της παρούσας μοντελοποίησης. Παρά το γεγονός ότι η τηλεπισκόπηση μπορεί να παρέχει ένα σημαντικό ποσό των πληροφοριών κατά τη διάρκεια των μεταλλευτικών ερευνών, τα στοιχεία αυτά επηρεάζονται εύκολα από τυχόν παρεμβολές (π.χ., από τη βλάστηση και νεφοκάλυψη) που μειώνουν την ακρίβεια των πληροφοριών. Ως εκ τούτου, ο συνδυασμός της γεωλογικής χαρτογράφησης και άλλων δεδομένων, όπως τα DEMs, με εικόνες τηλεπισκόπησης είναι μια καλή μέθοδος για την εξασφάλιση της ακρίβειας της μοντελοποίησης των μεταλλογενέσεων.
