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摘要 ：矿产资源在支撑国民经济发展和人民生活水 平提升的过程中发挥了重要作用， 成为我国不可或缺的战 略性资源。而在前沿技术得到长足进步及演化的同时，各 类先进且可靠的技术开始被应用到地质矿产勘查领域， 并 促成了后者的现代化、信息化发展。本文以 3S 技术为切入 点，通过对地质矿产勘查的方式及面临的问题进行简要分 析，探讨该技术在地质矿产勘查领域中的应用方式，并在 最后以实际案例佐证 3S 技术应用的有效性，望能为行业 发展提供理论层面的支持。
关键词 ：地质矿产勘查,3S 技术,矿产资源
3S 技术代表了地质矿产勘查作业中高新技术应用的前沿水平，其技术应用能够有效降低勘查作业的成本开 支，在保证勘查精度及有效性的前提下，又能规避勘查过 程中可能面临的各种地质灾害及风险， 保障地质矿产开采 工作的安全性及有效性。因此从这一角度上来说，3S 技术 的应用推动了地质矿产勘查作业及一应相关行业的发展。 当前国家对地质灾害治理重要性的认识正不断提升， 而社 会发展对各类矿产资源的需求也持续增加， 这就使得地质 矿产勘查工作更依赖先进技术的应用， 以获得更加精准可 靠的数据，进而为矿区管理工作提供数据支持，在充分开 发矿产资源的同时，做好对矿区周边环境的保护工作，并 有效预防地质灾害的发生， 为周边居民的生命及财产安全 提供可靠保障。
1 关于3S技术
3S 技术包括遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和 全球定位系统(GPS)三种技术，这三种技术无不是通信 技术、计算机技术与数据处理技术的集大成者。遥感技术 指的是卫星遥感技术，但其功能的实现并不仅限于卫星， 飞机、无人机等能够执行高空探测工作的设备均能完成其 相应工作， 主要是通过在设备上加装传感器发射并收集反 馈的电磁波，之后将收集到的电磁波以各种数据处理、解 析方法进行处理，最后将处理过的数据生成为虚拟 3D模 型， 由于进行的是高空作业。因此， 具有较大的探测面积， 在探测复杂地形及环境时也较为理想 ;地理信息系统主 要集中在数据处理层面， 是借助计算机中的数据处理技术及数据库技术，将收集到的地理数据加以更新与完善，且 这些数据支持存储、共享、查询、上传、下载等， 其最终结 果是为地理信息的数据化表现提供支持 ;全球定位系统 则依靠无线定位功能实现， 通过对目标的即时定位来发挥 导航作用，由于数据具有即时性。因此，能够反馈目标在 地表环境中的动态状况。在地质矿产勘查工作中，需要综 合以上三种技术的功能才能实现有效的勘查工作， 并核对 三种技术的结果来对地面环境信息加以完善， 进而为勘查 工作提供可靠的数据支持。
2 地质矿产勘查的常见方式及工作特征
2.1 地质矿产勘查的常见方式
地质矿产勘查是在先进地质科学理论的支持下进行 的，其工作内容往往涉及到类型众多的野外地质观察、地 质资料数据收集与整理， 最终目的是为了获得准确的地质 矿产资源分布信息， 包括分布状态、类型、结构、深度、范 围等等， 而这些信息则能够为后续其他地矿工作及地质相 关工作提供数据支持。从其开展工作的常规状态来看，常 见的勘查方式分为以下三种。
重砂找矿法 ：这种方法起源于地质勘查人员对自然 环境中重砂砾的研究， 在地质环境存在一定量疏松沉积物 的情况下较为常见，地质勘查人员可通过对重砂砾成分 的分析筛选，来找出其中蕴藏的矿砂，并依据矿砂状态分 析原生矿的各种参数。这种方法对勘查人员的观察分析能 力、工作经验及专业水准都有较高要求，需要勘查人员能 够及时从疏松沉积物中发现重砂砾， 并结合重砂砾的状态 加以判断，为后续勘查工作指明方向。因此该方法在经验 老到的地质勘查人员中有着较多应用。
砾石找矿法 ：相比重砂找矿法，砾石找矿法更侧重于 分析，是通过对地面风化后出现的矿砾地表活动迹象(矿 砾会受到水流、冰川、重力及其他因素的影响产生位移或 变化)进行分析，来判断矿砾的分散状态。在完成判断之 后还需要结合相应原理，于周边大范围内进行探索研究， 并最终找到矿源。砾石找矿法对勘查人员的地理知识掌握 程度和经验有比较高的要求， 而且在寻找过程中的工作量 也更大， 会消耗更多的时间。
地质填图法 ：这是一种最基本的矿产勘查工作方法， 是糅合地质学原理及现场线索进行的可靠推论， 来获取地 质矿产的各种信息， 并结合这些信息进行专业化的分析判 断。在完成分析判断工作之后，获得的工作结果将被用于 指明下一步勘查方向， 需要明确掌握工作范围内的地质构 造、岩石状态及其他与矿产有关的基本信息。由于是最基 本的工作方法， 因此在人员能力上不像前面两种一样有太 高的要求。
2.2 地质矿产勘查的工作特征
不确定性 ：是地质矿产勘查最显著的工作特征。尽管 拥有成熟的方法支持， 但在实际进行地质矿产勘查的过程 中，依然会受到地表磁场、地面环境及地质活动的影响， 而这些影响可能导致探测设备灵敏度及精度失准， 降低勘 测数据的准确性及可信度。
多样性 ：地质矿产勘查工作在原则上是不允许对生 态环境造成破坏的，这也是其工作开展的重要目的之一。 在不同的地质矿产勘查工作中， 需要勘查的地矿类型也不 是完全相同的，有时需要进行多种类型地矿的勘查，因而 会应用到不同的勘查技术及处理方式， 这就意味着在实际 工作流程上也会出现一定的区别， 地质矿产勘查工作的多 样性由此可见一斑。
复杂性 ：地质矿产勘查工作的复杂性与多样性具有 一定关联，但不能混为一谈。这种工作的复杂性在很大程 度上是因为地质结构和矿产资源类型导致的， 还会额外受 到交通环境、天气因素的影响。由于存在这种复杂性，因 此在计划开展地质矿产勘查工作时， 其规划设计过程往往 面临着较高的难度， 需要以不同的策略应对工作中可能出 现的种种细节问题。
3 地质矿产勘查领域中3S技术的具体应用
3.1 遥感技术的应用
遥感技术能够帮助地质矿产勘查工作分析特定区块 的地层构造， 同时还能将收集到的地形环境信息反馈给勘 查人员，帮助勘查人员判断地质情况。通常遥感技术会根 据地质不同而出现不同的使用方法，采用的模型也会存 在一定差别， 常规以遥感技术寻找地质矿产的方法可分为 色、线、块、环、带五种， 在找出成矿节点后还可进一步筛 选节点周边区域异常信息，来获取新的矿产资源位置。而 在与互联网建立连接之后， 还能为地矿匹配对应的法律条 文及规则与资料， 这一功能对地质矿产勘查工作有着无可 比拟的现实意义。当前遥感技术在地矿调查中的应用变得 越来越普遍， 其中尤以三维视觉技术及虚拟仿真技术的应 用最为人称道。在应用了遥感技术之后，原本需要人力进行的勘查工作能够被完全取代， 且遥感技术的高精度特征 也避免了人力测量面临的局限， 不仅大幅提升了发现有开 采价值地矿的几率，还缩短了有效发现地矿的时间、节约 了在找矿过程中产生的成本支出。遥感技术应用的关键之 一是对地形光谱特征的采集， 由于不同区域在过往数百万 年的岁月中经历了不同的地质运动。因此，地矿的分布也 不尽相同，但各类地矿均会表现出特定的岩性，在光谱特 征上的呈现也会有所不同， 因而可以通过遥感技术采集岩 石参数，进而评估地矿的大致位置及规模。对于具体的矿 产资源而言，遥感技术还能识别其周边的地质条件，其线 性或连续性的呈现方式能够帮助勘查人员精确了解地质 结构，进而方便下一步勘察工作及其他地质工作的开展。 除此之外，遥感技术还可用于追踪矿山的具体环境，凭借 该技术在勘察过程中形成的影像， 勘查人员能够从不同维 度上对目标进行分析，又能充分注意周边地形环境变动， 进而保证勘察作业的安全性。由于遥感技术能够发现区域 内矿床的存在，并结合各种地貌、地表表现对矿床信息进 行更加全面的采集与评价， 因而能为地矿开采工作提供开 采规模、开采方式、运输模式等各方面的数据支持，对推 动地矿相关工作的发展有非常积极的意义。
3.2 地理信息系统的应用
地理信息系统在地质矿产勘查工作中的应用会集中 体现在数据层面， 其最终作用是为勘查人员提供更加清晰 且直观的数据支持。该技术除了能够用于预测地质演变， 并对地质演变状况加以分析之外，还能应用到矿区及矿 点的预测工作中。这项功能依靠对采集到的数据信息加以 分析实现， 在定位疑似成矿区域及异常地质区域之后还能 进行标注，并通过分析找出区域及矿点之间的关联性。通 常对于地质矿产勘查工作而言， 勘查人员会从数据库中获 取相应的数据， 并结合这些数据应用地理信息系统绘制地 质信息图，来为其他地矿相关工作提供参照。地理信息系 统在功能上较为强大的一点在于， 它能够将多种不同类型 的复杂地形转换为数字信息， 然后按照勘查人员及其他地 矿相关工作人员的需求转化为可视化的模型， 这对地矿研 究人员而言具有非常重要的价值与意义。在应用该技术之 后，相当一部分地矿勘查及研究工作均需要以此为基础开 展， 因而保证地质信息的准确度与可靠程度就变得非常关 键。这就意味着勘查人员应当高度重视地矿测绘工作，强 化对工作流程的管理及对工作质量的控制。除此之外，地 理信息系统在发展演化的过程中也推动了地质矿产勘查 工作的数字化发展，并配备了合格的安全防护系统，来保 证系统自身在运行过程中的稳定性与可靠性。由于地理信 息系统包含了对数据的获取、管理、分析及利用，因此在技术应用上表现出较强的综合性特征，不仅是其收集、分 析过的数据可上传至数据库， 生成的三维模型同样支持这 一功能， 进而为其他地区地质勘查工作提供相应的参考价 值，并帮助其他类型地矿工作总结经验。在具体工作过程 中做好对工作流程、工作质量的控制工作，进一步提升地 质矿产勘查工作的质量， 并保证其获得应有的效益。
3.3 全球定位技术的应用
全球定位技术是最为人熟知的一种技术，在日常生活 中也比较常见，而这种技术在地质矿产勘查工作中的应 用，在大多数时候是与工作人员或勘查设备绑定的。在获 得了全球定位技术的技术支持之后， 原本地质矿产勘查工 作中的监测与测绘能够以更高的精度和效率进行。通常在 勘查人员及测绘人员到达矿区之后， 需要应用全球定位技 术建立测量基础，并通过相互之间的定位，确定其他工作 人员及设备是否到达工作位置、是否处于正常工作状态， 进而决定是否开始勘查工作， 因此全球定位技术的应用能 够保证地质矿产勘查工作的有序进行。此外该技术能够帮 助勘查人员及时掌握天气变化状况， 并结合天气变动特征 重新调整勘查计划， 进而控制地质矿产勘查工作在气候层 面的受影响因素及影响程度， 作用于勘查精度及勘查有效 性的提升。而在此基础上，应用全球定位技术意味着地质 矿产勘查工作的操作周期大幅缩短， 同时勘查的精度也得 到显著提升， 避免了不同人员重复勘查同一工作区域所造 成的时间及资源浪费。当前全球定位技术在我国地质研究 工作中发挥了十分重要的作用， 能够在很大程度上免受外 部环境的干扰， 即使是在一定的地球磁场中依然能保证其 准确性与稳定性。而在经过了长足的发展之后，全球定位 技术的操作也变得更加方便快捷， 这使得地质矿产勘查工 作中针对不同地形点位的定位环节变得更为容易且更加 准确，还能帮助工作人员建立起相应的地形剖面图，进一 步推动地质矿产勘查工作的发展。
4 甘肃省地矿勘查应用3S技术的实际案例
甘肃省文县边地坪金矿是一处位于阳山 - 石鸡坝金矿 成矿带西延部位的矿产，具有明显的构造成矿特征。在勘 查这处矿产时，当地勘查人员首先应用了遥感技术，发现 矿床断裂带属于规模巨大的多期次活动叠加断裂构造带， 同时还发现断裂带周边大部分区域伴随有成矿热液活动。 在对遥感技术中获取的图像和数据进行分析之后， 勘查人员认为此区域具有十分优越的成矿条件。遥感技术还进一 步明确了找矿标志， 寻找该区域矿区时需先在范围内寻找 蚀变闪长岩， 明确位置之后应强化对闪长岩东部构造的研 究，有较大可能能从中发现金矿，且金矿应以蚀变碎裂岩 形态呈现。之后在地理信息系统中调取该矿区的资料，发 现矿区中构造相对比较单一，虽然存在岩浆岩的痕迹，但 整体分布的岩浆岩数量甚少，且以闪长岩脉状形式呈现， 多顺早期断层分布。数据中显示这些闪长岩脉宽度一般在 2m 左右，最宽处也不超过 4m，右脚少部分形成矿体，而 矿体周围出现一定程度的蚀变矿化。除此之外，数据中还 显示该矿区矿体呈自西向东分布，共有两个，且矿体表现 出受闪长岩脉控制的特征，走向近东西向。由于顺矿化蚀 变闪长岩呈现早期断裂，而在矿区东部断裂成矿后又表 现出复活迹象，导致闪长岩出现角砾状产出。在应用全球 定位技术进行现场勘查之后， 发现矿石中金矿物呈微粒状 广泛存在与褐铁矿中，而矿石经硬化形成的铁则达到 54% 的分布几率，其矿石多由碎块粉末状蚀变闪长岩组成，且 蚀变程度及破碎强度直接影响到矿石品位。矿石结构不 固定，较多见的三种结构类型为碎裂状、沙粒状与半自粒 状，而矿石的构造则包括角砾状、粉末状、土状及疏松状 四种类型。在借助勘查工具进行确认之后，发现矿区内存 在区域变质作用，但程度十分微弱，变质主要表现为部分 灰岩出现重结晶现象，且碳质岩石以板岩形式呈现。此外 还确定该矿区确实处于成矿有利部位， 因此具有较为理想 的找矿前景， 具备成为寻找金矿重要靶区的潜力。
5 结语
综上所述，3S 技术在地质矿产勘查工作中的应用有 着非常理想的应用前景。随着当前前沿科学技术的高速发 展，各类新兴技术的转化率也越来越快， 而 3S 技术在地质 矿产勘查工作中的应用也不再相互孤立， 而是表现出互相 融合的态势，并发挥了更加全面且立体的作用。在整个社 会高速发展的当下， 人类对矿产资源的需求量也将表现出 持续上涨的态势，这就更需要将以 3S 技术为代表的先进 技术应用到各个行业， 来推动社会的健康可持续发展。
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