三维一体化勘查技术应用与示范

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网上有关“三维一体化勘查技术应用与示范”话题很是火热 ,小编也是针对三维一体化勘查技术应用与示范寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您 。

围绕云南个旧超大型锡铜多金属矿床三维一体化找矿科研基地建设为目标 ,以总结 、凝练不同时期找矿勘查经验为基础,结合新理论、新方法和新技术的优化集成,总结提取综合找矿关键技术和评价标志 ,深入研究高空(遥感、航测) 、地面(重、磁、电 、震、电磁法、化探)以及地下坑道 、钻孔三维一体勘查方法有效性组合模式及技术指标,为矿产资源三维一体化勘查技术提供了示范。

(一)高空勘查

高空勘查(遥感 、卫重、航磁、航空放射性)识别隐伏岩体 、控矿构造的途径,揭示区域重要赋矿地层、构造(区域深大断裂、主要地学界面) 、岩体的隐伏状况 ,推断隐伏地质体和深部地质体的分布 ,编制对成矿地质背景分析和成矿区带划分具有重要意义的三维推断综合信息地质图,进行成矿远景区及深部找矿潜力评价研究的技术路线示范。

1.航空地球物理勘查技术

航空地球物理勘查具有快速、高效、经济 、受地形影响小的特点,可以在沙漠、沼泽、湖泊 、海洋、森林和地形切割严重及人员无法到达的地区实施资源勘查 。实现资源的快速高效、多尺度 、大深度的立体探测。

航空地球物理有效性评价:航空重磁勘探成果是用于研究区域地质构造和地质找矿的有效方法 ,对金属矿产勘查有着重要的作用。重磁勘探能在有利的条件下直接寻找矿体,或通过研究与矿床有关的岩体或构造来达到间接找矿的目的 。

2.航空遥感勘查技术

研究以云南个旧锡铜多金属成矿区为例,进行航空遥感地质固体矿产勘查规范性应用研究 ,主要包括如下两方面:①线环构造解译(数据:ETM+(129044:2000/11/02);②多光谱遥感蚀变异常信息提取(数据:ETM+(129044:2000/11/02)

航空遥感勘查有效性评价:航空遥感勘查技术关键在于遥感数据的获取。个旧目前获取的数据包括搭载在landsat-1 、landsat-2卫星上的多光谱扫描仪的MSS影像数据(分辨率80m)、搭载在landsat-4、landsat-5卫星上的专题制图仪TM影像(分辨率30m)以及高光谱卫星遥感(EO-1卫星Hyperion数据。利用航空遥感数据在固体矿产勘查中主要有如下3方面的特征 。

(1)遥感影像以其宏观性 、客观性和地质信息的丰富性、多层次性在地质研究和矿产预测中取得了愈来愈明显的效果 。不但遥感影像中的线性构造,环形构造对控矿地质构造的研究提供着许多信息,而且基于岩石、矿物波谱曲线的遥感蚀变信息的提取 ,对于圈定蚀变带,进行成矿靶区预测有重要意义;

(2)遥感的发展趋势是空间分辨率的提高与光谱分辨率的提高。前人利用遥感数据主要是TM数据。利用TM数据研究个旧地区的构造信息还是十分有效的,但是若想要提取更加精确的构造和蚀变信息 ,就必须使用更高分辨率的遥感数据 。目前,市场上分辨率较高的遥感数据有SPOT 、Quickbird等;

(3)综合信息成矿预测:提取构造带、蚀变带是本区遥感信息提取的主要目标。采取构造信息和蚀变信息提取两种方法相结合策略,结合工作区的物探 ,化探和地质信息进行多源信息综合分析 ,以圈定成矿远景区。

(二)地面地球化学勘查

研究不同勘探时期所采用的找矿勘查方法、技术参数 、找矿勘查成果及存在的主要问题,特别是示矿异常提取,找矿靶区圈定和隐伏矿识别、勘查深度增强等成功经验和失败教训 ,系统总结从地表砂锡矿开采逐步勘查到层间氧化矿、岩体接触带矽卡岩型硫化矿到2007年以后新发现的岩体内部蚀变花岗岩型锡铜多金属矿床的发现历史成果,提出在地面尺度下矿产勘查关键技术参数与工作流程,结合典型地质 、地球物理、地球化学综合勘探剖面和部分深孔资料 ,进行矿区外围、深部找矿靶区圈定及预测评价研究的技术路线示范 。

1.区域水系沉积物测量

通过对河流沟谷中的沉积物(包括湖泊近岸沉积物)的系统采样分析,研究元素在水系沉积物中的分布,发现地球化学异常 ,圈定找矿远景区和成矿有利地段,为进一步详细地球化学勘查和地质测量提供依据。沟谷水系中的沉积物主要是地表水冲刷作用将地面斜坡上的疏松物带入沟谷,并沿沟谷继续搬运迁移 ,其中形成异常的物质沿着搬运方向呈拉长形式展布。因此,化探人员俗称为分散流 。此类异常的物源追索,要逆着沉积物的搬运方向进行 ,异常源可能位于异常样点上游几百甚至几千米 ,矿与异常的空间关系疏远。但是由于这类异常物质搬运距离远,形成的异常易于发现,可以用稀疏的样品发现它 ,因此特别适用于概略普查阶段使用。

区域水系沉积物技术参数及有效性评价:

采样及测试要求:①采样介质:水系沉积物测量一般采集细粒物质(粉砂或淤泥),如果缺失这类沉积物的采样地点,可采集细砂 。金属在不同粒级的沉积物中含量不同 ,在工作中难以在所有采样点上采到同类物质。因而将采集的样品统一过筛(一般过80孔筛)可以大大抑制因采样粒度差异而产生的可变偏倚。在风成砂覆盖的地区需采极粗粒的物质以消除风成砂的干扰;②采样密度:水系沉积物测量的采样密度与欲圈定的靶区大小和欲获得的信息量多少有关 。1:20万区域水系沉积物采样密度1~2个/km2,然后按4km2网格组合一个样品,在全国性计划中 ,水系沉积物测量采样密度为每平方千米1个点,将4km2内的样品组合送交分析,这在全国是最高的采样密度 。个旧区域水系沉积物为4km2;③每个组合样测试39种元素(其中化合物6种)。因此水系沉积物测量能够在区域范围内发现地球化学异常 ,获得找矿信息。

2.构造地球化学

构造地球化学主要研究控矿构造复合转变和在一定地球化学条件下成矿元素的空间分布规律,探讨构造应力场控制下成矿流体的运移规律和化学元素的演化过程,揭示有用物质组分在各种构造环境中的赋存规律 ,指导成矿预测 、找矿勘探和生产开拓 。构造地球化学勘查技术方法是20世纪70年代以来隐伏矿床找矿勘查新技术新方法的重大进展 ,能够进行大深度的矿体的成矿物质组成的直接定量评价。原苏联最早应用断裂构造地球化学方法进行隐伏矿找矿,取得了显著的效果。我国20世纪70年代初开始介绍地球化学化学勘查方法,80年代中期以后开始应用此法进行隐伏矿床找矿实践 ,构造地球化学可以有效地根据地表元素形成的异常推断深部隐伏矿化 。

构造地球化学方法在个旧矿区找矿勘查具有可行性,主要有以下3方面有利条件。

(1)个旧矿区地层条件相对单一,主要为个旧组碳酸盐岩 ,断裂构造岩地球化学数据能够一定程度上排除各种背景的干扰,与围岩相比,构造岩含量较高 ,能够增强深部成矿信息,一般前者是后者的几倍,几十至几百倍 ,构造活动使断裂成为成矿物质集散的通道,从而导致断裂和接触带中的矿化异常尤为明显,因而构造岩中所包含的成矿信息也最多。

(2)个旧各类型矿体受断裂及裂隙构造控制 。首先 ,对于远离花岗岩接触带的脉状硫化物矿床 ,东西向的主干断裂 、与主干断裂伴生的次级裂隙以及断裂与有利岩层的交会部位。一般沿主干断裂的走向偏转部位矿化最好、沿断裂面倾向由缓变陡的部位矿体厚大,与主干断裂相交或平行产出的次一级裂隙,破碎带变宽 ,矿体变厚且富;其次,对于远离接触带的层状矿床(层间氧化矿),矿体的定位及形态主要受地层岩性及构造控制。一般层间氧化矿床形成部位浅 ,受表层构造控制,矿体成群成带产出,容矿层位与成矿花岗岩体侵位高度有关 。此类矿床的构造控矿性主要表现在褶皱、断裂以及接触构造对矿体分布的控制;再次 ,对于花岗岩接触带矽卡岩矿床,矿床在构造控矿上表现为接触构造和断裂构造在成矿时的双重控制。矿体选择定位在岩体形态复杂地段,在构造交切带上特别富厚。

(3)个旧断裂非常发育 ,在地表具有明显的标志,有利于开展构造地球化学采样工作 。

本书项目研究利用高松矿田构造地区化学数据,探讨利用构造地球化学进行找矿靶区圈定的示范流程 。

综合考虑到各种方法及实际地质情况 ,最后确定了Ag 、As、Cu、Mn 、Pb、Sn等元素的异常下限:Ag为0.15;As为15;Cu 为10;Mn为200;Pb为110;Sn为11(单位×10-6)。

对主成矿元素的构造地球化学数据进行泛克里格插值网格化 ,生成元素趋势面图(图4-40),并结合异常下限值,提取区域大于异常下限的区域 ,并对构造地球化学原生晕异常进行评价:

Sn:主要异常区集中在研究区北部,异常区面积较大,主要分布地区包括:①大菁东-莲花山-个松断裂交会处 ,区内Sn含量最高可达660×10-6,平均值17.03×10-6,大大高于全区异常下限值;②长闹堂断裂与卢塘坝断裂之间 ,为松树脚矿田花岗岩隆起部位,区内Sn含量最高可达15000×10-6,平均值293.32×10-6;③大菁东个松-F115断裂交会处 ,该处为10号矿群所在,异常面积大,最大值203×10-6 ,平均值9.78×10-6;④研究区中部 ,沿马吃水断裂一带,原生晕异常呈多峰特点,最大值35.91×10-6 ,平均值9.00×10-6,元素含量总体比较均匀;⑤研究区南部,驼峰山-炸药库断裂交会区域 ,最大值18.71×10-6,平均值5.91×10-6,略大于异常下限值;其他还有一些小的原生晕异常区域 ,如驼峰山测区大菁南山断裂局部地段,阿西寨测区阿西沿断裂局部地段具有小规模的局部异常。

Cu:主要异常区与Cu基本一致,主要异常区集中在研究区北部与中部 ,其中以大菁东-马吃水-卢塘坝断裂一带异常明显,规模较大,最高含量达180.21×10-6 。

图4-40 高松矿田主要金属元素构造原生晕异常图

Pb:异常区主要位于研究区内卢塘坝断裂南段与北断 ,尤其是卢塘坝断裂与驼峰山断裂以及炸药库断裂交会部位 ,具有较大规模的原生晕异常;另外在阿西寨测区也有局部的异常。

Zn:异常区与Pb基本一致。

Ag:异常区主要集中在卢塘坝断裂与炸药库断裂交会部位,另外中部马吃水断裂一带以及驼峰山测区也有较为明显的Ag的异常出现 。

Mn:异常区主要位于研究区中南部,炸药库与驼峰山断裂夹持地段以及驼峰山地区大菁南山局部地段。在北东卢塘坝断裂一带也具有一定的Mn异常区。

通过以上分析 ,从北到南在高松矿田范围大致可以划出5处矿化有利区(图4-41) 。①研究区北东长闹堂断裂与芦塘坝断裂北段夹持地段,为松树脚矿田,同时是花岗岩隆起部位 ,包含Sn、Zn 、Ag叠加原生晕;②临近大菁东与芦塘坝断裂交汇处并卢塘坝断裂西侧与大菁东断裂北侧部位,包含Sn、Cu、Pb 、Zn、Ag多种元素原生晕叠加;③马吃水断裂、高阿断裂与芦塘坝断裂夹持地段:是构造有利部位,具有Sn 、Cu 、Pb原生晕叠加;④驼峰断裂与大等南山断裂相交地段:该处普遍有Mn异常 ,同时还具有Zn,Ag异常;⑤芦塘坝断裂南段、炸药库断裂与驼峰山交汇处:此处出现多个元素原生晕异常的叠加,包括Sn、Cu 、Zn等 ,同时该处为五子山复背斜的轴部经过。

图4-41 高松矿田Sn-Cu-Pb-Zn-Ag综合构造原生晕异常图

构造地球化学技术参数及有效性评价:

采样及测试要求:①采样介质,沿着断裂及裂隙采集构造岩,本区主要是褐(赤)铁矿化白云岩、褐(赤)铁矿化白云质角砾岩、白云岩;②与构造的调查研究同步进行 ,注意测区的构造格架和时间演化规律 、成矿与非成矿构造的鉴别、构造对热液蚀变和各种脉岩的控制作用等;③不要求以规则网度采样 ,但非规则网度采样点的布置一定要考虑对测区的构造格架的控制,对大的导通性构造一定要有适当样品控制;④测试分析依据具体的矿床来定,以个旧来说 ,样品主要定量分析Sn以及与Sn成矿可能有关的Cu、Pb 、Zn、Mn、As 、Sb、Bi、Hg 、W 、Mo、Ag和F,分析精度和质量根据有关规范控制。

主要特征优势:构造地球化学探矿技术就是通过分析构造中的成矿指示元素的地球化学晕来推测深部隐伏矿化情况 。有在个旧找矿勘查上具有如下优势:①增强弱异常,更加有效的探测深部隐伏矿化在地表形成的微弱地球化学异常;②减少勘查成本 ,采样是以构造格架为主要控制标准,非规则网度采样,可以在不漏掉矿化的前提下降低采样数量;③由于充分考虑了构造对成矿成晕的控制 ,因而更加便于异常的解释;④隐伏矿化并不一定赋存于异常中心正下方,要根所形成异常的构造的产状而定。断层可以引起构造地球化学异常中心明显地偏离矿化中心;⑤构造地球化学对于本区氧化矿体以及脉状矿体具有有效的找矿意义,对于深部与深大断裂贯通的矽卡岩矿体也具有指示作用;⑥研究表明 ,在景观地质条件有利的地段采用1:5000和1:2000构造原生晕圈定找矿靶区、1:1000-1:500进行异常查证和解剖可以取得较好的找矿地质效果,构造原生晕人为干扰因素较少,能较客观地反映地质异常 ,Sn 、Pb、Zn;Pb、Zn 、Mn;W、Mo;As、Sb 、Bi以及成矿元素组合异常等对深部找矿具有较好的评价意义;⑦同其他化探方法一样 ,构造原生晕也受到地表出露、盖层条件以及断裂构造发育程度的限制,地表有异常不一定是矿致异常,深部有矿体 ,地表则不一定有异常,异常反映矿床体的深度也难以确定。

3.能谱测量

花岗岩有关的矿化热液活动中有U、Th热液活动,花岗岩尤其是晚期相花岗岩在各类岩石中有最高的U 、Th含量 ,U、Th在晚期相富集并可进入流体相中,成为矿化热液活动重要的元素组成,灰岩地层一般U、Th含量很低 ,热液活动造成的差异性变化叠加易于在低的背景上表现出来,因此,以探测样本U 、Th 、K放射性强度为手段的能谱测量有可能显示与花岗岩有关的成矿热液活动 。个旧矿区的地质特征及开放性矿化热液活动体系为能谱测量提供了可能性 。2000~2001年 ,中国科学院地球化学研究所在个旧矿区阿西寨、大箐东地区开展γ能谱测量工作,为找矿勘查提供了依据。个旧矿区高松矿田地表基岩测量中,代表U、Th的能谱强度值能够在一定程度上反映矿化热液活动的强度 ,而U/Th值越高则体现近矿蚀变性越强 ,可以作为衡量异常有效性的一种参考依据。

U 、Th在土壤中的含量较地表基岩及构造岩都有很大提高,比地表基岩高一至两个数量级,而且 ,不同地段土壤样品的U、Th含量显示出较大的差异并与已知矿化相适应 。由于土壤代表一个局域上均化的效果,采样的随机稳定性较好,由于比基岩高得多的U、Th含量 ,能谱测定受本底及随即干扰较小,另外,由于构造岩有较高的U 、Th含量 ,包含有构造岩风化叠合的土壤能谱测量可能较不包含构造岩的基岩测量能在一定程度上表现出测定点位或区段上的构造热液活动性。

阿西寨测区地表基岩及土壤能谱测量的总道异常与U道异常范围基本一致,总道较U道异常范围稍微分散一些,与Th活动范围较广相适应 ,地表基岩同土壤能谱异常比较,土壤能谱异常更局限于构造断裂带上,是因为土壤包含放射性含量较高的构造岩风化 ,造成在矿化热液活动较强的构造断裂带上有突出的异常表现。

结合U道及U/Th值异常 ,高U道异常区基本上限制在麒阿西断裂和麒阿断裂的三角形内侧,如果以高U道异常和高U/Th值作为矿化热液活动中心,则可将本区矿化热液活动的中心限定在麒阿西断裂、麒阿断裂和高阿断裂所夹持的三角形区域内 ,而且,矿化活动的中心很可能在麒阿西断裂与马吃水断裂交会部位及东侧一带,土壤能谱异常则显示活动的中心可能在马吃水断裂与阿西寨断裂的交汇部位偏西南一带 。两者的差异可能反映热液活动中心(源)与成矿作用中心的偏离。反映的是本区成矿热液活动流体运移方向。

能谱测量能解决如下两个地质问题 。

(1)研究和圈定热液矿化蚀变带的分布范围 ,例如在热液硫化物矿化蚀变带,常常有绢云母化、泥化 、钾长石化等钾质蚀变,同时常含有一定量轴和钍放射性元素 ,因此利用γ能谱测量能简便迅捷圈定热液硫化矿化带的分布,圈定金属矿床找矿远景区;(2)能够较准确迅捷地圈定地层岩浆岩及变质岩的界线及其分布,甚至上述地质体内更小地质单元的界线及更小单元地质体的分布 ,例如沉积岩、岩浆岩、变质岩地质体的分布,以至沉积岩层内的分层,侵入岩的中心相与边缘相的分界等重大地质问题。从而达到间接找矿的目的。

4.土壤次生晕地球化学法

土壤地球化学通过系统采集地表疏松覆盖物样品 ,分析其中元素含量或其他地球化学特征 ,发现土壤异常,以达到矿产勘查目的的地球化学勘查方法 。

土壤次生晕地球化学技术参数及有效性评价:

依据中华人民共和国地质矿产行业标准《土壤地球化学测量规范》DZ/T0145—94,规定了土壤地球化学测量工作中主要方法 、技术要求和规则 ,适用于金属矿产地质勘查。铀矿、地热、非金属矿产地质勘查的土壤测量。

土壤地球化学在解决找矿问题上具有如下特征:①易于采样,能够适应不同地质景观的地质环境以及不同的地质条件;②土壤作为地面化探的重要勘查对象,具有测定技术上易于检出 ,取样上人为影响较小,代表性 、客观性较强等优点,与基岩原生晕及构造原生晕组合分析 ,能够起到相互补充 、相互修正的作用,并可能提供更多更全面的深部找矿信息;③土壤地球化学圈定次生异常能够有效地指示找矿信息 。

5.气体地球化学找矿法

气体地球化学找矿法简称气体测量、气测 。以气体为采样对象所进行的地球化学勘查工作。据气体赋存的介质可分为大气中气测(地面气测和航空气测)、壤中气测量 、岩石中气测量、包裹体气测量、壤中固相气体测量等。它是通过系统地测量气体组分的化学成分或地球化学特征,发现与勘查目标物有关的气体异常 ,进行目标物的寻找或预测 。用于气测的气体主要有汞 、碘、二氧化碳、二氧化硫 、硫化氢、氧气、烃类气体 、硫碳氧的化合物、氖、氡等。

气体地球化学找矿法有效性评价:

气体地球化学找矿方法在个旧地区处于试验阶段,未能用于大范围的矿产勘查实践,可以作为矿产勘查的辅助手段。

(三)地面地球物理勘查

在金属矿勘探的发展过程中 ,地球物理的重要作用逐渐显现 ,随着地球物理认识的不断深化,尤其是地球物理勘查方法 、设备以及数据处理的进步,其勘探能力在不断提高 。在当前找深部矿 、盲矿的需求下 ,地球物理勘探逐渐在找矿的宏观战略方面做出了一定贡献。

地球物理勘探的基本特点是研究地球物理场和物理现象。如地磁场、地电场等,而不是直接研究岩矿石 。应用地球物理方法技术取得的物理场,是岩石层中不同物性界面所产生的效应 ,其中包含了构造、沉积等多方面的信息。表4-19为在个旧地区部分常用的地球物理勘查方法。

表4-19 部分常用地球物理勘查方法表

(四)地下勘查

个旧作为百年老矿山,地表矿以及基本开采完毕,目前主要的开采为地下 ,在个旧主要矿山有大量的坑道以及各种钻孔工程,为地下勘查提供了基础 。通过系统收集典型钻孔 、坑道找矿勘查资料,探矿工程、大比例尺物化探数据 ,建立真三维矿体模型,结合地表地、物 、化剖面性资料开展三维“软(三维地形、地球物理反演、数字成像等) ” 、“硬(不同标高中段、钻孔实测数据)”数据综合模拟,建立矿体空间分布规律三维(定位)模型 ,进行深部(盲)矿体预测研究示范。

坑道—钻孔原生晕有效性评价:

坑道—钻孔原生晕作为地球化学找矿方法 ,通过坑道—钻孔原生晕的研究,能够查明地下成矿富集规律,包括单元素空间分布规律以及元素组合分布规律 ,探明围绕矿体的空间元素分布特征,通过前缘后尾元素组合推断矿体,可将找矿靶区缩小 ,甚至可直接确定具体的目标,有助于研究地质构造,追索盲矿。同时 ,坑道—钻孔原生晕在坑道以及钻孔中系统采取化探样作光谱分析,成本较低,易于操作 ,得以在生产实际中广泛运用 。

品位规律研究有效性评价:

建立主要矿体的三维品位变化规律模型,能够有效探寻主要成矿元素的空间变化规律,有效的指导找矿 。要求充分的搜集各中段、钻孔品位数据 ,运用相关数学地质以及三维建模方法 ,查明变化规律。

(五)示范技术选择

根据个旧超大型锡铜多金属矿床的成矿模式和磁性 、密度、电性特征,结合多年开展的物化探工作积累,个旧矿区今后在深部及外围找矿实践中可以采取如下勘查方法组合:

(1)对重磁资料深化解译 ,结合遥感构造信息提取厘定大的构造格架、磁性基底分布 、隐伏岩体可能的深度及边界,必要时可以有针对性地进行地面高精度磁测解剖;

(2)在重磁资料深化解译的基础上利用大功率的(有效供电电流大于5A)可控源音频大地电磁法(CSAMT)重点剖面测量,解释800~2000m以上的断层破碎带空间构造(产状 、规模、形态) ,确定低阻地质体的上下界面深度,同时可以大致确定岩体、主要地层的产状及空间分布概况,为其他物化探方法异常查证以及钻探布置提供参考依据 ,注意采矿范围人为干扰以及围岩以碳酸盐岩为主的地区,接地电阻大 、供电电流较小(一般仅能达到3A左右),地形切割及高差大等因素带来的不利因素;

(3)干扰较小的地区可以辅助TEM和EH4测量 ,进一步查实层间破碎带分布情况;

(4)利用地面高精度磁测快速查明玄武岩的分布,参考构造、岩体空间结构,确定与玄武岩有关的矿床找矿方向;

(5)在上述物探综合异常评价的基础上 ,结合地质条件进行异常解释与优选 ,有针对性地开展构造原生晕地球化学测量,在有条件的地段开展坑道或钻孔化探采样,对综合物探异常进行查证。

研究内容

应用地球化学

研究层控金属矿床和有机矿产资源特征 。最突出的是研究有机质对层控矿床形成所起的作用 ,并且同时研究无机元素和地质流体成分对有机矿产形成的作用,注重化学探矿工程的研究。研究矿床形成机理、赋存规律及开发应用。

应用地球物理

研究地下水资源 、金属矿产资源合理的开发利用、正确的探测煤矿水害的分布等方面进行系统研究,尤其是利用地球物理理论和方法研究缺水地区地下水资源的寻找技术、构造超前探测技术 、地球物理信息解释技术 。同时以工程岩土为背景 ,研究工程物探技术。

地球资源综合评价

研究矿床综合评价、地基基础的地质分析评价等,并在膨胀土的组构特征研究、工程特性指标研究 、矿物成分与化学成分与工程性质关系研究、宏观结构与工程性质关系研究和微结构与工程性质关系研究等放面进行深入研究。

地球信息科学

主要研究在应用计算机技术对地球信息的获取、储蓄 、数据处理 、空间分析及输出过程中所提出的一系列基本问题,范围包括地球表面信息、地下信息、地球空间信息;地理信息系统 ,遥感技术,全球定位系统技术是基础和手段,地理信息系统 、遥感技术、电脑制图、计算机计算 、计算机网络系统、模拟技术、虚拟技术是其主要组成部分 。不仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询 ,而且实现地理信息系统的空间分析和模拟能力;研究与地理数据 、地理信息有关的其他一些理论问题,如数字城市、数字矿山、数字社区 、数字地质。

地质遥感与信息处理

遥感地质是以遥感信息为依据 , 结合地质调查和地球物理资料进行地质研究的一种有效方法。人类利用陆地资源卫星源源不断获得大量地球表面的卫星遥感图像,而且数据类型不断丰富 ,分辨率大大提高 ,为全面反复深入观察地壳表面地质结构、构造及其组分,提供了一种有力的手段 。主要研究地质遥感信息的提取、处理 、解译。重点是可见光 、红外、微波电磁波与地表物质相互作用机理及其识别模型,进行特征定量反演。

高光谱分辨率遥感在地质中的应用前景

由于古湖泊学是研究湖泊系统演变的科学 ,所以它研究的内容范围很广 。对于古湖泊学来说,不仅要知道沉积物是形成于深湖,还是浅湖 ,氧化环境,还是还原环境,还要研究古湖泊的水体结构:湖水上下是否分层?是热分层(温度分层)还是化学分层(盐度分层)?是稳定的分层还是有季节性的回水?不仅要知道水动力强弱和沉积物粗细 ,还要探索湖水环流的格局如何?重力流的途径如何?有无沿岸流及等深流对沉积物的改造?不仅要知道沉积物中有机质的丰富程度,而且要追究湖泊的营养类型怎样?有没有藻类勃发?不仅要区别淡水湖相与咸水相的沉积,还要阐明湖水属哪一种矿化类型?古湖水的碱度和pH值如何?但归纳起来 ,不外乎集水盆地古地形与源区地质、古湖盆形态 、物理古湖泊学、化学古湖泊学与生物古湖泊学五个方面的内容(表2-1) 。

(一)集水盆地古地形与源区地质

集水盆地的地质、地貌 、土壤、植被与气候,对湖泊沉积、湖水成分以及生物都有决定性的意义。所以,含油气盆地古湖泊学研究的第一步 ,是开展集水盆地古地形与源区地质的研究。

集水盆地的剥蚀作用是湖泊沉积的源泉 ,而剥蚀速率又取决于地形和集水盆地的岩性 。如我国的黄土高原剥蚀速率极高,由于黄土易于剥蚀,黄河在甘肃的支流祖厉河流域水蚀模数高达6900 t/km2(中国科学院“中国自然地理”编辑委员会 ,1981),按黄土平均密度1.7 g/cm3计,平均剥蚀速率可高达4059 mm/ka。集水盆地的地质条件不仅影响沉积速率 ,而且和气候条件一起控制着湖水的性质。我国云贵高原石灰岩丰富而使湖水矿化度和Ca离子含量高,东非裂谷因玄武岩发育而使许多湖泊具高碱度 。这些化学与沉积条件又进而影响湖水中的生物群,可见集水盆地对湖泊系统的重要性。

表2-1 古湖泊学的研究内容与信息来源

现代湖泊集水盆地的范围和地形可以进行测量 ,但对于含油盆地井下的古湖泊沉积,要精确再造其集水盆地的古地形已无可能,但作概略的推算是可能的 ,而且是有益的。美国Hay等(1989)提出了“利用物质平衡再造古高度的方法 ”,其原理是将各地质时期里堆积在盆地内的沉积物,按照可辨认的特征“返回”到物源区 ,即集水盆地去 ,再经过一系列的校正处理,便可求出各时期集水区的“古高度”和概略的古地形图(Hay等,1989) 。这种“古高度再造 ”法要求有各时期的沉积厚度分布图和古地质图 ,一旦得出“古高度”和“古地形图”后,便可以为古湖泊盆地的再造提供极为重要的依据,实际上是盆地分析中沉积充填过程模拟的一种反演。在后面的章节中 ,对此方法作了详细的介绍。

古湖泊集水盆地地质的研究,也是近年来石油与沉积地质学界发展新的方向 。1989年6月英国地质学会的沉积组与石油组联合举办的“沉积源区研究进展 ”讨论会指出,源区地质的研究不仅对于构造地质学 ,而且对于沉积学 、古气候学都有重要意义,北海等油田的实践已经证明其应用价值(Haughton等,1991)。前面说过 ,集水盆地的古地质条件对于当时湖水的成分、沉积以及生物群都有重大影响,是古湖泊学再造中不可缺少的内容;而且只有了解集水区的地质岩性分布,才能实现将湖盆中沉积物“归回 ”源区的“古高度分析”。

通过源区地质和古高度分析取得的集水盆地信息和湖泊内部的信息相结合 ,便构成古湖泊系统再造的依据 。

(二)湖盆的形态

湖盆是湖水的载体 ,湖盆的形态决定着湖流的格局,也控制着湖泊的沉积作用 。因此,研究湖盆形态 ,不但有利于理解古湖泊的规模大小,也有利于判断湖相沉积体系的展布,这一点 ,对于油气勘探尤为重要。

湖盆的形态取决于成因。在现代不同成因的11大类、76种湖泊中(Hutchinson,1957),构造湖与含油气盆地的关系最大 。构造湖包括拗陷湖(如东非的维多利亚湖) 、山间湖(如美国的大盐湖、我国的青海湖)和裂谷湖(如俄罗斯的贝加尔湖、东非的坦噶尼喀湖 、马拉维湖等) ,各自具有不同的形态特色。东非裂谷近年来的物探工作展示了裂谷湖盆几何形态的规律及其对沉积布局的控制作用。整个东非裂谷系分成东西两个裂谷枝(rift branch),每枝由若干个裂谷带(rift zone)组成,裂谷带内又分为若干个半地堑式的裂谷基本单元(fundamental unit) ,每个单元包括几个裂谷断块(rift block) 。比如坦噶尼喀湖加上相邻的河谷便构成了一个裂谷带,它由一系列方向相反的新月形半地堑相互联结而成,半地堑作为裂谷湖泊的基本单元 ,不仅决定了湖盆两侧地貌和沉积的不对称性 ,也决定了入湖三角洲与浊流的空间布局(Rosendal等,1986)。古湖泊学的一项任务,就是结合地震与钻井资料 ,探讨湖盆形态的构造控制及其对湖泊水文和沉积的影响。

(三)物理古湖泊学

物理古湖泊学根据沉积记录,研究湖水的温度 、密度、湖流、湖水循环和分层方面的历史,首先要确定的是湖泊的封闭性和开放性 。湖泊有外流型和内陆型之分。由河流 、降水和地下水补给的湖水 ,可以通过河流外溢而为外流湖,也可以封闭不再外溢而为内陆湖。两者的地质记录多有不同:内陆湖的湖面可受气候影响而大起大落,湖水面积与湖岸位置亦随之作大幅度变动;而外流湖的湖面和岸线就比较发达稳定 。湖泊的封闭和开放性 ,控制着沉积物的类型、湖水化学性质和湖泊生物群的演化。如只有内陆湖才形成蒸发盐岩,外流湖的沉积则通常以碎屑物为主,即使有化学沉积也限于湖泊以内 ,不像内陆湖可以扩展到季节性淹没的湖坪。

物理古湖泊学研究的另一重要方面是湖水的深度 。虽然它不易定量测出,但可根据沉积和古生物化石标志进行定性分析 。

与水深有关的是湖水的分层。湖泊由于表层受热,可以形成层状结构:表层的湖上层(epilimnion) ,底部的湖下层(hypolimnion)和两者之间的可能发育的温跃层。热分层现象在水深较大的湖中比较显著 ,而浅湖中垂直分层不明显 。湖水分层对于湖底含氧、底栖生物发育和沉积中有机质的保存等都有直接影响。湖水的分层也有种种变化。夏季表层水水温比底层高,属于正温层分布 。冬季表层水温比底层低,属于逆温层分布。两种相反的垂直分层 ,在春秋两季相互更替时湖水上下交换,便是所谓回水。寒温带的湖泊每年有春秋两次回水,称双循环湖;在高原和寒冷区表层水从不超过4℃ ,每年只有一次回水,属单循环湖 。有些深湖的底部水体稳定,只有上部水层参加上下循环 ,称局部循环湖,是形成富有机质沉积,发育纹层的良好环境 ,与全循环湖形成对照。

湖泊中,由于风力 、河流等营力造成的湖水运动,湖泊的表层流和底层流 ,都可能影响湖底的沉积。如由浊流带入湖底的沉积 ,还可以受湖底等深流的搬运而扩散 。上述这些,都是物理古湖泊学研究的内容。

(四)化学古湖泊学

与海水相比,湖水化学形成的变化幅度大得多 ,因此化学古湖泊学的复杂性和重要性也大得多。如果说古海洋学的关键在于洋流即其物理方面,那么古湖泊学的关键在于湖水化学 。化学古湖泊学研究湖水的矿化度、化学成分、碱度 、硬度和pH值等特征,对于湖泊沉积、湖泊生物和成油条件 ,都有十分密切的关系 。

湖水中的溶解盐,主要来自集水盆地的岩石和土壤,降水中的含量微乎其微。因此 ,集水盆地的岩性对湖水矿化度的影响极大。水流在疏松层覆盖区要比在坚硬岩石露头区的淋滤效果大得多,而地下水又比地表河水的溶解效果更强,地下水补给的湖水会得到更多的溶解盐 。同时 ,集水盆地的气候通过对岩石风化速度、植物发育程度的影响,尤其是通过降水与蒸发的比例,对湖水的矿化度起着决定性的作用。湖水的矿化度对于湖泊沉积的类型 、湖泊生物群的性质和生产力高低 ,都有重要的影响 ,因此是古湖泊学研究的一个重要方面。

然而,对于湖泊沉积和湖泊生物来说,湖水溶解盐的成分比矿化度又更为重要 。化学成分与矿化度有关 ,但又有十分不同的类型。淡水湖的阴离子以HCO3-为主,属重碳酸水;当矿化度增大时,水化学组分向两个不同的方向变化:中性盐湖 ,湖水按沉淀碳酸盐→硫酸盐→氯化物的系列演变;碱性盐湖,湖水向沉淀碳酸盐→重碳酸盐→苏打的方向演变,形成天然碱、食盐一类的蒸发盐。这两类咸水湖或盐湖在矿化度相同的条件下离子成分十分不同 ,相应地也有不同的化石群和成矿作用 。就现代介形虫而论,淡水条件下产有玻璃介(Candona)的种、金星介(Cypris)和河星介(Potamocypris)等,向中性盐湖方向演化时 ,一开始分异度还比较高,随后由正星介(Cyprideis)占优势,最后只剩下美星介(Cyprinotus)的一个种 ,到硫酸盐沉淀时还可有个别介形虫 ,而盐度超过80%后便全部消失;向碱性盐湖演化时,介形虫群以湖花介(limnocythere)占优势,到碳酸盐沉淀时 ,也就全部消失(Carbonel等,1988)。研究表明,碱性湖对于油气的生成最为有利 ,绿河和东非裂谷的一些湖泊均是实例。

严重影响湖泊沉积与生物的另一项化学参数是湖水的pH值,可以从日本酸性火山口湖的小于1到东非某些裂谷湖的大于11,相差悬殊 。湖水pH值对于营养元素和碳酸盐等的溶解度/饱和度十分重要 ,pH值低的湖水中,碳酸盐溶解度大,生物壳不易形成 ,即使形成后也不易保存。

(五)生物古湖泊学

生物古湖泊学重点研究湖泊的生产力。对于生油岩的形成来说,表层水的高生产力,可能比底层水的缺氧环境更为重要 。只要生产力高 ,在含氧的水底也能形成生油岩 。这是伦敦地质学会组织的“海相油源岩”(1983年)和“湖相油源岩 ”(1985年)两次国际讨论会上取得的新认识。

湖泊的初级生产力主要取决于光照率和营养元素的供应。光照率首先取决于纬度 ,因为高纬度区每天日照时间短 、日光入射角小 、生长季节短,加上冬季冰雪覆盖,不利于高生产力的形成 。与极地相比 ,热带湖泊的初级生产力可以高出两个数量级(表2-2)。同一个纬度带的湖泊除了湖水浊度和

表2-2 不同类型湖泊的年平均生产力

云量等影响外,生产力不同的主要关键在于营养物的输入。营养元素的输入取决于集水盆地的范围大小、地质条件和风化类型 。集水面积大的湖泊一般海拔较低,如果气候暖湿 ,化学风化作用强烈,而且岩石多为富含营养元素的磷灰石、碳酸盐岩 、玄武岩或流纹岩之类,就会向湖泊提供更多的营养物质 ,湖泊生产力可能升高。此外,营养元素的再循环至关重要,浮游生物死亡后从有光带下沉 ,重新分解后产生的营养元素有待水体混合,重返有光带进行新的光合作用。因此,季节性回水有利于发生藻类勃发 ,在分层深水湖泊中即使顶层的回水和混合 ,也会提高生产力 。例如坦噶尼喀湖湖水分层,湖下层只有10%的水有季节性回水现象,因此每年10月到次年5月湖水贫养 ,而6月到9月有季节性上升流发生,湖水变为富养(60~200 gC/(m2·a))到超富养(>200 gC/(m2·a))性(Katz,1995)。但是 ,深水湖的营养元素再循环也不如较浅水湖的湖泊,同是东非裂谷两支的裂谷湖,Albert湖(水深25 m)和Edward湖(水深117 m)的年生产力比坦噶尼喀湖湖(1470 m)和Kivu湖(489 m)高三倍 ,原因就在此(Katz,1990)。

其实,一些高生产力的古湖泊群也确实分布在当时的低纬度地区 。今天的东非裂谷跨越赤道两侧 ,巴西晚中生代的富烃湖泊群也是在赤道到南回归线之间(Mello等,1990),而北美东部早中生代的Newark古湖群现在45°N附近 ,而当时也处在热带地区(Olson ,1990)。

除研究生产力的高低外,古湖泊中生物生产、沉积作用、保存作用的方式和过程,也是含油气盆地古湖泊学古湖泊学研究极为重要的方面。因为 ,这有助于理解有机质的堆积和保存,有助于理解油源岩形成的沉积学机制 。当然,这种研究还要与沉积学结合起来 。

嫦娥1号的资料和(快来帮忙啊)

高光谱分辨率遥感应用于地质是光学 、结晶学、光谱学、传感器技术和图像处理技术等学科共同发展的结果。由于它具有将高光谱分辨率的图像与光谱合二为一的特点 ,不仅能有效地直接识别地表物质,而且还能更深入地研究地表物质的成分及结构。

因此,在地质应用中可在以下几个方面作出贡献:

1.制作基础地质图件

利用高光谱图像丰富的光谱和纹理信息 ,可以全面 、快速、经济有效地对研究区岩石分布、构造形迹展布及沉积环境等进行综合研究,为相应的各种地质研究提供源信息并加以更新在研究区中可以利用图像光谱特征与光谱数据库中光谱的相似性,如光谱角度填图(SAM) ,进行岩石识别与分类,从而绘制不同岩石类型的分布图 、不同构造单元的岩相图、不同变质程度的变质岩分级图以及火山岩系、火山机构的调查图等专题图 。

2.反演大地构造演化过程

根据高光谱吸收特征的细微差别,利用遥感信息提取技术 ,如光谱角度填图 、岩矿光谱指数等 ,对变质岩区的蚀变矿物进行研究,再造区域内构造演化的温压环境。同时可利用光谱混合分解模型 、高斯模型以及相似性测度等,技术提取岩矿蚀变信息 ,加强对变质岩系的光谱特征研究,建立高光谱遥感变质岩原岩恢复模型,再造动力变质环境。对沉积岩区可通过加强该区沉积岩系的识别与分类制圈 ,进行区域对比,进行古地理环境再造 。对岩浆岩区的研究则可根据该区火山岩系的高步谱岩性识别与制图,全面展示不同构造的展布情况和空间关系。由火成岩和区域岩浆活动特征 ,进行古大AV石脚构造单元划分与大地构造环境再造。

3.显示地质体空间关系

结合高光谱图像的纹理信息,利用定量遥感模型,确定岩矿的分布 ,进行岩矿的分布关系研究

4.成矿预铡

通过岩石光谱信息模型反演某些指示矿物的丰度分布 。结合遥感专题、图件以及丰富的纹理信息,借助于相应的成矿模式和理论,可以从全局、综合的角度对研究区的矿产进行可持续的勘探和开发。

概况

“嫦娥一号”卫星由中国空间技术研究院承担研制 ,以中国古代神话人物嫦娥命名 ,主要用于获取月球表面三维影像 、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。目前这颗卫星已经进入初样研制阶段 。在该阶段,将有电性星和结构星这两颗初样卫星来承担卫星测试工作。

航天专家介绍,电性星的试验主要是用于一些带有电子性能的设备的综合测试 ,结构星的试验主要是要考核结构设计的合理性,和整星上温度控制设计的合理性。目前,这两颗初样星的结构制造已经完成 ,将在年底以前开始整星测试 。在这个基础上,再进行“嫦娥一号”正样卫星的研制 。据介绍,整个初样测试阶段将持续到明年6月份 ,随后将进入卫星正样星的研制阶段。

此外,承担卫星发射任务的长征三号甲火箭目前已经投入生产。为了保证完成月球探测工程任务,科研人员对长三甲火箭进行了41项可靠性的设计工作 ,以提高其运载可靠性 。

技术难点

1 、轨道设计与飞行程序控制问题

2、卫星姿态控制的三矢量控制问题

3、卫星环境适应性设计

4 、远距离测控与通信问题“嫦娥一号 ”卫星由中国空间技术研究院承担研制,主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度 、探测地月空间环境等。“嫦娥一号”月球探测卫星由卫星平台和有效载荷两大部分组成。卫星平台利用东方红三号卫星平台技术研制,科研人员对结构、推进、电源 、测控和数传等8个分系统进行了适应性修改 。有效载荷包括CCD立体相机 、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。

“嫦娥一号”月球探测卫星将于2007年10月在西昌卫星发射中心 由“长征三号甲 ”运载火箭发射升空。卫星发射后 ,将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行 ,执行科学探测任务 。它将完成四大科学任务,首要目的便是为月球“画像”,也就是要通过各种手段获取月球表面影像和立体图像。此外 ,还要分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,探测月壤厚度以及地月空间环境。

专家介绍,嫦娥一号卫星两米见方 ,太阳翼展开后,最长可达18米,起飞重量为2350公斤 ,卫星需要10-12天可以飞到月球附近 。嫦娥一号设计寿命为一年,执行任务后将不再返回地球。发射步骤

“嫦娥一号”卫星发射后首先将被送入一个地球同步椭圆轨道,这一轨道离地面最近距离为500公里 ,最远为7万公里,探月卫星将用26小时环绕此轨道一圈后,通过加速再进入一个更大的椭圆轨道 ,距离地面最近距离为500 公里 ,最远为12万公里,需要48小时才能环绕一圈。此后,探测卫星不断加速 ,开始“奔向 ”月球,大概经过83小时的飞行,在快要到达月球时 ,依靠控制火箭的反向助推减速 。在被月球引力“俘获”后,成为环月球卫星,最终在离月球表面200公里高度的极地轨道绕月球飞行 ,开展拍摄三维影像等工作 。

预计卫星奔月总共需时157个小时,距离地球接近38.44万公里。而过去,中国发射的卫星距离地面一般都在3.58 万公里左右 ,二者几乎相差了10倍。

嫦娥工程探月计划

中国探月工程首席科学家 、中国科学院院士欧阳自远介绍“嫦娥一号”是我国发射的最远距离的卫星,距地球的平均距离是38万公里,而在这之前 ,我国发射的最远距离的卫星离地面4万公里 。

绕月探测工程将完成以下四大科学目标:

一、获取月球表面三维立体影像 ,精细划分月球表面的基本构造和地貌单元,进行月球表面撞击坑形态、大小 、分布、密度等的研究,为类地行星表面年龄的划分和早期演化历史研究提供基本数据 ,并为月面软着陆区选址和月球基地位置优选提供基础资料等。

二、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,主要是勘察月球表面有开发利用价值的钛 、铁等14种元素的含量和分布,绘制各元素的全月球分布图 ,月球岩石、矿物和地质学专题图等,发现各元素在月表的富集区,评估月球矿产资源的开发利用前景等。

三、探测月壤厚度 ,即利用微波辐射技术,获取月球表面月壤的厚度数据,从而得到月球表面年龄及其分布 ,并在此基础上,估算核聚变发电燃料氦-3的含量 、资源分布及资源量等 。

四、探测地球至月亮的空间环境。月球与地球平均距离为38万公里,处于地球磁场空间的远磁尾区域 ,卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体 ,研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用。

国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长 、绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍,

由月球探测卫星 、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标:

1) 研制和发射我国第一个月球探测卫星;

2) 初步掌握绕月探测基本技术;

3) 首次开展月球科学探测;

4) 初步构建月球探测航天工程系统;

5) 为月球探测后续工程积累经验 。

历史

探月计划酝酿10年

我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究,

1996年完成了探月卫星的技术方案研究 ,

1998年完成了卫星关键技术研究,以后又开展了深化论证工作。

经过10年的酝酿,最终确定我国整个探月工程分为“绕 ” 、“落 ”、“回”3个阶段。

1) 第一期绕月工程将在2007年发射探月卫星“嫦娥一号” ,对月球表面环境、地貌 、地形、地质构造与物理场进行探测 。

2) 第二期工程时间定为2007年至2010年,目标是研制和发射航天器,以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分 ,测定着陆点的热流和周围环境,进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析,为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。

3) 第三期工程时间定在2011至2020年 ,目标是月面巡视勘察与采样返回 。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车,对着陆区进行巡视勘察 。后期即2015年以后,研制和发射小型采样返回舱 、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等 ,采集关键性样品返回地球 ,对着陆区进行考察,为下一步载人登月探测 、建立月球前哨站的选址提供数据资料。此段工程的结束将使我国航天技术迈上一个新的台阶。

测试

中国探月计划第一颗卫星“嫦娥一号 ”的有效载荷正样系统正在进行最后联试,以确保科学探测设备将来在太空正常工作 。

“嫦娥一号”卫星有效载荷的研制测试工作由中国科学院空间科学与应用研究中心负责。有效载荷总指挥、中科院空间中心主任吴季16日在接受采访时说:“在有效载荷正样系统联试的最后阶段 ,各研制人员应继续保持严慎细实的工作态度,按质量要求完成正样联试,确保有效载荷设备顺利交付和工程任务圆满完成。”

卫星有效载荷因不同的航天任务而异 ,在现阶段主要是进行科学探测的仪器和科学实验的设备 。“嫦娥一号 ”卫星有效载荷将包括微波探测仪分系统、空间环境探测分系统 、有效载荷数据管理分系统等。

据了解,微波探测仪分系统将主要对月壤的厚度进行估计和评测,这是国际上首次采用被动微波遥感手段对月表进行探测。空间环境探测分系统由太阳高能粒子探测器等3台设备组成 ,将探测地月和近月的空间环境参数 。

“嫦娥一号”计划将于2007年发射,而后围绕月球进行一年的探测。

中国的探月计划经过长期准备 、10年论证,于2004年1月正式立项 ,被称作“嫦娥工程”。该工程目前主要集中在绕月探测、月球三维影像分析、月球有用元素和物质类型的全球含量与分布调查 、月壤厚度探查以及地月空间环境探测 。

相关资料

为月球画像

绕月探测工程是我国月球探测的第一期工程,即研制和发射第一颗月球探测卫星。该星将环绕月球运行,并将获得的探测数据资料传回地面。该工程由探月卫星、运载火箭、发射场 、测控和地面应用五大系统组成 。现已确定探月卫星主要利用“东方红三号 ”卫星平台 ,运载火箭采用“长征三号甲”火箭 ,发射场选用西昌卫星发射中心,探测系统利用现有航天测控网,地面应用系统由中国科学院负责开发 。

具体计划是 ,“长征三号甲”火箭从西昌发射中心起飞,将“嫦娥一号 ”卫星送入地球同步转移轨道后实现星箭分离,卫星最后进入环绕月球南、北极的圆形轨道运行 ,并对月球进行探测,轨道距离月面的高度为200公里。

设计寿命为1年的“嫦娥一号”卫星,将携带立体相机、成像光谱仪 、激光高度计、微波辐射计、太阳宇宙射线检测器和低能离子探测器等多种科学仪器 ,对月球进行探测。它在环月飞行执行任务期间,主要获取月面的三维影像,分析月面有用元素含量和物质类型的分布特点 ,探测月球土壤厚度,检测地月空间环境 。其中前3项是国外没有进行过的项目,第4项是我国首次获取8万公里以外的空间环境参数。此外 ,美国曾对月球上的5种资源进行探测 ,我国将探测14种,其中重要的目标是月球上的氦—3资源。氦—3是一种安全高效而又清洁无污染的重要燃料,据统计 ,月球上的氦—3可以满足人类1万年以上的供电需求 。月球土壤中的氦—3含量可达500万吨。

观测

我国首颗探月卫星“嫦娥一号”发射在即,民众亲睹“嫦娥奔月 ”的热情与日俱增。记者从组织参观此次发射活动的四川西昌金英旅行社获悉,目前已有1000多人报名参观 。同时 ,此前预定的800元参观门票票价有可能会向上调整。

外国游客无缘“现场 ”

据西昌金英旅行社工作人员介绍,截至2007年9月27日下午,已有北京 、上海、广州等全国多个城市的1000多人报名参加 ,主要以散客身份为主。由于西昌卫星发射基地可供参观的现场席位最多只有2000个,且要先满足部队、科研单位 、政府等部门人士,因而 ,实际普通参观者的名额并不到2000人 。

而此前媒体报道的800元门票的价格则有可能上浮。具体调价结果旅行社将于2007年9月28日公布。

据了解,这些参观者仅限于我国国内的旅游者 。目前,国外游客仍不在现场参观的接待范围之内 。

身份知会所在地公安

据了解 ,我国游客只需将身份证件传至旅行社 、并交纳一两百元订金 ,即可“预订”参观名额,而无须提供工作单位等其他信息。一旦发射中心确定了发射的具体日期,旅行社将会提前几天通知报名者。

旅行社在收到报名者的身份证件复印材料后 ,会在备份后提供给卫星发射中心审核 。发射中心并会就游客的身份向所在地的公安机关核实,并通知当地公安机关,以备紧急情况时能迅速、随时联系到相关人士。

最多提前两小时入场

据旅行社从西昌卫星发射中心获悉 ,“嫦娥一号”发射的日期初步定在2007年10月26日前后,且具体的发射时间“极有可能在晚上 ”。但更确切的发射时间尚有待于相关部门的最终确定 。此前,有媒体报道称 ,将在10月月底发射。

心急的游客是否可提前进入发射基地目睹“嫦娥一号”的风采呢?对此,旅行社工作人员表示,“绝对不可能” ,因为出入基地的车辆均需凭特制的通行证方可放行。而由旅行社统一组织的散客则会乘坐统一的大巴进入发射基地,“最多提前一两个小时 ” 。

可携摄像机拍摄发射

发射当日,所有的游客均将在距卫星发射中心60多公里外的西昌市区集合 ,然后乘坐专门的大巴进入发射中心 ,当晚参观完发射盛况后再返回西昌市区。另据了解,观景台离发射点约2.5公里。为了满足游客拍照留影的要求,旅行社方面透露 ,本次参观将可能与以前一样,允许游客携带照相机及摄影机拍摄留念,记录那一激动人心的时刻 。此外 ,为配合“探月旅游”,当地旅行社还开发设计了丰富的景点,构成“一日游”、“两日游 ”等。

发射初定2007年10月24日18:05

据专家透露 ,卫星最佳发射时间的确定相当复杂,需对当地雷电 、降水和云量等因素进行详细分析,并结合相关历史资料来判断。在航天、卫星发射、气象 、天文等多个部门反复协商下 ,最终确定了最佳发射窗口为10月24日下午6时05分左右 。

目前西昌卫星发射中心的准备工作紧张而有序,用于发射“嫦娥1号”的长征三号甲火箭已经吊装进3号塔的回转平台,而“嫦娥1号”也已经进入发射区3号发射塔静静矗立 ,蓝色的回转平台紧紧闭合 ,呈测试状态 。西昌卫星发射中心测试发射、测量控制等五大系统科技人员,正在争分夺秒,精测细量 ,为确保“嫦娥1号 ”卫星顺利发射升空进行最后的准备,目前准备工作一切顺利。

据了解,为确保“嫦娥1号”顺利升空 ,西昌卫星发射中心对2号、3号发射塔都进行了数十项技术改造。目前,中心两个塔架均具备发射“嫦娥1号”的能力 。有专家评价说,升级后的3号发射塔架已成为世界上最先进的发射塔架之一。数天之后 ,“嫦娥1号 ”将从85米高的3号发射塔起飞,奔往38万公里之外的月球。届时世界将再次瞩目中国 。

“嫦娥一号 ”已“站”上发射塔

10月17日下午,记者驱车自西昌市城区出发 ,沿西南方向上泸黄高速公路。沿途,不时可见火箭雕塑以及“卫星城”等标语。约35分钟后,汽车自漫水湾镇下泸黄高速公路 ,拐上一条柏油简易公路 。当地人把进这条简易公路称之为“进沟 ” ,不知是否与卫星发射基地在山沟沟有关。

发射中心17日戒备森严,18日可参观

由于卫星发射在即,卫星发射中心10月17日全天禁止游客参观。

站在“西昌卫星发射中心”石雕前 ,远远可看见一幢高大的建筑 。当地人介绍,那就是即将发射的“嫦娥一号”发射架。西昌卫星发射中心门前,一名卫兵威严地站立着 ,另一名卫兵来回检查过往车辆 、行人的证件。

据当地旅行社工作人员介绍,10月16日和10月18日,西昌卫星发射中心正常对游客开放 。

此外 ,“嫦娥一号 ”发射前,附近方圆四公里之内的居民将撤离,2.5公里内的居民必须撤离出该区域 。据称 ,此举是为预备火箭发射万一失败,避免对附近居民造成人员伤亡。

“嫦娥”发射架下,灯光闪烁

10月17日 ,记者进入发射中心附近区域 ,距最近的卫星发射架不过200米远。站在发射中心南面的半山腰上,可见发射中心三面环山:左侧是牦牛山,右侧是峡谷口 ,对面的山峰较小,当地人尚未为其取名 。

记者看到,高大的2号发射塔和3号发射塔分隔在两个区域。亚洲最高的2号发射塔 ,固定架和移动塔处于分开的状态,分别矗立在一条铁轨的两头。

最为显眼的是即将发射“嫦娥一号”的3号塔 。和2号塔不同的是,3号塔是全封闭的 ,从外面看就像一座没有窗户的大楼,楼顶上方是一部巨大的橘红色吊车。

据航天专家评价,升级后的3号发射塔架已成为世界上最先进的发射塔架之一。另外 ,分布在发射基地各处的6个避雷塔尖高耸入云,最长的约有70层楼高 。

据了解,截至10月17日下午 ,用于发射“嫦娥一号 ”的长征三号甲火箭和“嫦娥一号”都已经吊装上发射塔 ,正在进行最后的测试。

记者看到,基地内车辆、人员来回忙碌着,“嫦娥一号”发射架下 ,数盏电灯分外闪亮,如发射时喷射出的火焰一般。

此前,为确保“嫦娥一号 ”顺利升空 ,西昌卫星发射中心对2号、3号发射塔都进行了数十项技术改造 。目前,中心两个塔架均具备发射“嫦娥一号”的能力。

观景平台 屋顶用铁皮搭建

花800元钱,可在指定区域观看“嫦娥一号”发射盛况。记者昨日了解到 ,组织观看此次卫星发射的西昌金英旅行社已停止接收报名和预报名 。昨日中午,记者来到该旅行社,工作人员正紧张地通知全国各地交纳订金的游客 。

“我们通知这些游客于23日赶到西昌。 ”一名女性工作人员说。记者发现报名前去观看卫星发射的武汉游客寥寥数人 。

据了解 ,金英旅行社受中国西昌卫星发射中心委托独家办理国内外游客参观手续。该旅行社开设了卫星基地旅游纪念品专卖店,成立了卫星基地讲解队。

记者还提前探访了“嫦娥奔月 ”观景平台 。在工作人员带领下,记者看到“观景平台”为一栋四层楼房。

屋顶上用铁皮搭建了错落有致的两层“观景平台”。“卫星发射时 ,在这里就可以看到火箭扶摇升空的情形 ” ,一名工作人员介绍 。

站在楼上,远望正前方,隐约可以看到“嫦娥一号”发射架的雄姿。——这里距发射基地刚好4公里。

”

嫦娥一号 ”将利用上海造”激光眼”拍下首张中国版全月地形图

不论“嫦娥 ”奔月还是登月 ,首先要制作一张月球地图,这是每个制订探月计划国家的必答题,有望于本月下旬发射的“嫦娥一号”卫星也不例外 。

记者获悉 ,该星搭载上海科研人员自主研制的激光高度计,将承担我国首位“探月摄影师”之责,为世人拍下第一幅拥有较高精度的中国版全月地形图。

首只太空“激光眼 ”

作为“嫦娥一号”最重要的载荷之一 ,这台激光高度计的正样产品目前已装星。在上海可以见到其初样产品,“身长”30厘米,“体重 ”15公斤 ,看上去像是一台放在铁盒子里的摄像机,但它“拍 ”的东西可不是平面影像,而是三维立体的 。令专家自豪的是 ,中科院上海技术物理研究所和上海光学精密机械研究所在以往科研基础上 ,仅用两年时间便按时交付这只“激光眼”,关键部件全部实现国产,整体水平达到国际先进 ,并即将成为我国首台发射进入太空的激光高度计 。

激光拍照“掐秒表”

“激光眼 ”的制图形式非同一般,不是靠成像,而是靠“秒表”。激光高度计会向月球不断发射和接收反射回来的激光 ,并不断精确计时。“嫦娥一号”有了它,就好似向月亮表面一个接一个派出“光速短跑队员 ”,这些“运动员”一触到月面就即刻原路返回;激光高度计根据其“跑步”成绩 ,就能实时计算出其所跑距离,从而分辨出月面哪高 、哪低,哪是山脉、哪是盆地 ,最终得到各处的实际海拔,合成为一幅带有月球高程的完整地形图 。

按计划,在“嫦娥一号 ”进入环月阶段后 ,激光高度计便开始工作 ,不论月球表面是白天还是黑夜,也不论卫星处于正飞还是侧飞,都将长期开机 ,在200公里轨道高度上,每隔一秒发射一束激光。就这样,“嫦娥”像绕绒线球一样 ,围着月亮转了一圈又一圈,留下一个个激光“足印”,把月表状况统统扫描下来。

为后期着陆打基础

激光高度计技术不仅将为后期探月工程打基础 ,还将延伸至其它深空探测领域 。美国科学家在第一代和第二代火星探测器上都采用了这种激光高度计,通过不同颜色来标定不同高度,火星地貌简洁形象地展现出来 ,这也为火星探测器选定最佳着陆点提供了极有价值的依据。

据透露,我国已开始着手火星和小行星探测论证,这类“激光眼 ”有望在其中发挥作用。

“嫦娥1号”将在10月24日下午6时许发射升空 。有关天文空间研究方面的专家也证实了这一说法。

据专家透露,卫星最佳发射时间的确定相当复杂,需对当地雷电、降水和云量等因素进行详细分析,并结合相关历史资料来判断。在航天 、卫星发射 、气象、天文等多个部门反复协商下,最终确定了最佳发射窗口为10月24日下午6时05分左右 。

目前西昌卫星发射中心的准备工作紧张而有序,用于发射“嫦娥1号”的长征三号甲火箭已经吊装进3号塔的回转平台,而“嫦娥1号 ”也已经进入发射区3号发射塔静静矗立,蓝色的回转平台紧紧闭合,呈测试状态。西昌卫星发射中心测试发射、测量控制等五大系统科技人员,正在争分夺秒,精测细量,为确保“嫦娥1号 ”卫星顺利发射升空进行最后的准备,目前准备工作一切顺利。

据了解,为确保“嫦娥1号”顺利升空,西昌卫星发射中心对2号 、3号发射塔都进行了数十项技术改造 。目前,中心两个塔架均具备发射“嫦娥1号”的能力 。有专家评价说,升级后的3号发射塔架已成为世界上最先进的发射塔架之一。数天之后,“嫦娥1号 ”将从85米高的3号发射塔起飞,奔往38万公里之外的月球。届时世界将再次瞩目中国 。

嫦娥一号如果发生异常,可用激光摧毁

火箭里有的部件有两个或三个 ,允许一个或者两个零件是坏的 ,不影响整个火箭的正常工作。还有的设备是“双点双线的冗余”等。

另外,西昌卫星发射中心的技术人员还为火箭“减轻负担”(专业上称之为“降额设计 ”),采取双线设计 ,留有余量,保证线路安全 。一般可以为设备降一半的负担。

据悉,西昌卫星发射中心自2003年以来 ,做了一些相关系统级的冗余,主要是控制系统的冗余。

记者了解到,火箭飞行时 ,有一个测量系统测量其位置、速度等 。其计算机设备采用3个CPU的。据介绍,火箭包括控制系统 (类似转向等设备)、 结构系统(承载) 、动力系统和测量系统。

异常运行超过安全范围 火箭将被击碎

当前,针对“嫦娥一号”的发射安全工作 ,已做到万无一失 。在人员疏散方面,由当地政府负责(本报曾作详细报道)。其他安全方面,由部队和科学家们负责。

不仅如此 ,“基地已做好应付最坏打算的技术准备 ,而且非常先进和成熟 。”昨日,参加漫水湾“发射安全 ”会议的有关人士向记者透露:“针对火箭升空可能出现的万分之一可能性的两种故障情况,发射基地都做好了全力技术保障 。”

一种情况是 ,长征三甲火箭在喷火起飞时,因某种不可预知的原因,突然停滞不动。一旦出现这种苗头 ,整个系统的应急预案就会快速启动,消除可能发生的所有危险。据称,该技术处于世界绝对领先地位 ,可完全防患于未然 。

另一种情况是,当火箭正常点火升空后,在极短的时间内 ,突然出现轨道运行异常,而且,这种异常超越了安全范围。在此千钧一发之时 ,护卫火箭上天的激光等仪器 ,就会迅速发挥作用,瞄准核心目标,将其击碎 ,其碎片也必将落在疏散安全范围区内,不会对人畜造成任何伤亡。

关于“三维一体化勘查技术应用与示范”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了 ,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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  • sqyy
    sqyy 2025年07月28日

    我是乔德林的签约作者“sqyy”!

  • sqyy
    sqyy 2025年07月28日

    希望本篇文章《三维一体化勘查技术应用与示范》能对你有所帮助!

  • sqyy
    sqyy 2025年07月28日

    本站[乔德林]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • sqyy
    sqyy 2025年07月28日

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