广阔天地践行遥感找矿方寸之间寻求创新之道——记中国地质科学院矿产资源研究所研究员代晶晶

谭 凯

有着中国铜矿“巨无霸”之称的西藏多龙矿集区有何遥感特征？矽卡岩矿床能够用先进的光谱技术开展分带研究吗？作为重要的战略性矿产资源,稀土和锂如何能被高光谱传感器更好地探测到？……进入中国地质科学院矿产资源研究所遥感地质学科带头人代晶晶研究员及其同伴的研究世界，各种各样的矿产资源信息以别样的姿态出现在他们野外考察的路途中，更出现在实验室计算机的海量光谱分析数据里。

近年来，我国遥感技术的发展，极大地增强了人们在区域乃至全球范围内实现资源开发利用的能力。其中的高光谱技术能够探测和识别到多光谱遥感中探测不到的地物特性，使得它在矿产勘探等领域大放异彩。从地质找矿全过程来看，高光谱遥感技术有如“先头兵”，指导着找矿勘查选区和布控地质找矿重点勘查类型，特别是在高海拔、深切割等地形地貌复杂地区，可以大大节省人力与物力，成为地质找矿的重要技术手段之一。

代晶晶参加第15届国际矿床地质学会会议

代晶晶是自然资源部“西藏主要成矿带大型-特大型矿床勘查评价和研究科技创新团队”与“稀有稀土稀贵战略性矿产创新团队”核心骨干，长期深耕遥感地质领域。十余载风雨兼程，她以现代遥感技术为创新利器，取得了一系列亮眼的科研成绩，如创新性地建立矿物特征波谱勘查模型，指导找矿勘查，取得重要进展；
优化多种类型大宗矿产资源遥感找矿方法技术，开拓伟晶岩型锂矿及盐湖锂资源遥感找矿技术方法研究及应用，取得了良好找矿效果；
深化遥感与GIS技术在矿山环境监测中的应用研究，服务绿色开发。这一切成就的取得，与代晶晶多年的积累沉淀不无关系。

2000年，代晶晶考入中国地质大学（北京）土地资源管理专业。入学后，她因成绩优异，被选入学校第一届地质学理科基地班，学习期间与遥感地质学结下了不解之缘。地质学理科基地班旨在全面培养新时代地质专业综合人才，课程丰富，各种不同专业知识的交叉碰撞令人耳目一新、受益匪浅。通过这段学习经历，代晶晶奠定了扎实的地质学科基础，初步萌生了学科交叉研究的想法，并逐渐对遥感技术产生了浓厚兴趣。

嗜之越笃，技巧越工。大四那年，凭借优异的成绩，代晶晶被保送至中国科学院遥感应用研究所地图学与地理信息系统专业深造，师从“中国天眼”FAST系统总工程师聂跃平研究员。经过3年积淀，代晶晶对遥感技术的应用研究越发痴迷。硕士毕业后不久，本就是地质学出身的她，结合国家需求和自身兴趣，进入中国地质科学院矿产资源研究所工作，同时跟随我国高光谱遥感领域的资深专家王润生教授攻读遥感地质方向的博士。

一路有兴趣牵引，代晶晶在理论研究中不断沉淀，在项目实践中不断锤炼。正是这份执着与付出，让她与后来的诸多科研契机不期而遇，在遥感地质领域逐渐站稳了脚跟。

三稀（稀有、稀土、稀散）资源以其独特的性能和作用，成为众多关乎国计民生和国防安全行业所必需的金属材料，战略地位日益显著。代晶晶进入中国地质科学院矿产资源研究所之后，正是我国三稀资源调查研究的重要阶段。2011年，中国地质调查局“我国三稀资源战略调查研究”项目启动，拉开了国家层面的三稀资源调查、研究和深度利用的序幕。初出茅庐，就遇上了这一重要研究项目，代晶晶备感幸运。

代晶晶在西藏海拔5100米处开展野外工作

跟随中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究员，代晶晶开启了三稀遥感的研究历程。经过多年深耕，她的研究结出了可喜的果实：如开展了华南地区离子吸附型稀土矿山开发利用状况及矿山环境遥感调查与监测，快速准确地为矿政管理部门制订矿产资源规划、整顿矿产资源开发秩序、治理矿山地质环境等提供技术支撑和决策依据；
提出了基于反射波谱吸收深度开展溶液中稀土浓度定量评估的新思路，建立了一套基于反射波谱吸收特征的稀土浓度定量评估模型，精度高达93%以上，为溶解态稀土定量评估及水化学找矿提供了全新的研究手段；
首次建立了四川甲基卡超大型锂矿资源基地岩石及矿物波谱数据库，运用高光谱技术区分含矿岩体及不含矿岩体，并评估锂含量，建立了伟晶岩型锂矿遥感找矿模型，在青海省石渠、四川省马尔康、新疆维族自治区阿尔金等地推广应用，取得良好的找矿效果。这些创新探索为她进一步在三稀资源遥感研究领域攻坚克难奠定了坚实基础。在这期间，凭借扎实的研究积累，她申请获批了国家自然科学基金（青年基金）项目“基于反射波谱吸收深度的溶液中稀土浓度定量评估研究”。

正如“我国三稀资源战略调查研究”项目负责人王登红研究员所说：“中国‘三稀矿产’资源发展之路，任重而道远。”“稀土管得着，稀有找得到，稀散用得好”并非一蹴而就，瞄准这一国家战略布局，踏实前行，是代晶晶笃定的信念和方向。

就像每个人的手指都有独特的指纹一样，矿物也有自己独特的光谱特征。遥感找矿正是根据不同矿物的光谱特性对其进行识别。近年来快速发展的高光谱技术是一种快速、无损、精确探测矿物的技术手段，其中的热红外技术更是可以探测含硅氧键等原子基团的基频振动及其微小变化，因而对石榴子石等硅酸盐矿物的精细识别具有独特的优势。

通过大量阅读文献，代晶晶发现，国内外关于指针矿物光谱学的研究多集中于短红外波段，而短红外波段探测不到某些重要硅酸盐矿物如矽卡岩矿物，鲜有人涉及的热红外波却可以弥补这一缺陷。石榴子石是矽卡岩矿床的重要“指针”矿物，是指示矽卡岩分带和找矿勘查的重要标志之一。所以，代晶晶选取矽卡岩及其“指针”矿物石榴子石作为研究的两个切入点，一头扎入了热红外技术研究的海洋中。

此后，代晶晶基于前期研究，申请获批国家自然科学基金面上项目“矽卡岩矿床石榴子石热红外波谱响应及分带模型研究——以西藏甲玛矿床为例”。项目以西藏甲玛矿床矽卡岩成矿系统为示范，创新性地提出了应用热红外技术开展石榴子石波谱特征及其分带模型研究。通过光谱学、矿物学与矿床学等学科交叉，旨在从热红外光谱学角度解决矿物成分快速识别及指导矿床勘查。研究丰富了矿物学及矿床学研究的相关技术手段，同时开拓了热红外技术在找矿勘查领域的应用前景。目前，热红外技术已经成为代晶晶团队的重要研究方向之一，她期待着在这方面做出更多成果，发挥更大作用。

徒学知之未可多，履而行之乃足佳。遥感地质学是一门典型的遥感与地质相互碰撞、理论与实践相互融合的学科。因此，这些年，代晶晶除了埋首实验室做基础理论和算法研究外，每年都要开展一段时间的野外工作。十余年来，她的足迹遍布青藏高原、华南等重要成矿区。

尤其是在海拔四五千米的青藏高原，高寒缺氧、气候多变，更有甚者处于雷击区，或有野牦牛等猛兽出没。因此，高原区气候环境对地质工作者的工作效率，以及体力和耐力提出了严苛的要求。代晶晶每每考察，都是早出晚归，为了节省时间，常以馒头咸菜匆匆果腹。就这样靠着强烈的意志和求知欲，一坚持就是十几年。

科研过程中困难多，在代晶晶看来，最棘手的还是正确的创新思维的诞生。“在这种情况下，唯有坚持交流与学习，请教前辈和同行，以项目为导向，以创新为主线，以他山之石攻玉，边实践边完善，尽力做好每一步。”

每当回首自己的科研生涯，代晶晶都会想起那些亦师亦友的前辈。作为自然资源部“西藏主要成矿带大型—特大型矿床勘查评价和研究科技创新团队”与“稀有稀土稀贵战略性矿产创新团队”核心骨干成员，她长期跟随唐菊兴研究员、王登红研究员开展科研工作。唐菊兴研究员以身作则、关爱后辈、注重思想品德教育，王登红研究员兢兢业业、认真负责、科研热情似火，他们无私奉献的精神无时无刻不在感染着她。还有认可她的研究、主动找她合作的赵元艺研究员、武广研究员……前辈们的厚爱，让代晶晶在科研的道路上增加了信心和勇气。如今，她也正将前辈们的精神通过潜移默化的方式，不断传递给自己的研究生。

未来，代晶晶希望带领团队，在国家“科技创新指导找矿”的主题要求下，不断提升遥感技术在地质找矿领域的应用水平，不负国家，不负自己，在广阔的祖国大地上，为找矿事业贡献更多力量！