新疆乌恰地区ETM+数据蚀变矿物填图与重点成矿区域预测

含羟基和含铁矿物异常作为两大类近矿围岩蚀变是遥感间接找矿的重要标志.在地质找矿遥感勘查中,含羟基和含铁矿物分布制图和异常信息提取非常重要.近矿围岩蚀变在某些特定光谱波段可形成蚀变岩石光谱异常,这些特有的光谱特性在ETM+图像中被敏锐地识别到,用于含羟基和含铁矿物异常信息提取.新疆乌恰地区ETM+遥感图像,应用遥感图像处理技术和统计学方法,将各种微弱蚀变信息按级次圈定,进行羟基和含铁矿物异常信息分布的研究.综合地质、地球化学和遥感等信息的"二次开发"研究,优化了找矿信息,在此基础上圈定找矿远景靶区.     

中钢澳大利亚Carpentaria锰矿矿权区ASTER数据蚀变信息提取研究

应用ASTER多光谱卫星遥感数据,根据与锰矿相关的蚀变矿物光谱特征,采用主成份分析算法,提取了中钢集团所属的澳大利亚Carpentaria锰矿矿权区铁染、羟基、碳酸盐化、锰和硅化的蚀变信息。ASTER数据在锰矿化蚀变信息提取中能更好的识别不同类型含羟基蚀变矿物,能更好的提取含三价Fe离子的蚀变信息及锰矿物蚀变信息。对这些蚀变信息进行深入分析将有助于矿权区锰矿地质研究和勘查目标的确定。     

中钢澳大利亚 Carpentaria 锰矿矿权区 ASTEＲ数据蚀变信息提取研究

应用 ASTEＲ 多光谱卫星遥感数据,根据与锰矿相关的蚀变矿物光谱特征,采用主成份分析算法,提取了中钢集团所属的澳大利亚 Carpentaria 锰矿矿权区铁染、羟基、碳酸盐化、锰和硅化的蚀变信息。ASTEＲ 数据在锰矿化蚀变信息提取中能更好的识别不同类型含羟基蚀变矿物,能更好的提取含三价 Fe 离子的蚀变信息及锰矿物蚀变信息。对这些蚀变信息进行深入分析将有助于矿权区锰矿地质研究和勘查目标的确定。     

新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿蚀变岩石的光谱特征及其意义

地物的光谱特征是遥感识别地物的主要依据,不同地物的反射光谱具有其特定的吸收特征谱带。利用ASD和PIMA反射光谱测试仪对新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿Ⅱ号、Ⅴ号斑岩铜矿岩体的蚀变围岩(地表采样与钻井采样)进行测试,并对结果进行分析总结。根据反射光谱特征谱带获得蚀变矿物的种类,确定了岩体的蚀变矿物组合,得到反射光谱的吸收谷在ASTER数据中所处的波段;对反射光谱曲线进行数学积分,获得ASTER数据中的强吸收波段。将以上2种分析得到的吸收性波段组合应用于蚀变遥感异常信息提取,结果表明蚀变遥感异常与野外地质特征吻合程度较高。反射光谱分析表明确定岩石矿物的反射光谱特征谱带是进行遥感信息提取工作的前提,波段组合选取对提取蚀变遥感异常信息非常重要。     

多光谱遥感蚀变信息提取新方法研究

文章以青海巴音山多金属矿化区为例,将高光谱数据处理方法运用于多光谱遥感数据中提取矿化蚀变信息.利用该区域的Landsat7 ETM遥感影像和标准光谱库中的特征蚀变矿物光谱为基本数据,借鉴已知矿物标准中的吸收谷特征,应用光谱特征匹配技术进行吸收谷谱区间和吸收谷深度对比,通过比较两者的相似性,达到提取蚀度矿物的目的,提取出许多有价值的似蚀变带遥感信息.结果证明了该方法在多光谱遥感矿化蚀变信息提取应用中的可行性,同时取得了较为满意的效果.     

便携式近红外光谱仪的粘土样品鉴定及应用研究

<正>近红外光谱波段定义在780²500 nm,由于矿物晶格中原子间化学键的弯曲、伸缩或电子跃迁吸收某一区域的红外光谱,形成特征吸收峰(修连存等,2009),是基频分子振动的倍频与合频,能够反映CO32-、Al-OH、Mg-OH、OH等化学键的特征信息,可以被用于含水硅酸盐和碳酸盐等常见矿物的鉴定。近红外矿物光谱结合其它遥感技术已被广泛用于野外圈定热液蚀变     

热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述

热红外高光谱技术（6~14μm）是一种新兴的绿色地质找矿技术,它通过分析矿物热红外光谱特征,开展矿物信息提取及填图应用研究,进而指导找矿勘查。比起发展相对成熟的短波红外（1.1~2.5μm）高光谱技术,它对于短波红外波段无法识别的石英、长石、石榴子石、橄榄石、辉石、碳酸盐矿物、黑云母、角闪石、磷灰石等矿物具有更加敏感的探测能力。目前,热红外在地质找矿中的研究尚处于初级阶段,很多科学问题尚待解决。矿物化学成分的变化是引起热红外波谱特征变化的最重要因素,这也是开展矿物识别与提取的理论基础,本文首次系统分析了不同波谱库及文献中的热红外波谱,总结了上述典型矿物的热红外波谱特征,揭示了矿物的诊断性波段与识别标志。而后将热红外高光谱技术分为地面热红外光谱数据分析技术与空中热红外图像处理技术两大方向,其中地面热红外技术主要基于岩芯或地表样品的波谱特征,开展矿物精细填图研究,建立矿床的找矿勘查模型;空中热红外技术基于图像处理与分析,提取区域矿物分布信息,为找矿指明方向。最后本文指出了未来热红外高光谱技术在地质找矿中的技术难点及热点,即高精度热红外高光谱仪器的研发、矿物热红外光谱的快速识别技术、热红外图像信息提取算法的优化。     

用陆地卫星TM数据区分硫酸盐、碳酸盐及含水硅酸盐矿物

对两个地区（一个是半干旱的昆士兰，另一个是干旱的西奈）获取的陆地卫星ＴＭ数据对地质填图及工业矿产勘查的贡献进行了评价。每种情况均是用波段比值及其它标准技术进行数据分析。含水硅酸盐、碳酸盐及硫酸盐矿物作为一组矿物，可以通过它们在ＴＭ７波段上的吸收特征而与其它矿物区分开。然后用对数剩余值技术将ＴＭ数据还原成近似反射率并以假波谱的形式进行研究，这种波谱分析可以改进区分效果。在西奈可将含水硅酸盐矿物与碳酸盐矿物区分开。在昆士兰，能区分出含水硅酸矿物和硫酸盐矿物。尽管ＴＭ的波段宽、数量少，但还是能进行区分，表明ＴＭ数据的波谱特性还没有完全开发。     

基于ASTER 和ETM+数据的蚀变信息提取 比较研究———以西藏泽当矿田为例

利用ASTER和ETM+数据分别对西藏泽当矿田试验区进行了遥感数据矿物蚀变信息提取。根据研究区岩石矿物光谱特征,采用主成分分析法,提取了含三价Fe离子和粘土矿化蚀变信息,通过对两者提取的结果进行比较之后认为,ASTER数据比ETM+数据在矿化蚀变信息提取中能进一步识别不同类型的含羟基蚀变矿物,并且也能很好的提取含三价Fe离子蚀变信息,未来具有较大的优势。     

基于多角度高光谱指数的花岗岩中长石含量反演研究

花岗岩中长石含量的定量估算有助于其定名和分类,为后续相关地质过程研究提供基础数据。在可见光—近红外—短波红外波段范围内（0. 35~2. 5 μm）,传统基于光谱吸收特征参数反演矿物种类和含量的方法,不适用于像长石这类无诊断性吸收特征的矿物。同时,基于物理的辐射传输模型由于计算复杂,在较大程度上限制了该方法在矿物定量反演中的应用。本文基于多角度高光谱数据,通过不同光谱预处理方法及光谱指数类型的组合实验,创建用于估算花岗岩中长石比例的光谱指数模型。结果表明,使用2035 nm波段的反射率二重差分型（CRDDn2035）指数模型,在不同实测数据集中均具有良好表现,估算精度达到0. 81。本研究创建了一种适用于估算长石占比的光谱指数模型,为定量反演具有弱吸收特征的岩矿信息提供了新的技术手段与思路。     

青海省阿尔金黄石山地区近红外蚀变矿物填图

利用近红外光谱对羟基(OH-)等敏感的特性,可以区分多种蚀变矿物及其矿物的不同结晶度,如舍羟基之硅酸盐矿物(绿帘石、闪石等),碳酸盐矿物(方解石、白云石等),层状硅酸盐中单矿物(粘土矿物、绿泥石、蛇纹石等),硫酸盐矿物(明矾石、黄钾铁矾、石膏等)等;矿物的结晶度不同,其红外吸收峰形也不相同,而矿物的结晶度标志着矿化作用...     

荣成大疃刘家铍矿矿物赋存状态

大疃刘家铍矿铍元素主要以羟硅铍石单矿物赋存在矿石中。以羟硅铍石单矿物存在的BeO占79．45％;少部分分散在其他矿物中,以赤铁矿、褐铁矿中 BeO 含量较高,其次是绢云母、重晶石等。BeO 呈分散状态占20．55％,主要集中在绢云母中,这是由于矿石中绢云母含量高所致,分散状态的BeO无法回收。根据矿石中有用矿物和脉石矿物组合,矿石类型为羟硅铍石绢云母碳酸盐岩长石石英型铍矿石。     

基于GF-5、Landsat8与GF-2遥感数据的蚀变信息提取研究——以四川宁南铅锌矿集区为例

四川宁南铅锌矿集区是中国重要的铅锌矿成矿区之一，区内铅锌矿床广泛分布，其围岩蚀变主要为白云岩化、方解石化、黏土矿化、硅化、黄铁矿化及赤铁矿化，是重要的找矿标志，同时也为遥感提取铁染、羟基、碳酸根离子蚀变信息提供了重要的理论依据。由于遥感卫星传感器类型的不同，同一研究区内不同种类影像所得到的数据会有所差异，且采用不同的提取方法所得到的蚀变信息结果也会有所不同，因此，对同一区域进行单一影像或单一提取方法的研究往往存在偶然性与不充分性。据此，文章基于对研究区内Landsat8与GF-5两种影像数据的详细解读，采用3种有效方法进行蚀变信息提取。①波段比值法，对影像数据采用波段比值计算，并对波段比值进行密度分割，从中突出铁染，羟基、碳酸根离子蚀变信息；②主成分分析法和主分量密度分割法对铁染蚀变信息，羟基、碳酸根离子蚀变信息进行提取并作分级处理，结合GF-2高空间分辨率影像以及依据同谱异物、同物异谱、混合像元等原理剔除伪异常，以得到有效的蚀变信息；③光谱角匹配法，通过提取GF-5高光谱影像数据的纯净端员，结合光谱角匹配技术提取有效的蚀变信息矿物。对2种影像数据分别用3种提取方法所得到的蚀变信息结果进行对比，讨论其差异性，并通过叠合已知矿产地信息的方法筛选出效果较好的蚀变信息，将选取出的结果进行综合比对，最终在宁南矿集区圈定出预测靶区，经过室内化探数据验证及野外实地工作验证，证实其真实性，同时也为该地区下一步工作提供真实可靠的资料。     

基于多源遥感数据的矿物蚀变信息提取——以西藏甲玛铜多金属矿为例

以甲玛矿区的ETM+(TM)数据和Aster数据为数据源, 采用波段代数运算法和主成分分析法提取两种数据中的蚀变矿物信息, 然后将蚀变信息结果融合得到研究区矿物蚀变分布图。ETM+(TM)数据适合提取羟基、铁染、碳酸盐等基团(离子)信息, 为遥感找矿提供基础的技术支撑。Aster数据可以识别出更细化的蚀变矿物, 如方解石、褐铁矿、绿泥石、白云母和高岭石等。通过与研究区地质资料及前人勘探结果比对分析, 遥感矿物蚀变信息结果有效、可靠。      

不同地质储库中的镁同位素组成及碳酸盐矿物形成过程中的镁同位素分馏控制因素

镁同位素在低温地球化学过程中显著的分馏效应,是其示踪地球表生环境演化及物质循环的基础。本文在前人研究的基础上,对地球上不同地质储库中的镁同位素组成及碳酸盐矿物形成过程中的镁同位素分馏控制因素进行了总结:火成岩的镁同位素组成较均一;风化产物总体富集重的镁同位素,且变化较大;碳酸盐岩中灰岩相对白云岩富集轻的镁同位素,但总体上富集轻的镁同位素;岩石类型、风化强度以及植被等因素对河流地表水的镁同位素组成影响较大,导致地表水的镁同位素组成总体变化较大;海水的镁同位素组成均一,平均值约为-0.83‰;低温条件下,控制碳酸盐矿物无机成因过程中镁同位素分馏的因素有矿物相、沉淀速率和温度,其中矿物相是主要控制因素;生物成因碳酸盐矿物镁同位素组成与生物体对含镁碳酸盐矿物的利用形式有关,除了需考虑与无机碳酸盐沉淀类似的控制因素外,还需考虑不同物种对轻、重镁同位素的选择性吸收能力;因生物成因海相碳酸盐矿物几乎都是由最初的无定形相碳酸盐转变而来,故生物成因海相碳酸盐矿物的镁同位素特征不能代表生成无定形相碳酸盐的流体的镁同位素特征。镁同位素在低温条件下具有良好的分馏效应,随着分析测试技术的发展及不同地质储库中镁同位素组成数据的积累和完善,有关表生环境中镁同位素分馏机制的许多问题将逐步得到解决,镁同位素在揭示地球表生环境演化及物质循环方面将发挥更大的作用。     

方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究

利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO₃^2-的面外弯曲振动(ν₂)、反对称伸缩振动(ν₃)和平面内弯曲振动(ν₄),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80 ℃、400~2 000 cm^-1矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO₃^2-基频的显著影响,在1 300~1 650 cm^-1均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO₃^2-的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^-1)与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C—O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。     

细分红外光谱遥感图象色调异常机理初探——以新疆阿尔泰某多金属矿区为例

本文以新疆阿尔泰某多金属矿区为例,对岩矿光谱特征、不同岩性段岩石化学特征、细分红外光谱遥感图象色调异常进行研究并通过野外验证后提出:Fe³⁺除在900nm 处具有强吸收特征外,在2150nm 附近有一个反射峰特征;细分红外光谱遥感图象色调异常的形成机理是与 Fe³⁺的2150nm 附近的反射峰特征有关的综合光谱信息的反映。     

Reflectance spectroradiometry applied to a semi-quantitative analysis of the mineralogy of the N4ws deposit,Carajás Mineral Province,Pará, Brazil

Quantifying the abundance and physicochemical properties of minerals using reflectance spectroradiometry in the visible, near infrared and shortwave infrared (400–2500 nm) regions is an important tool in mineral exploration. In this study, the reflectance spectra of drill cores from the world-class N4WS iron deposit located in the Carajás Mineral Province, Brazil, were obtained. These spectra were validated using X-ray fluorescence (XRF) geochemical analyses and thin sections. The reflectance spectra were collected using a FieldSpec 3 spectroradiometer (ASD, Boulder, Colorado, USA) in 10 drill cores. The mineralogy of the deposit is mainly hematite, with lesser amounts of magnetite, goethite, quartz, kaolinite, gibbsite, smectite, talc, carbonate and chlorite. The mineralogy of the iron deposit was extracted from the spectral data using the geometry (depth and wavelength) of absorption features across the reflectance spectrum removed from the continuum. The depth of the absorption features is proportional to the mineral abundance, and the wavelength is proportional to the mineral chemical composition. The diagnostic absorption features of each mineral were used to determine the mineral abundance and composition. The final products include the abundance of iron (hydro) oxide (11.6% root-mean-square error [RMSE] Fe₂O₃); abundance of aluminous clays (RMSE 6% Al₂O₃); abundance of talc (8% RMSE MgO); identification of clay type (kaolinite, montmorillonite or gibbsite); composition of carbonate (dolomite vs. calcite); and composition of chlorite (Mg vs. Fe). The mineral abundance and composition results provided an effective characterisation of the ore, protore and host rocks and showed variations within the ore body.     

新疆谢米斯台地区岩矿光谱特征提取及光谱分析

不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的光谱特征, 这是利用遥感技术进行岩石矿物和蚀变信息识别的基础。本研究在谢米斯台地区进行岩矿样品采集, 利用ASD野外光谱辐射仪采集光谱反射率数据, 通过去噪处理、标准化处理、微分处理和去包络线处理, 开展了典型岩矿样品、风化面与新鲜面样品和不同矿化蚀变的光谱特征提取和光谱分析。研究发现, 岩矿在380~1 100 nm波段的光谱特征, 主要是金属离子产生;在1 100~2 500 nm波段的光谱特征, 主要是阴离子基团中的羟基、碳酸根和水分子产生;矿化蚀变光谱具有可诊断性特征谱带, 是其矿物组成中的各种蚀变矿物特征信息的反映;受到矿物含量改变和外界环境因素的影响, 光谱的整体形态或局部特征都发生变化。岩矿光谱特征的提取和分析, 将提高和改善高光谱技术对不同区域同种类型的矿床勘查。     

Uptake of Cu2+ by the calcium carbonates vaterite and calcite as studied by continuous wave (cw) and pulse electron paramagnetic resonance

The investigation of the Cu²⁺ uptake by the calcium carbonate minerals vaterite and calcite with continuous wave and pulse electron paramagnetic resonance (EPR) yields information on a molecular scale about the relevant complexation reactions at the mineral–water interface. The structural assignment is based on changes in the coordination geometry of the copper complexes. Magnetic interactions of the unpaired Cu²⁺ electron with nuclei of ¹³C-labeled carbonate ligands and protons from water or hydroxyl ligands in the first and second coordination spheres of the cation are detected by pulse EPR techniques. Our results show that the Cu²⁺ ions are rapidly dehydrated upon adsorption on the mineral surface. The strong surface binding is due to monodentate coordination to three or four carbonate surface ions, comparable to chelate complexation in solution. The formation of square-planar or square-pyramidal copper complexes at exposed surface sites like kinks and steps yields a convincing explanation for the inhibition of calcium carbonate growth and dissolution. Upon recrystallization the Cu²⁺ ions are integrated into the calcite lattice where they exhibit a dynamic Jahn–Teller effect. The resulting local lattice distortions are expected to destabilize the Cu_xCa_(1−x)CO₃(s) solid solution. Our results support the concept of a dynamic calcium carbonate surface, covered by a thin, structured surface layer. The detailed structural information obtained for Cu²⁺ provides a better understanding of the interaction of other metal ions with calcium carbonate minerals.