基于峰值权重的岩心高光谱矿化蚀变信息提取

针对传统的光谱角制图(spectral angle mapping,SAM)方法在岩心高光谱矿化蚀变信息提取中的局限性,提出了一种基于光谱特征区间吸收峰值权重的高光谱蚀变信息提取方法。首先,在图像反射率转换、噪声去除和端元提取基础上,系统分析了岩心高光谱图像中与铀成矿密切相关的伊利石化、绿泥石化和碳酸盐化等3种铀矿化蚀变的诊断性光谱吸收特征;然后,分别选取同类蚀变光谱曲线之间差异较小的部分作为特征区间,并对特征区间内峰值处的1个波段的反射率设置权重;最后对分别添加权重的参考端元与图像像元进行特征区间内的光谱角计算,实现3种典型铀矿化蚀变信息的提取。该方法突出了吸收峰值和局部光谱信息,能够很好地对同一蚀变进行聚类,区分不同蚀变种类。精度验证和对比结果表明,该方法在权重系数ω=2时,岩心高光谱矿化蚀变信息提取精度可提高20%以上,应用效果显著。     

相山铀矿田地面光谱测量数据处理与分析

遥感光谱研究是遥感地质的基础研究工作之一,主要用于地质领域中岩石、矿物、地质构造、地质演变过程[1]的研究以及找矿勘查(确定蚀变矿化带)。结合研究课题,本文主要介绍了相山铀矿田地面光谱测量数据的处理与分析方法,从定性和定量两个方面确定蚀变矿物的特征光谱,建立相应的识别光谱模型,为利用高光谱成像技术圈定热液矿化蚀变带,分析蚀变矿物组合,圈定找矿靶区打下基础。     

蚀变岩石和矿物光谱的切比雪夫比值函数波形分析

本文用切比雪夫比值函数对矿物学和岩石学剖面样品在2.O-2.5μm谱域的光谱进行波形分析。结果表明,波形分析技术在鉴别矿物、确定岩石绢云母化和碳酸岩化蚀变分带,及蚀变矿物相对含量等矿物学和岩石学的光谱研究中具有应用价值。     

遥感矿化蚀变分带弱信息增强提取方法研究——以普朗斑岩型铜矿区为例

为弥补以往研究中遥感矿化蚀变信息提取精细化程度不高、对西南三江斑岩型铜矿深部找矿勘查推进支撑作用有限的不足,针对西南三江成矿带中南段滇西北普朗斑岩型铜矿区矿化蚀变分带从外至内呈青磐岩化—硅化绢云母化—钾化硅化分布的特点,分析斑岩型铜矿矿化蚀变分带的特征矿物组成、诊断性波谱及其ASTER遥感波谱响应;采用多重分形"广义自相似性"和"局部奇异性"理论与能谱面积法(S-A法),探索复杂地质背景条件下斑岩型铜矿蚀变分带特征矿物,即青磐岩化(绿泥石、绿帘石)、硅化绢云母化(石英、绢云母)和钾化(钾长石)硅化(石英)等弱信息增强与提取方法;通过对遥感蚀变分带结果进行实地查证及岩矿鉴定,印证了本文构建的斑岩型铜矿蚀变分带遥感异常增强和提取方法的可靠性。     

基于矿物光谱指数的蚀变信息提取——以西藏多龙铜金矿集区ASTER数据为例

矿物光谱指数是利用比值的方法增强Fe和含OH矿物在可见光、短波红外区间的吸收特征,进而提取蚀变矿物信息的一种方法。由于斑岩型矿床的蚀变分带特征明显,西藏多龙矿集区中集中了斑岩型、浅成低温热液型等铜、金矿床,通过矿物光谱指数的计算提取相关蚀变信息,对该区域的下一步找矿具有指导意义。本文采用矿物光谱指数(5+7)/6、(6+9)/8等方法提取了镁、铝两类羟基及铝羟基类下的高岭石等蚀变信息,采用5/4、2/1的方法提取了二价铁、三价铁的蚀变信息。经过与OLI影像采用PCA方法及野外实地勘查采样,证实了利用本文方法所提取的蚀变信息有效。     

新疆白杨河铀铍矿区航空高光谱矿物填图及蚀变特征分析

以新疆白杨河铀铍矿区为研究区,通过建立航空高光谱数据CASI/SASI矿物填图处理流程,运用混合调制匹配滤波技术实现了多种蚀变矿物的填图。填图结果的野外验证表明,3种绢云母亚类的准确性高于85%,其他各类矿物的准确性高于90%。叠加研究区铀矿点资料,发现白杨河矿区赤铁矿化和高铝绢云母的空间分布特征与铀矿点分布高度相关,主要位于杨庄岩体与外围火山岩的北接触带附近,呈明显分带性。并且,高、中、低铝绢云母的空间分布指示矿床北部和南部的热液活动温度可能存在差异,区域上存在多期热液活动作用。这为矿区外围找矿预测和区域地质成因研究提供了参考和依据。     

高光谱蚀变信息在金矿找矿预测中的应用研究——以北山方山口金矿线索为例

航空高光谱数据具有丰富的光谱信息和高空间分辨率,在矿化蚀变带识别中发挥着重要作用。成矿地质条件分析表明,北山成矿带方山口—老金场地区存在与中酸性岩体有关的金矿床成矿潜力。覆盖该区的航空高光谱(CASI/SASI)遥感数据蚀变矿物异常提取结果显示,区内发育高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、褐铁矿、白云石、绿泥石、绿帘石和方解石等蚀变矿物。对金滩子金矿床光谱信息的剖析表明,"中—高铝绢云母+褐铁矿"为其标志性蚀变矿物组合;对区内高光谱异常信息进行筛选,圈定出方山口找矿预测区;对预测区内标志性蚀变矿物组合发育地段进行野外查证,发现3条金矿化黄铁绢英岩脉。实践表明,通过针对性地筛选高光谱蚀变矿物异常组合,可以有效地指导下一步的金矿找矿工作。     

Landsat8 OLI数据斑岩铜矿遥感蚀变矿物组合提取研究

Landsat8 OLI数据NIR波段(0. 845~0. 885μm)和SWIR2波段(2. 100~2. 300μm)波谱分辨率的提高,已分别成为含Fe~(3+)类、Al-OH类和Mg-OH类蚀变矿物的诊断性谱段。通过利用混合调制匹配滤波(mixture tuned matched filtering,MTMF)方法,开展多龙矿集区铁格隆远景区含Fe~(3+)类、Al-OH类和Mg-OH类蚀变矿物信息提取研究,并与Hyperion数据蚀变矿物信息提取结果进行对比分析。研究结果表明,基于Landsat8 OLI提取的3类蚀变矿物较为可靠;铁格隆远景区蚀变矿物组合的空间分布与斑岩铜矿经典蚀变分带特征基本吻合;遥感蚀变分带由内而外分别为绢英岩化+泥化带(Al-OH类蚀变矿物)和青磐岩化带(Mg-OH类蚀变矿物),Fe~(3+)矿物组合则分布在绢英岩化+泥化带和青磐岩化带之间或过渡带上。     

国产岩心光谱扫描仪CMS350A数据预处理技术

岩心高光谱编录是目前深度挖掘地质资料、实现地质找矿突破的有效支持技术之一。该技术实现了高光谱遥感矿物识别优势与钻探技术深部岩层采样特点的结合。针对国家重大科学仪器设备开发专项"岩心光谱扫描仪研发与产业化"支持研发的国内首台岩心光谱扫描仪CMS350A数据采集机理和获取的岩心图像及光谱数据的特点,对岩心光谱扫描数据预处理方法开展研究,提出了基于标准板的岩心扫描图像增强方法、图谱分析结合的干扰光谱识别和校正技术及岩心自动提取和拼接模型,实现了对岩心光谱扫描数据的实时、可靠处理,为后期岩心光谱分析、理化参数反演和矿物分析等工作奠定了基础。     

下庄铀矿田控矿因素光-能谱融合图像解译应用研究

通过光-能谱融合图像处理、解译与部分野外验证,对下庄铀矿田发育的钾化蚀变带和低钍补体进行了识别与提取,指出铀成矿与钾化蚀变断裂带及低钍补体具有密切的成因与空间联系。另外,以能谱图像上发现的环状影像为线索,通过对岩体主体固结成岩后穹状构造隆升事件的研究,认为本区曾存在地幔柱,地幔柱作用引发了多种地质事件(或作用),这是形成铀矿田的根本原因所在     

新疆哈密三种典型蚀变矿物的HyMap高光谱遥感信息提取

利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱(ＨyMap)数据,对新疆哈密地区岩矿信息识别方法进行研究。基于方解石、 绿泥石和绢云母3种常见蚀变矿物的光谱特征,在遥感数据定标和反射率图像转换的基础上,应用光谱角度模型（SAM）分类法进行自 动匹配识别和信息提取。通过掩膜技术进行方解石、绿泥石和绢云母矿物填图,并结合实验室光谱数据库光谱进行了验证。     

色那地区高光谱数据蚀变矿物提取及特征分析

以西藏班公湖-怒江成矿带西段多不杂矿集区东部的色那有利成矿区为研究区,基于Hyperion高光谱遥感数据,开展蚀变矿物提取研究;提取出褐铁矿、绿泥石和高岭土3类地表蚀变矿物波谱端元,并利用光谱角填图方法进行填图。野外验证结果显示,填图结果与野外调查基本吻合,矿物分带特征明显,并根据蚀变矿物分布情况划定了2个斑岩型矿床重点勘查区。     

西藏Hyperion数据蚀变矿物识别初步研究

矿物识别是高光谱遥感技术研究的重要内容,也是高光谱最能发挥作用的领域。文章以最新获取的西藏驱龙地区卫星高光谱Hyperion数据为例,进行了星载高光谱数据蚀变矿物识别的初步研究。根据矿物光谱识别规则和识别谱系,初步识别并提取出高铝和低铝白云母化、高岭石化以及绿泥石化等蚀变矿物。与已知地质资料对照分析,所提取的蚀变信息与矿区地质情况基本吻合,同时发现一个新的类似的蚀变组合。     

CBERS-02B星数据质量评价及铀成矿要素解译应用研究

利用遥感影像处理技术和数理统计方法,评价了中巴地球资源卫星02B星(CBERS-02B,以下简称02B星)遥感数据的空间特性和辐射特征,并与ETM+多光谱数据主要特性参数进行了对比分析.在此基础上,以江西桃山花岗岩型铀矿田为试验区,结合航空放射性数据,开展了基于02B星遥感数据的控矿断裂带、热液蚀变带及主要成矿岩体等铀成矿要素的光谱特征识别与提取,并对该数据的地学应用潜力进行了评价.     

CBERS-02B星数据质量评价及其铀成矿要素解译应用研究

利用遥感影像处理技术和数理统计方法,评价了中巴地球资源一号卫星02B星（CBERS—02B,以下简称02B星）遥感数据的空间特性和辐射特征,并与ETM＋多光谱数据主要特征参数进行了对比分析。在此基础上,以江西桃山花岗岩型铀矿田为试验区,结合航空放射性数据,开展了基于02B星遥感数据的控矿断裂带、热液蚀变带及主要成矿岩体等铀成矿要素的光谱特征识别与提取,并对该数据的地学应用潜力进行了评价。     

协同处理方式在遥感蚀变异常成因分析中的应用——以北山方山口地区为例

遥感蚀变异常是重要的示矿指标。但以往研究对遥感蚀变异常的地质成因及其示矿意义探讨不足,导致对遥感蚀变异常的分析往往具有多解性,影响了遥感蚀变异常在地质找矿中的先导作用。为此建立了能定量解释遥感蚀变异常地质成因和示矿意义的多源数据、多方法协同处理方式。该方式基于不同光谱分辨率和空间分辨率的多源遥感数据,采用光谱分析与岩矿测试相融合的方法分析不同尺度(不同矿物类型、不同成矿类型、不同地质剖面、不同空间区域)遥感蚀变异常的特征,即利用多光谱遥感宏观分析遥感蚀变异常区域分布特征;利用高光谱遥感分解典型地质体的遥感蚀变异常信息发育模式;利用X射线衍射分析、岩矿鉴定和光谱解算准确鉴别蚀变矿物类型并解释其地质成因与示矿意义。通过对北山方山口地区的测试,发现遥感蚀变异常的类型与地表发育的蚀变矿物类型基本一致,且不同成矿类型矿床的围岩蚀变可以被特定的遥感蚀变矿物信息组合有效反映,据此规律进行遥感蚀变异常查证,新发现多处矿化线索,较好地实现了遥感信息向地质信息的转化应用。研究表明,本研究中提出的多源数据、多方法协同处理的方式可有效克服单一数据源或单一方法分析结果的不完备性,提高遥感蚀变异常在地质应用中的可信度。     

遥感技术在甘肃北山地质调查和找矿中的应用

应用陆地卫星TM、MSS图像、航空彩红外像片、红外细分光谱扫描数字图像等多种遥感图像,结合多源信息复合处理技术,在甘肃安西北部地区（北山南带西段）开展了1:5万遥感地质调查和以金、铀为主的遥感找矿预测。通过工作,在合理应用综合遥感技术方法、基础地质研究、金铀矿产预测,以及1:5万遥感地质成图方法研究等方面均取得了重大进展。三年中,11人共编测了1:5万遥感地质图和1:5万遥感成矿预测图各21幅,解译发现了近千条蚀变岩带,圈出了67个金矿找矿靶区和铀成矿远景区,为开辟找矿新区提供了大量新的重要依据。     

TM、SAR、放射性能谱资料在砂岩铀矿成矿地质条件分析及找矿中的应用

在铀成矿理论指导下,运用彩色空间变换和比值合成方法对LandsatTM、JERS-1SAR及航放数据进行综合处理,有效地提取了与砂岩型铀矿成矿有关的各种地质信息,如铀源条件、补给-径流-排泄等水文地质条件及矿化蚀变信息等,在此基础上,对本区成矿远景进行了评价,并预测了远景地段。     

基于ASTER数据的蚀变矿物信息提取——以哈密黄山铜镍矿区为例

在分析哈密黄山铜镍矿区典型地物波谱特征的基础上,设计了基于ASTER数据的蚀变信息提取流程,详细论述了对4组含不同离子或基团的常见蚀变矿物应用主成分分析(PCA)进行蚀变信息提取、采用光谱角制图法(spectral angle mapper,SAM)进行干扰异常筛选的“SAM去干扰异常主分量门限技术”.4组(9种)蚀变矿物包括:含Fe离子的矿物(针铁矿、赤铁矿)、含CO23-基团的矿物(方解石、白云石)、含Al - OH基团的矿物(白云母、蒙脱石、高岭石)以及含Mg - OH基团的矿物(绿泥石、绿帘石).蚀变矿物信息提取结果表明,“SAM去干扰异常主分量门限技术”方法可行,对ASTER数据的应用效果与实际情况比较吻合,充分证明ASTER在短波红外范围内具有很强的矿物刻画能力.     

中等植被覆盖区金矿蚀变TM及JERS－1OPS遥感信息增强技术

本文分析了与金矿化相伴的蚀变矿物(铁氧化物、粘土矿物、碳酸盐矿物)的反射光谱吸收特征及金矿区上覆植被反射光谱对金矿化蚀变信息的干扰,同时介绍了利用植被指数法、比值-主成份变换法和植被掩模法对陆地卫星TM、JERS-1OPS等遥感图像进行处理,压抑植被反射光谱干扰信息和增强金矿化蚀变反射光谱信息的方法和效果。