不同空间分辨率高光谱遥感数据对蚀变矿物信息提取的影响

高光谱遥感由于其精细的光谱分辨率,在定量分析物质成分上独具优势,因此广泛应用于提取蚀变矿物信息。探讨了不同空间分辨率高光谱遥感数据对蚀变矿物信息提取的影响,采用最邻近插值法、双线性插值法和三次卷积插值法3种重采样方法对美国Cuprite矿区空间分辨率为20 m的AVIRIS影像做空间尺度扩展,分别扩展到空间分辨率为25,30,35,40,45,50 m。采用SAM分类方法从不同空间分辨率影像中提取蚀变矿物信息,使用混淆矩阵评价提取结果。一方面比较不同重采样方法对后期蚀变矿物信息提取精度产生的影响;另一方面比较不同空间分辨率对高光谱遥感影像蚀变矿物信息提取精度的影响。结果表明:①采用不同的重采样方法做空间尺度扩展,会影响后期蚀变矿物信息提取的精度,但是数值变化相对较小。相比之下,最邻近插值法重采样下影像蚀变矿物信息提取的精度稍好一些。②在中等空间分辨率(20～50 m)范围内,基于50 m空间分辨率的高光谱影像,蚀变信息提取的总体精度和Kappa系数较20 m的明显下降。其中最邻近插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了7.94%,0.09;双线性插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了6.87%,0.08;三次卷积插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了6.68%,0.08。较高空间分辨率影像的总体精度和Kappa系数整体上均高于较低空间分辨率的情形。     

近红外光谱分析技术在蚀变矿物鉴定中的应用

近年来,我国近红外光谱测量技术取得了长足发展,它广泛应用在农业、化工、地质、医药测量等领域。利用近红外光谱对C-H(甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、芳基等),羟基O-H,巯基S-H,氨基N-H等敏感的特性,可以区分层状硅酸盐中单矿物(粘土矿物、绿泥石、蛇纹石等),含羟基之硅酸盐矿物(绿帘石、闪石等),硫酸盐矿物(明矾石、黄铁钾矾、石膏等),碳酸盐矿物(方解石、白云石等)及这些矿物的不同结晶度。这一原理的应用,为开发野外用小型便携式近红外矿物分析仪及其快速、准确的鉴定岩石标本提供了重要的保障。本文重点介绍低温蚀变矿物的近红外光谱特征、识别方法和定量分析;同时介绍便携式近红外光谱仪原理及指标,最后介绍如何利用矿物特征峰对钻孔、探槽和剖面样品所测数据进行地质建模,从中总结成矿规律,指导找矿。     

高光谱遥感在斑岩矿床蚀变信息提取中的应用

高光谱遥感将传统图像的空间维与光谱维信息融合为一体,用很多窄而连续的光谱通道获取地物的遥感影像,使得本来在宽波段多光谱遥感图像中不可探测的地物在高光谱遥感中能够被探测和区分(张良培等,2005)。地质是高光谱遥感应用最成功的领域之一,高光谱矿物识别和     

混合矿物组合光谱在蚀变矿物填图中的应用——以云南香格里拉地区Hyperion数据蚀变矿物填图为例

由于自然界中矿物的共生组合具有一定的规律性,因此,在地质找矿和蚀变矿物填图中,蚀变矿物组合和分带往往比单一的蚀变矿物更具有指导和决策意义。根据矿物在岩石、矿石或蚀变带中的共生和伴生组合规律及工作的地质目标,将某些不易区分且又不必要区分的矿物作为一个矿物组合进行识别,在混合光谱分解中亦作为一个端元进行计算,是解决矿物混合光谱的另一种有效途径。本文使用云南香格里拉地区的hyperion高光谱数据,以提取褐铁矿+绢云母的识别矿物组合作为矿物填图研究的组合端元矿物目标,对云南高海拔地区的岩石蚀变信息进行了提取和分析,制作了遥感蚀变异常图,并在图中蚀变提取异常的研究区实地考察并与提取信息作了比较。识别结果表明:研究区山头海拔高度基本都在4000m以上,原始植被较少,岩石露头较多,虽然受各种干扰较大,但提取出了比较满意的效果,进而可以其它知识的辅助下,可以实现对成矿远景区以及靶区的圈定。     

甘肃省酒钢山地区高光谱遥感蚀变矿物优选研究

正酒钢山地区位处北山成矿带,区域分布较多铁、铜、镍、金等矿床、矿点,成矿地质条件优越。前人在该区已开展较多基础地质、矿产地质、科研和多金属矿勘查等工作(聂凤军等,2001;左国朝等,1990),但该区找矿未取得实质性进展。本次依据酒钢山地区地形、地貌和围岩蚀变,采用高光谱遥感新技术方法,开展高光谱蚀变矿物优选研究,综合剖析蚀变异常,优选和圈定蚀变带和找矿预测区,以期指导矿产勘查,实现找矿快速突破。     

基于光谱特征参量的高光谱遥感蚀变矿物提取与分析

正目前,岩石矿物光谱识别利用的光谱吸收特征主要包括波谱曲线的谱带宽度、形态、深度、位置及光谱的相关系数等相似性度量(周强等,2005)。研究表明,在不同影响因素下矿物光谱特征参量的稳定性对蚀变信息提取影响很大。因此,在蚀变信息提取中采用比较稳定的光谱参量是研究的一个重点(王润生等,1999;杜培军等,2006;张宗贵,2004;杜培军等,2003)。在矿物光谱曲线的诸多特征中,峰谷位置是最稳定、最主要的特征。因此,     

光谱角技术在多光谱遥感蚀变异常提取工作中的应用

选择朱拉扎嘎金矿为试验区,ASTER数据为数据源,利用光谱角技术进行蚀变异常提取实验。重点阐述光谱角技术（SAM）在多光谱遥感蚀变异常提取工作中的两个关键技术：内部平均相对反射率法（IARR）大气校正和典型蚀变矿物波谱对应于ASTER波段重采样,最终通过光谱角计算提取了3种蚀变异常,分别为高岭土化蚀变异常、碳酸盐化蚀变组合异常和Fe-OH-蚀变组合异常。     

混合矿物组合光谱在蚀变矿物填图中的应用—以云南香格里拉地区Hyperion 数据蚀变矿物填图为例勘察新技术的应用

[摘要]由于自然界中矿物的共生组合具有一定的规律性,因此,在地质找矿和蚀变矿物填图中, 蚀变矿物组合和分带往往比单一的蚀变矿物更具有指导和决策意义。根据矿物在岩石、矿石或蚀变带 中的共生和伴生组合规律及工作的地质目标,将某些不易区分且又不必要区分的矿物作为一个矿物组 合进行识别,在混合光谱分解中亦作为一个端元进行计算,是解决矿物混合光谱的另一种有效途径。本 文使用云南香格里拉地区的hyperion 高光谱数据,以提取褐铁矿+绢云母的识别矿物组合作为矿物填图 研究的组合端元矿物目标,对云南高海拔地区的岩石蚀变信息进行了提取和分析,制作了遥感蚀变异常 图,并在图中蚀变提取异常的研究区实地考察并与提取信息作了比较。识别结果表明:研究区山头海拔 高度基本都在4000 m 以上,原始植被较少,岩石露头较多,虽然受各种干扰较大,但提取出了比较满意 的效果,进而可以其它知识的辅助下,可以实现对成矿远景区以及靶区的圈定。     

植被覆盖区高光谱遥感影像上蚀变岩与蚀变矿物信息的提取

在高光谱遥感找矿应用中,从影像上提取的蚀变信息经常包含了很多对找矿无用的信息。为了避免这些无用信息,本研究选取植被覆盖的云南普朗斑岩铜矿区作为研究区,使用该区高光谱遥感数据分别提取蚀变岩和蚀变矿物的信息,分析它们对找矿的有用性。提取蚀变矿物信息使用的是从影像上提取的矿物端元参考光谱,光谱匹配采用的是光谱角方法;提取蚀变岩信息使用的是野外蚀变岩参考光谱,光谱匹配不仅考虑光谱的整体形态,而且考虑吸收谷位置形态。在蚀变岩识别图上,4个典型蚀变岩点的野外验证表明:识别结果与实地地物基本一致。但是,在蚀变矿物信息图中,这4个圈定点无任何信息。这表明:这些点的蚀变岩信息较其表面蚀变矿物信息更丰富,因而能被有效提取出。通过比较蚀变岩、蚀变矿物的信息分布图,发现:一些粘土矿物(比如硬石膏和高岭石)的大量信息分布在沉积岩区,因而可能是假的蚀变信息。这表明:通过蚀变岩光谱获取的蚀变信息比通过蚀变矿物光谱获取的蚀变信息更可靠。在蚀变岩信息提取中,比较吸收谷位置识别前后的结果表明:考虑光谱整体和局部形态比仅考虑整体形态的识别结果具有更高的可靠性。     

电子探针在蚀变矿物晕研究中的应用

本文选择3种成因的微晶岩石,用电子探针直接在光薄片上进行常规全岩成分分析的实验,并将实验结果与化学分析结果作对比,说明用电子探针粗束斑缓慢移动样品和用细束斑面积扫描两种方法,对某些岩石进行化学成分分析的可行性。作者还采用上述方法,对湘西沃溪Au-Sb-W矿床蚀变矿物晕进行矿物—地球化学微剖面研究,揭示了有关热液矿床围岩蚀变作用过程中元素迁移的规律、岩石退色的机理,提供了矿床成因的信息。     

多光谱遥感蚀变信息提取的新方法应用研究

选择青海太子沟矿区及其外围地区作为研究区,引入支持向量机(SVM)新技术方法,依据U SG S标准光谱曲线来构造特征矩阵,采用LOO(L eave-O ne-O u t)算法来选择核函数及其参数,通过选取一个包括矿化区和非矿化区的训练数据集,直接从ETM多光谱遥感数据中提取出与矿化有关的遥感蚀变信息。经过野外检查验证,本次研究成果取得了良好的实际应用效果。     

成像光谱技术在典型蚀变矿物识别和填图中的应用

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特征及光谱变异特征;以新疆东天山黄山地区的HyMap数据为例,对目前已较为系统化的成像光谱识别技术(如MNF变换、像元纯度指数PPI和N维可视化端元识别NDVI)在典型蚀变矿物识别和填图中的应用进行介绍。     

基于HySpex成像光谱数据的钻孔岩心蚀变矿物提取及其地质意义

利用遥感技术提取找矿信息主要是提取地质构造信息、特殊岩性段(包括矿化蚀变段)信息等。以湖南省秀才洞热液型铀矿区的钻孔岩心HySpex成像光谱数据为例提取矿化蚀变信息,建立了一种以成像光谱数据处理为基础的矿物信息识别流程,识别出高岭石、蒙脱石、伊利石、方解石、白云母5种蚀变矿物。通过研究岩心中蚀变矿物的类型、组合及其分布规律,总结出研究区的矿化蚀变岩心以伊利石和蒙脱石为主,并伴有高岭石化,推断研究区的赋矿围岩花岗岩发生了酸性交代并产生了泥岩化蚀变现象,而且研究区的构造演化较复杂,岩浆具有多期次、多阶段侵入的特点,蒙脱石比高岭石蚀变强烈反映出成矿环境主要以碱性环境为主。     

相山铀矿岩芯HySpex成像高光谱数据蚀变矿物提取及其地质意义

成像高光谱遥感具有图谱合一的优势,能够根据光谱特征直接识别地物,是遥感领域的前沿方向。本文使用江西省相山铀矿田岩芯HySpex成像高光谱数据,采用基于专家知识的MTMF和波段运算方法开展了蚀变矿物填图,提取了赤铁矿、伊利石、绿泥石和方解石4种蚀变矿物,制作了铀矿岩芯高光谱蚀变矿物分布图。通过分析高光谱蚀变矿物类型、组合和分布规律,在岩芯中划分出中心蚀变带、近矿蚀变带和矿旁蚀变带,中心蚀变带蚀变矿物为赤铁矿+伊利石+绿泥石+方解石,近矿蚀变带为伊利石+方解石,矿旁蚀变带为零星分布的伊利石+方解石。其中,岩芯高光谱遥感提取出的绿泥石第二吸收峰位于2270 nm,光谱特征分析显示属于富铁绿泥石,与前人得出的与铀矿化密切相关的绿泥石主要为富铁绿泥石的结论一致。铀矿岩芯HySpex岩芯成像高光谱数据应用实践表明该数据在地质领域具有较好的应用效果和广泛前景。     

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.     

ASTER遥感数据蚀变遥感异常提取研究

基于ETM+/TM数据提取矿化蚀变遥感异常已趋于成熟,而利用ASTER(先进星载热发射和反射辐射仪)遥感数据提取矿化蚀变遥感异常鲜有报道.本研究利用USGS波谱数据库中典型蚀变矿物反射率数据,重建其在ASTER数据中波谱曲线.研究表明,ASTER遥感数据可以提取Mg-OH、Al-OH、CO32-和Fe3+离子(基团)信息.热液矿床的蚀变围岩通常含有上述4种离子(基团),它们的波谱特征是蚀变遥感异常提取的理论依据.本研究利用改进"去干扰异常主分量门限技术流程",以河北省承德地区和太行山区为例,上述离子(基团)信息提取结果与野外实际分布相一致,表明利用ASTER遥感数据提取上述4种离子(基团)信息是可靠的.     

西藏尕尔勤铜金矿多光谱遥感蚀变分带矿物提取

针对西藏多龙矿集区尕尔勤铜金矿床多光谱遥感蚀变分带矿物提取问题,在分析该区典型矿物波谱曲线的基础上,基于ASTER和L8_OLI多光谱数据采用MTMF和主成分分析方法对研究区蚀变分带矿物信息进行了提取。结果表明:(1)用MTMF方法可将Al-OH矿物细分为白云母和白云母+高岭石/蒙脱石;(2)尕尔勤铜金矿多光谱遥感地表蚀变分带矿物(组合)由内而外为:白云母→白云母+高岭石/蒙脱石→绿帘石,分别对应于斑岩型铜金矿的绢英岩化带→绢英岩化+泥化带→青磐岩化带。多光谱遥感地表蚀变分带特征对该区斑岩型铜金矿地面勘查和部署工作提供了重要的遥感线索。     

植被覆盖区高光谱蚀变矿物信息提取

在植被覆盖严重地区,基于综合光谱信息模型,开展了高光谱遥感典型蚀变矿物信息提取研究.以河北省承德市大营子地区为例,利用Hyperion数据,在植被覆盖度大于70%的地区,根据蚀变矿物与背景地物波谱特征的差异,提取了该区绿泥石、斜绿泥石、方解石和白云石蚀变矿物分布信息,与已知地质矿产资料及野外检查结果一致.最后依据蚀变矿...     

基于机载和星载高光谱遥感的武夷山成矿带蚀变矿物信息识别研究

武夷山成矿带是中国东部中生代火山岩区重要的金铜多金属成矿带之一。为进一步对武夷山成矿带的岩矿蚀变信息进行识别与对比研究,该文利用机载航空高光谱SASI短波红外数据和星载高分五号(GF-5)高光谱数据,在充分分析不同蚀变矿物的实测波谱典型吸收特征和矿化蚀变信息识别提取方法的基础上,基于迪开石、高岭石、石膏、铁绿泥石、铁镁绿泥石、镁绿泥石等6种蚀变矿物的实测光谱特征,应用光谱角填图法(Spectral Angle Mapper,SAM)对闽中永泰—德化—尤溪矿集区的两类高光谱影像的蚀变矿物信息进行自动匹配识别和信息提取。研究表明:1 两类高光谱数据都能较好地提取出上述6种典型蚀变矿物的分布范围,且结合地质资料能够推测出火山机构,暗示了较好的找矿前景;2 通过对提取的蚀变矿物信息的效果和特征进行对比研究,并经野外实测岩矿样品的光谱验证,SASI数据提取的蚀变矿物信息与实际验证点吻合更多;3 通过对比分析,发现应用高空间分辨率SASI数据的蚀变矿物信息提取结果较空间分辨率较低的GF-5数据更加稠密和精确,与空间分辨率越低,像素光谱混合越明显、地物精细区分程度也相对较差的常规认识相吻合。由于该研究中光谱验证点相对较少,且矿物种类有限,同时原始空间分辨率不同等因素,评价结果还需作进一步验证。