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。     

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。     

基于光谱特征空间的苏必利尔湖型铁矿高光谱遥感蚀变信息提取方法

由于境外铁矿床位置偏远, 现场研究困难, 旨在探讨苏必利尔湖型铁矿的高光谱遥感蚀变信息提取方法, 为境外找矿提供依据.鉴于传统蚀变信息提取方法的局限性, 研究了在二维光谱特征空间中提取蚀变信息的方法.高光谱影像经主成分变换后, 包含较多地物信息的两个主成分的二维光谱特征空间体现了各向异性的特点, 不同地物的聚类常呈类似椭圆分布.在蚀变信息的聚类椭圆中圈定散点, 并应用波谱特征拟合, 将异常散点的平均光谱与美国地质调查局(United States Geological Survey, USGS)光谱库中的矿物光谱匹配, 确定蚀变矿物类型.以苏必利尔湖型铁矿——巴西Aguas Claras铁矿区为例, 提取了赤铁矿、绿泥石等蚀变矿物, 结果表明矿物的类型和分布与该区地质概况吻合.      

新疆东戈壁地区高光谱遥感蚀变特征及找矿分析

针对新疆东戈壁地区还未开展高光谱遥感方面的相关研究问题,提出利用地面和航空高光谱遥感蚀变异常特征,进行蚀变异常带分析及找矿应用的工作思路,系统剖析蚀变矿物异常特征,圈定蚀变带,野外查证新发现多金属矿化线索,取得较好的找矿应用效果。东戈壁地区周边分布有较多的铁及多金属矿床、矿点,成矿地质条件优越,且属准平原状的丘陵地貌,植被覆盖少,基岩裸露好,围岩蚀变发育,具备开展地面和航空高光谱测量的地质和自然地理条件,可获取高质量的高光谱遥感数据并为找矿勘查服务。文章选择新疆东天山成矿带的东戈壁地区,利用FieldSpec Pro FR地面波谱数据和HyMap航空高光谱遥感数据,解析地面各地质体所反映的蚀变矿物异常特征,系统剖析褐铁矿+赤铁矿、绢云母、绿泥石、角闪石等蚀变矿物的异常分布规律和反映的地质意义,综合区域地质特征和成矿规律,圈定高光谱遥感蚀变带,开展蚀变带的野外查证,新发现赋存于石英岩化(含)铁碧玉岩、变细碧岩、石英脉体中的铁、钼等多金属矿化,结合地质、蚀变矿物特征,初步预测东戈壁地区具有形成火山-沉积-后期热液改造型铁矿床、石英脉型钼矿床的成矿潜力,后期应开展以钼、铁矿为主的资源评价,重点开展石英岩化(含)铁碧玉岩、变细碧岩、石英脉体与褐铁矿+赤铁矿、绢云母、绿泥石、角闪石等蚀变矿物叠加地段的地质找矿。高光谱遥感技术可以快速获取异常信息和精确定位矿化异常信息部位,可发现较好的多金属矿化线索,为东戈壁地区下一阶段地质找矿和资源评价提供依据。     

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。     

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...     

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。     

基于特征导向主成分分析遥感蚀变异常提取方法

为利用多光谱遥感数据提取蚀变异常信息, 在分析蚀变矿物的先进星载热发射和反射辐射仪(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer, ASTER)和影像短波近红外(visible and near IR-short wave-length IR, VNIR-SWIR)谱带的特征光谱曲线的基础上, 对传统的主成分分析法进行了改进, 利用特征导向主成分分析法对辽宁兴城地区进行矿物蚀变信息提取, 成功的对该地区内的褐铁矿(Fe3+)、绿泥石(Mg-OH基团矿物)和高岭石(Al-OH基团矿物)进行了蚀变异常信息提取.通过实践验证和研究区地质资料表明, 特征导向主成分分析法能够有效地提取蚀变信息并识别研究区内主要矿物, 可以为该区的成矿预测工作提供一定的依据.      

基于特征谱带的高光谱遥感矿物谱系识别

文中初步提出并建立矿物识别谱系的分层识别技术以及部分离子、矿物的光谱识别规则。矿物光谱包含一系列特征吸收谱带。这些特征谱带在不同的矿物中具有较稳定的波长位置和较稳定的独特波形 ,能够指示离子类矿物、矿物的存在 ,是利用高光谱进行矿物识别的基础。文中分析了部分在自然界广泛存在的一些阴阳离子 (如CO2 -3 ,Fe2 + ,Fe3 + ,Al3 + ,Mn2 + ,Al—OH和Mg—OH等 )的可识别特征光谱 ,总结部分离子类矿物或矿物识别规则 ,并以美国Cuprite地区的AVIRIS数据进行矿物识别试验 ,利用矿物谱系识别技术从离子类矿物到单矿物再到更精细类矿物逐层开展识别 ,取得了较好的效果 ,初步实现利用宏观的手段 (遥感技术 )进行微观 (矿物 )的探测。     

基于遥感图像提取矿化蚀变信息

系统总结了国内外有关从ＴＭ图像上提取金矿化蚀变化信息的方法技术,并在此基础上加以拓展和深化化,形成了“多元数据分析＋比值＋主成份变换＋掩膜＋分类（分割）”这具有快速、准确、有铲特点的识别提出了“矿化弱信息”的方法。应用该方法技术先后在新疆、内蒙古及江西、云南提取金矿化蚀变信息,取得令人满意的效果。     

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。     

新疆红山铜金矿床地面高光谱蚀变矿物特征分析

正红山铜金矿床位处东天山成矿带,区域矿产以铜、镍、金为主,北部以铜矿为主,中部以金、铜、铁、银为主,南部以铁、铅锌、钼、金、银为主。该带分布较多矿床、矿点,成矿地质条件优越。前人在该区已开展基础地质、矿产勘查、专题研究和新技术方法示范等工作(姜寒冰等,2012;方同辉等,2002;许英霞等,2008)。该区地表基岩裸露,     

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。     

青海五龙沟金矿区蚀变矿物光谱特征与找矿应用

使用近红外光谱仪对五龙沟金矿区主要蚀变矿物进行了光谱测试,获得该矿区主要蚀变矿物的光谱数据;同时选择部分具有代表性的样品进行详细的镜下鉴定,并将镜下鉴定结果与野外实测光谱曲线进行对比分析,检查其对五龙沟金矿体矿化蚀变快速检测的有效性和准确度。对比分析结果表明,蚀变分带与矿体吻合较好,对矿化分带具有较好的指示意义,也为该区的金矿勘探提供了依据。      

基于地物光谱特征的成像光谱遥感矿物识别方法

成像光谱技术是遥感技术发展的前沿技术之一 ,它是在可见光、近红外及短波红外上 ,集图像、光谱于一体的具有高光谱分辨率的纳米遥感技术。文中从岩矿光谱特性的研究入手 ,通过光谱特征识别准则 ,利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱 (HyMap)数据 ,开展成像光谱遥感矿物识别的试验研究。试验识别的矿物有绿泥石、绿帘石、橄榄石、绢云母、滑石、石膏及黑云母等。试验结果表明 ,通过矿物光谱特征分析与其识别原则进行成像光谱遥感矿物识别获得了很好的效果。因此 ,基于地物光谱特征进行成像光谱矿物直接识别确实可行 ,有利于矿产资源评价中成矿物源和矿化蚀变信息分析。     

基于光谱相似尺度的遥感矿化蚀变信息提取

提出一种基于光谱相似尺度遥感矿化蚀变信息提取的新方法:首先根据蚀变岩及矿体围岩的实测光谱数据,利用光谱相似尺度方法,直接从TM图像中提取与金属矿化有关的蚀变信息.通过对青海芒崖地区遥感矿化蚀变信息提取的试验,表明该方法的可行性和有效性.     

基于光谱变异的遥感岩矿蚀变信息提取

岩矿蚀变是最重要的地质现象之一,在地质找矿与地质成生环境分析等地质应用领域都具有重要的指示意义.本文基于遥感地质应用的专属性,主要分析了热液蚀变矿物与原矿物光谱之间的关联与变化.在此基础之上,选择新疆贝克滩地区多光谱(ETM+)数据,利用小波包分解技术提取矿化蚀变信息.最终分析矿物蚀变光谱效应研究在多光谱和高光谱地质应用的重要性,探讨蚀变矿物光谱效应在遥感深层次地质挖掘中可能性.