塔里木盆地柯坪隆起典型沉积岩类的热红外光谱特征研究

塔里木盆地西北缘柯坪隆起一些典型碎屑岩、碳酸盐岩及蒸发岩的热红外发射光谱曲线的分析表明:利用残余辐射谱带（又叫低发射率带）的中心波长位置可以确定沉积岩中的主要矿物成份，并可利用残余辐射谱带的强度判断矿物成份含量的多少。这对于利用热红外多光谱遥感技术直接找矿具有重要意义。     

不同亚类硅酸盐矿物的中红外光谱学特征

利用热红外发射光谱研究了不同亚类硅酸盐矿物镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的红外发射光谱特征。在120oC时,通过对400～1650 cm-1的红外波段进行积分计算,发现硅酸盐矿物中镁橄榄石的发射率最高,可达到0.988,钠长石最低为0.947。硅酸盐矿物在850～1300cm-1区间均产生宽的低发射带,该发射带与硅氧四面体层中(Si,Al)-O的伸缩振动相关;在470 cm-1左右则形成相对尖锐的低发射带,与硅氧四面体层中(Si, Al)-O的弯曲振动相关。从岛状、链状、层状到架状硅酸盐矿物由于Si O2聚合程度依次增加,最强发射谷的位置依次向高频方向偏移,说明硅氧四面体中Si-O伸缩振动带的位置受到了n(Si)/n(O)比值的制约。此外,在辐射能量谱里,镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的最强辐射谷范围趋于变宽,依次为115、162、225和247 cm-1,反映了吸收的辐射能增加。综上可推测,硅酸盐矿物强的发射率可能与硅氧四面体中Si-O的振动模式、Si O2的聚合度、辐射能量谱中最强辐射谷的波长范围有关。     

基于热红外遥感数据的西藏冈底斯东段岩性识别

ASTER数据包含有从太空测量来自地球表面的多光谱热红外辐射数据。通过对JHU光谱库中岩石矿物热红外光谱特征的分析,以及对ASTER影像TIR波段光谱特征进行分析,利用比值法和光谱角制图法SAM相结合进行石英、砂岩和硅酸盐岩类等造岩矿物识别并在西藏冈底斯东段泽当矿田应用,最后将遥感解译分析结果与该区已的地质资料进行比较。结果表明,ASTER影像TIR波段基本上能识别硅酸盐类造岩矿物,并且对于岩性识别具有很大的应用潜力。     

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。     

结合实测光谱的ASTER TIR数据岩性划分与构造样式分析:以新疆阿克苏蓝片岩为例

常见造岩矿物的特征谱带位于热红外区域,因此热红外遥感在岩石地层划分与构造样式分析方面有巨大的应用潜力,并且精细岩石地层划分是构造样式分析的基础。新疆阿克苏蓝片岩被认为是目前世界范围内保存最好的前寒武纪蓝片岩之一。本文对该地质体中采集的不同类型岩石样品进行了室内热红外发射光谱测试,发现白云母石英片岩类残余辐射特征（restrahlen features,RF）位于波长8.55、9.16和9.60 μm处,绿泥绿帘片岩类RF位于波长9.60、10.50和11.66 μm处。按照ASTER TIR波段位置将样品的发射率光谱曲线重采样,利用ASTER TIR数据计算基性指数I_b和白云母指数I_m。依据I_b和I_m得到不同岩性段分布图,该图能反映蓝片岩地质体中不同基性程度岩石、后期侵入的基性岩墙群以及白云母石英片岩单元的空间分布。从岩性区域分布特征看,我们认为新疆阿克苏蓝片岩地质体平面构造样式表现为褶皱,其轴迹线为NE—SW向,这一结果与前人对其划分的单斜地层结构有较大的差异。另外,褶皱出现在地质体南部,说明其北部所受压力较南部小,与前人认识一致。研究结果体现了热红外遥感结合实测光谱可有效探测矿物岩石信息的优势,该方法可为相关研究提供参考。     

硼酸盐矿物的振动光谱研究：Ⅰ：喇曼光谱特征

本文利用激光喇曼光谱研究了不同类型的硼酸盐矿物,讨论了它们的谱带特征及其归属。研究结果表明,具简单基团的喇曼光谱可以作出比较明确的归属,且与红外光谱结果一致,而同时具三、四配位硼的矿物,其配阴离子虽很复杂,各种谱带相互叠加,但仍可以对主要谱带作出初步的归属。     

含白云石天然碳酸盐岩在中红外波段的辐射特性研究

利用红外发射光谱研究了含白云石天然碳酸盐岩及主要组成矿物的红外发射光谱特征,探究了影响其红外辐射性能的因素。X射线衍射(XRD)和微区拉曼光谱(Raman)结果显示白云石(70%)、方解石(25%)和石英(5%)是该天然碳酸盐的主要组成物相。基于黑体辐射定律以及在80℃时、400～2 000 cm-1各矿物的辐射能量谱,显示碳酸盐岩、白云石、方解石和石英的发射率依次减少(1. 010、1. 000、0. 997、0. 958),白云石是碳酸盐岩红外辐射性能的主要贡献者。在本文研究的温度和波长范围内,含白云石碳酸盐岩中主要组成矿物的热容是温度的函数,白云石高的热容有利于提高整体的热辐射性能;矿物颗粒直径对热辐射的传播有一定的影响,颗粒直径接近于辐射波长时热辐射出现衰减导致发射率降低;当化学键(C—O键、Si—O键)的振动出现在发射光谱窄的发射带范围内(1 350～1 500 cm-1和950～1 275 cm-1)则会导致相对较高的辐射能和发射率。     

硼酸盐矿物的振动光谱研究：Ⅱ：红外光谱特征

本文通过观测在不同温度下加热过的硼酸盐矿物的红外光谱,并与喇曼光谱结果进行比较,讨论了红外光谱谱带的归属。结果表明,通过观测不同温度下加热过的样品的谱带特征有助于谱带的归属。     

高光谱热红外遥感技术在地质找矿中的应用

高光谱热红外遥感技术用于地质找矿,目前国内外都在探索,由于热红外发射光谱的混合为线性混合,利用线性解混技术可以对硅酸盐类矿物,如石英进行识别和提取。这是其优于可见光—近红外和短波红外之处。大多数金属矿床与石英脉—硅化带的关系密切。另外,石英脉与硅化带的控矿作用又有差异。因此,利用高光谱遥感技术提取石英脉—硅化带,并将二者区分开来,对于金属矿的找矿具有极其重要的意义。航空高光谱热红外遥感技术由于可以获取高空间分辨率(亚米级)的高光谱热红外数据,可以进行热红外矿物精细填图,提取规模小的石英脉或硅化带,从而更具地质找矿价值。本文利用核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室的航空热红外成像系统(TASI),在甘肃北山柳园—方山口和新疆雪米斯坦地区获取了高空间分辨率的高光谱热红外遥感数据,从开展实用化热红外大气校正与光谱重建技术入手,探索了石英脉—硅化带提取与区分,解决了地质找矿中石英脉—硅化带的提取与区分这一具普遍性的关键技术难题,并通过示范应用,取得了明显的找矿效果。     

西华山花岗岩中石榴石红外光谱的初步研究

本文使用矿物的红外光谱图,对西华山花岗岩中石榴石进行了单种定名。主要根据是其红外谱带频率位置,谱带数目,带宽及相对强度,并结合矿物的X射线分析、化学成分、物理性质等进行讨论。且分析了谱带的归属,均获得较好的效果。     

矽卡岩型铅锌矿床石榴石和单斜辉石的红外光谱研究

组成矽卡岩的矿物主要为钙铁榴石—钙铝榴石系列的石榴石和透辉石—钙铁辉石系列的单斜辉石,其矿物成分变化与红外光谱谱带的变化有明显的相关性,即石榴石的红外吸收谱带随着钙铁石榴石分子的增高,谱带向低频方向移动;单斜辉石的红外吸收谱带随着矿物含铁度的增高向高频方向移动。     

计算机差谱技术在矿物红外光谱研究中的应用

在矿物红外光谱研究中运用差谱技术可消除其它矿物相谱带的覆盖,鉴定混合相中微量矿物成分,并得到单矿物谱图。 本文通过两个实例,介绍计算机差谱技术的特点、操作要点。云南腾冲热泉地区的粘土样品,用Perkin-Elmer983型红外分光光度计和3600数据站配合,应用视屏差减程序(Screen Diffe-rence)剥离掉主要组成矿物玉髓的红外光谱后,清晰显示出微量矿物明矾石的单矿物谱。西藏羊应乡热泉地区的岩心经处理后得到的粘粒,用计算机差谱技术进行多次剥离,得到一系列差减光谱,经确定,其矿物相为高岭石、蒙脱石、伊利石、石英、钠长石和微斜长石。     

可可托海3号伟晶岩脉中锂霞石和锂蒙脱石的发现

本文所研究的锂霞石和锂蒙脱石为作者等首次在新疆可可托海３号伟晶岩脉中的叶钠长石－锂辉石带中发现。论文对这两个矿物的产状、形态、物姓、化学成分、Ｘ射线衍射谱、红外吸收谱、差热和热失重曲线、光吸收谱和矿物成因进行了详细研究。与国外样品比较，该锂霞石的特征是肉红色，晶体细小，锰含量较高，光吸收谱显示Ｍｎ￣（３＋）的宽吸收峰；锂蒙脱石的特征是桔红色，鳞片状，Ａｌ＿２Ｏ＿３含量较高和ＭｇＯ含量较低，红外吸收谱上ＯＨ吸收峰为３６３４ｃｍ￣（－１），差热曲线上的放热峰为９２８℃，光吸收谱上Ｍｎ￣（３＋）的宽吸收峰强度大。     

傅里叶变换红外光谱鉴定粘土矿物复合组分的研究

应用傅里叶变换红外光谱可以达到最大信噪比的特性,有效地获得了粘土矿物复合体中的单体差示红外谱图。避免了X衍射光谱中的矿物间衍射线的覆盖和色散型红外光谱中谱带重叠等不利因素,为粘土矿物复合体的鉴定提供了新的途径。研究表明,对痕量和近似的矿物组分都可以得到谱峰不受任何影响的纯正的红外谱图。差示定量结果也十分满意。     

大别山区石英质玉宝石矿物学特征研究

大别山区石英质玉属新近发现的一种石英质玉（简称＂大别山玉＂）,具色彩绚丽、质地细腻温润等特点。利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、化学分析、红外光谱分析等方法,重点对＂大别山玉＂的矿物组成、化学成分、物理光学性质、微结构、红外吸收光谱等特征进行研究。结果表明,＂大别山玉＂具较典型的微粒-细粒结构,主要矿物为石英,含少量的绢云母、绿泥石、萤石、黄铁矿及其它粘土矿物等次要矿物,实属石英质玉;其化学成分相对较纯,主成分为SiO2,含少量的Al2O3,CaO,MgO,Fe2O3,FeO,K2O等;其红外反射光谱以Si—O非对称伸缩振动致特征的1177,1104 cm-1谱带、Si—O—Si对称伸缩振动致800,781cm-1分裂谱带以及由Si—O弯曲振动致492 cm-1较强谱带和542 cm-1弱谱带为特征。同时,还对＂大别山玉＂的结晶度及水的赋存状态一并给予了探讨。     

蛇纹石族矿物的红外光谱特征及其研究

蛇纹石族矿物的红外吸收光谱,早在50年代末期已有报道,70年代以来,特别是偏振光的红外光谱技术应用后,对蛇纹石族矿物的红外光谱与晶体结构之间的关系,有了进一步的研究,对谱带的归属也作了阐述^[2,3]。     

红外光谱在铁镁硅酸盐矿物类质同象研究中的应用

本文通过对柘榴石、辉石、角闪石和云母等铁镁质矿物的化学成分、光学性质和其它物性及红外吸收光谱的研究,试图找出它们的内在联系,以便用于研究矿物的类质同象变化规律。所测的矿物红外吸收光谱为中红外4000～400cm~(-1)波段的谱带特征,一般认为该波段主要是表现为硅酸盐中阴离子团的振动区。 从1、2图中可以看出所测矿物的谱带特征,铁镁硅酸盐谱带基本可分为三个波段,第一波段1100—800cm~(-1)据G.R.Hunt,J.W.Salisbury(1974),提出的硅酸盐光谱振动模式,该波段均为O—Si—O,Si—O—Si的非对称伸缩振动区。所以它们共同特点     

黑色电气石矿物组成与红外辐射特性的关系

作者对产自云南马关－麻粟坡矿带、广西钟山八步矿区的黑色电气石进行了矿物组成及化学成分的分析测试。实验表明，不同矿点黑色电气石的矿物组成和化学成分存在明显差异，化学成分对红外辐射特性存在一定影响，氧化镁含量较高的镁电气石具有高的红外法向比辐射率。论文对电气石的化学成分与成因的相互关系进行了讨论，为合理选矿，有效利用黑色电气石资源提供了实践和理论依据。     

甘肃花牛山金矿区热红外高光谱遥感特征分析与找矿预测

利用甘肃省花牛山金矿区热红外高光谱遥感数据(CASI/SASI/TASI)提取矿化蚀变矿物进行矿物填图,通过地面热红外高光谱测试验证其准确性,对热红外高光谱遥感矿化蚀变矿物分布规律和组合特征进行分析,结合矿床矿体特征、围岩蚀变特征,建立基于CASI/SASI/TASI数据蚀变矿物分带找矿预测模型。利用该模型在找矿预测区内进行找矿预测,新发现多处金、铜等多金属矿化线索,找矿效果显著,为热红外高光谱遥感蚀变矿物填图技术的推广应用提供了实例。     

PIMA在地质中的应用研究

便携式短波红外光谱分析仪（PIMA）可以在野外快速识别细粒矿物或者鉴定重要的化学组分。文章介绍了PIMA的性能、特点、工作方法和应用手段以及实例,使读者能对短波红外光谱矿物测量技术、“特征谱带识别”和“矿物填图”等技术手段有更深入的了解,提高我国地质勘探技术水平。