硼镁铁矿系列振动光谱的理论分析

硼镁铁矿系列矿物为含孤立的BO_3~(3-)络阴离子的无水硼酸盐,分子式可表示为(Mg,Fe~(2 ))_2Fe~(3 )BO_3O_2,Mg~(2 )、Fe~(2 )之间的类质同象置换形成了一个完全的系列。有关这一系列矿物的红外光谱资料甚少。在H.Moenke的汇集中只有一张硼镁铁矿的红外光谱图,彭文世、刘高魁的“矿物红外光谱图集”提供了三种不同成分的硼镁铁矿的红外光谱资料;     

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。     

名义上无水矿物中"水"的原位变温红外光谱研究

名义上无水矿物(nominally anhydrous minerals, 简称NAMs, 如橄榄石、辉石、石榴石、长石等)中以缺陷形式存在的结构水的重要性已经被地球科学界广泛认同,并得到了越来越多的关注。由于对OH振动的高度敏感性,红外光谱方法被广泛用来测量NAMs中"水"的赋存状态、含量以及在晶体结构中的位置。随着傅立叶变换红外光谱仪的不断发展及分析技术的提高,以及红外附件的更新换代,出现了一些新的分析方法。原位变温红外光谱实验就是利用变温红外附件测量样品在不同温度下的红外光谱,通过研究不同温度下红外光谱图的峰形、峰位、峰数等参数的变化,了解温度改变过程中样品所发生的物理、化学变化,且具有实时监测的优点,因此广泛用于含水矿物和玻璃中OH和H₂O的研究。主要包括含水矿物和玻璃的脱水机理及脱水动力学研究,OH和H₂O的红外吸收系数的温度依赖性及不同温度下红外吸收系数的校正等方面。虽然原位变温红外光谱广泛应用于含水矿物和玻璃中水的研究,但是应用于名义上无水矿物还是刚刚起步。NAMs中的H是活动的,高温下H的赋存状态及其在晶体中的位置可能会不同于室温,而地质过程往往都在高温下进行,研究高温下NAMs中的水具有重要的地质学意义。因此,有必要利用原位变温红外光谱实时监测不同温度下NAMs中水的变化。有关NAMs中水的原位变温红外光谱实验早期工作只是观察不同温度下谱图参数的变化并给予一定的解释,以及用此法来确定NAMs中水的赋存状态。受含水矿物和玻璃的研究结果的启发,原位变温红外光谱实验目前也开始用来研究NAMs中水的脱水机理和扩散动力学。此外,利用原位变温红外光谱技术,通过研究不同温度下OH的积分吸收面积可探索NAMs中OH红外吸收系数温度依赖性;通过研究OH峰位随温度移动的幅度与某些化学成分的关系,可给出NAMs中OH的结合机理方面的有用信息。虽然近些年来已经开展了一些工作,取得了一些新的成果,但是总的说来还处在起步阶段,今后针对NAMs的研究重点应该集中在以下三个方面:(1)吸收系数温度依赖性的定量化,(2)脱水机理和动力学的扩展,(3) OH结合机理研究的深入。     

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。     

景德镇地区高岭石红外光谱分析

采用红外光谱实验结合氢氟酸化学处理方法深入研究景德镇地区高岭石结构特征。通过解析红外光谱图确定该区高岭石为无序高岭石范畴,其结构中含有似地开石结构BCBCBC的八面体空位取代。通过对比氢氟酸处理前后的红外图谱,分析出该地区高岭土不含有地开石和珍珠石这两种多型。实验表明红外光谱分析对高岭土中存在的次要矿物伊利石不灵敏,而利用氢氟酸处理可以有效地鉴别,因而提出了一种利用红外光谱鉴定高岭石-伊利石混合物相的新方法。     

盐矿物的红外吸收光谱

红外吸收光谱是各种化合物的最重要的特征。根据化合物的红外吸收光谱,研究各种物质的结构和成分,已是重要的现代方法之一。随着仪器的不断改进和样品制备技术的日益完善,红外光谱在矿物学研究的应用上日趋广泛。不同的矿物有着不同的红外吸收光谱。单个矿物红外光谱的唯一性是鉴定矿物的主要依据。在光谱的红外区域被矿物吸收的射线的波长与晶体中分子或原子间的振动有关。     

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。     

矿物红外光谱多组分优化计算模式

矿物红外光谱多组分优化计算模式梁长林（华东地质学院）一、权计算公式一个由几种单组分物质（矿物）按一定比例组合而成混合物（岩石），在没有化学反应发生情况下，它的红外光谱也是由这几个单组分物质的谱按相应的比例叠加而成，假设混合物样品的红外光谱（样品谱）为...     

新疆可可托海稀有金属矿床矿物和岩石热红外光谱特征

当前新型材料、新能源在各个领域应用不断深化,稀有金属矿床迎来了世界范围内的研究与勘探热潮。新疆可可托海稀有金属矿床是我国最早开发利用稀有金属矿产资源的重要基地,但对其典型矿物和围岩的热红外反射光谱的认识还很缺乏,制约了对同类型矿床开展遥感地质调查和遥感地质学研究工作的推进。本文采用便携式热红外光谱仪,对可可托海3号脉的典型矿物岩石开展热红外光谱特征研究。结果表明:热红外光谱可以有效识别锂辉石、锂云母、绿柱石、电气石等典型的稀有金属矿物。其中,与锂云母相比,含锂云母伟晶岩产生了新的特征峰;含锂辉石伟晶岩、含电气石伟晶岩相比于各自单晶矿物,其反射特征峰均明显向短波方向偏移;含绿柱石伟晶岩光谱曲线反射特征峰比绿柱石单晶反射特征峰明显向长波方向偏移。本文初步建立了可可托海典型矿物和岩石热红外光谱特征数据库,总结了以锂辉石、锂云母等稀有金属矿床矿物、含矿伟晶岩及围岩的热红外光谱特征,可为热红外光谱进行稀有金属矿物的识别及花岗伟晶岩型矿床的勘探提供必要的基础数据支撑。     

CASI/SASI航空高光谱遥感矿物技术研究——以甘肃北山柳园地区为例

能源勘查、岩石矿物识别、矿物丰度制图以及成矿远景区圈定是高光谱技术发展和应用的主要方向。CASI/SASI航空高光谱数据可以在同一平台下同时获取覆盖可见光-近红外-短波红外光谱段的光谱信息, 且光谱分辨率和空间分辨率远远优于多光谱及星载高光谱数据, 所以在矿物蚀变信息提取中具有广泛的应用前景。以柳园研究区为研究对象, 对CASI/SASI航空高光谱遥感矿物过程中的关键技术进行了实验研究, 确定出航空高光谱矿物蚀变信息提取流程, 并对研究区蚀变矿物进行识别、填图。通过与研究区地质资料和前人实地勘探资料对比得出, 研究区CASI/SASI航空高光谱遥感蚀变异常结果与现实状况相当吻合。      

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。     

马坑铁矿钻孔岩心红外光谱特征及蚀变分带特征研究

红外反射光谱技术可无损、快速、批量地识别出硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等矿物,近年来在矿物学研究、地质勘探与找矿、矿山选冶等方面取得了较显著进展。尤其是热红外波段（6000~14500nm）可识别出辉石、石榴子石、橄榄石等蚀变矿物以及长石、石英等造岩矿物,对于矽卡岩型、铜镍硫化物型以及石英脉型等矿床地质找矿、矿床成因研究等具有重要意义。本文通过对国家实物地质资料馆馆藏的马坑铁矿钻孔岩心进行短波-热红外反射光谱测量与分析,总结马坑铁矿各蚀变矿物光谱特征,并快速厘定了该矿床的蚀变矿物类型及组合特征。马坑铁矿蚀变矿物主要有石榴子石、辉石、碳酸盐、绿泥石、绢（白）云母、角闪石、绿帘石、蒙脱石、石膏等。石榴子石热红外光谱特征是在9199nm、9730nm、10500nm及11100nm处具有明显的反射特征,辉石热红外光谱特征主要是在11500nm和12150nm处具有明显的吸收特征。红外光谱分析表明蚀变矿物在空间上呈现出明显的分带性,蚀变矿物组合及分布严格受围岩岩性和热液交代的双重控制。通过红外反射光谱蚀变矿物组合特征研究,“石榴子石+辉石”可作为矽卡岩型矿床的标型矿物组合,蚀变分带特征也反映了主矿体从高温到低温的变化过程;结合矿床地质特征,推断出马坑铁矿为典型的层控矽卡岩型矿床。本研究可为矽卡岩型矿床的成矿规律认识和找矿勘探等方面提供科学支撑。     

山东蒙阴金刚石矿床中铬铁矿红外谱学特征及找矿意义

铬铁矿是金伯利岩型金刚石矿床含矿性重要指示矿物之一.通过对山东蒙阴金刚石矿区无矿、贫矿、中等含矿、富矿金伯利岩岩筒中的铬铁矿红外光谱系统采集,寻找不同金伯利岩岩筒中铬铁矿红外谱图参数特征与金伯利岩含矿性的关系,以达到判断金伯利岩体无矿、贫矿还是富矿的目的.不同含矿性金伯利岩岩筒中50个铬铁矿红外光谱参数特征统计显示：铬铁矿红外光谱A峰吸光度与高频峰吸光度平均比值从无矿、贫矿、中等含矿到富矿金伯利岩岩筒,数据依次为0.71、0.73、0.83~0.93、1.09,显示出明显的找矿指示意义.     

绢云母短波红外光谱特征及其在矿产勘查中的应用

蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱特征日趋广泛地应用于矿产勘查研究中。绢云母作为热液矿床中最为发育的蚀变矿物之一,通过SWIR光谱技术提取其谱学特征,进而建立与矿床基础地质信息之间的相关性具有重要意义。然而,前人对于绢云母短波红外光谱特征的研究主要集中于单个矿床,缺少不同矿床间的对比。基于此,文章梳理了混合矿物光谱曲线中对单一矿物相对含量的提取方式,系统总结了温度、流体化学成分、流体pH值、寄主岩石、矿物结构、矿物粒度及共(伴)生矿物等因素对绢云母谱学特征空间变化规律的影响,最后,从契尔马克替换效应角度出发,分析对比了5种不同成因类型矿床中近矿端绢云母波长变化。虽然将绢云母短波红外光谱特征有效地应用于矿产勘查仍存在诸多问题,但作者相信,应用绢云母短波红外光谱特征进行矿产勘查依然具有良好的前景。     

基于短波红外光谱技术的蚀变矿物大数据定量预测方法探索——以福建上杭县紫金山金铜矿床为例

福建上杭县紫金山矿田是中国发现并保存较完整的浅成热液-斑岩铜金多金属成矿系统。紫金山超大型高硫型金铜矿是该矿田的核心组成部分,通过十多年基于短波红外光谱技术的勘查找矿应用示范,累积形成覆盖整个矿田的百万级短波红外光谱大数据库。文中通过对紫金山金铜矿床明矾石、叶腊石、高岭石类和云母族矿物的短波红外光谱数据的进行模拟计算,其结果与实际测得矿物全定量分析结果具备良好的相关性,能实现光谱的传统定性解译有效转化为定量解译,进而构建典型蚀变矿物的三维模型,实现与查明了厘米级精度的矿物三维空间分布规律,对紫金山金铜矿床的深部找矿预测具有重大指导意义。     

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]。     

红外光谱矿物填图技术及其应用

红外光谱可有效识别与成矿有关的中低温指示矿物,在野外利用红外光谱仪器开展矿物填图是目前国内外找矿勘查工作中广泛应用的一项高新技术,具有采样密度高、数据量大、效率高、成本低等优势。文章重点介绍了国内外红外光谱仪器研发历史及现状,以及近年来运用国产CMS350A型全自动数字化岩芯扫描仪开展的矿物填图范例,较全面地展示矿物填图技术及其应用效果。红外光谱矿物填图技术基于海量数据客观勾绘矿化蚀变特征,精准识别具有重要找矿意义的蚀变矿物,获取矿物离子交换信息并反演热液流体性质,为区域找矿潜力评价及下一步找矿部署提供指导。红外光谱矿物填图技术的发展方向为工作波段向热红外扩展、设备小型化、提高光谱分辨率及拓展应用领域。     

红外光谱定量测定硅灰石矿中矿物含量

通过对硅灰石矿中主要矿物——硅灰石、方解石和石英的红外光谱特征、及其与矿物含量间的变化关系的实验,确定了各主要矿物的特征分析吸收带,并建立了相应的工作曲线和相关方程。用红外光谱法定量测定了硅灰石矿中矿物含量。     

红外反射光谱方法的矿物学应用

反射光谱法是一种古老的实验方法，具有快速简便、无损伤等特点。但是，这种实验技术至今还未得到充分的开发应用。本文介绍矿物的红外反射光谱的实验方法、光谱特征及应用前景。     

硼酸盐矿物的振动光谱研究：Ⅲ.理论分析

本文利用位置群分析和因子群分析得到硼酸盐矿物的振动模式，并利用正则坐标分析从实测振动频率计算了矿物的力常数，得出：（１）利用位置群分析与因子群分析，可以得到矿物振动光谱所应具有的谱带数目，但理论结果与实测谱图并不完全一致，一般情况下，位置群分析就能得到与实测谱图相近的谱带数目。（２）对于比较简单的配阴离子团，可以利用正则示分析由实测的振动光谱频率计算力常数，从而得到有关化学键的信息，或者由已知的力