利用成像光谱遥感技术识别和提取矿化蚀变信息——以河北赤城—崇礼地区为例

成像光谱遥感因其具有高的光谱分辨率和能被直接利用于识别地物与量化地物信息而极具应用前景。不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的光谱特征 ,这是利用成像光谱遥感技术进行岩矿、蚀变信息识别的基础。以后沟金矿区和西沟窑矿化区为例 ,从应用技术和方法上开展了成像光谱遥感对蚀变岩识别的研究 ,阐述了进行岩矿识别的波谱机制、蚀变岩的信息识别与提取方法的选择、应用效果以及彩色合成显示等 ;其中光谱角度填图技术已被使用 ,并取得了良好效果。     

利用成像光谱遥感技术识别和提取矿化蚀变信息：以河北赤城——崇？…

成像光谱遥感因其具有高的光谱分辨率和能被直接利用于识别地物与量化地物信息而极具应用前景,不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的的光谱特征,这是利用成像光谱遥感技术进行岩矿、蚀变信息识别的基础。以后沟金矿区和西沟窑矿化区为例,从应用技术和方法上开展了成像光谱遥感对蚀变岩识别的研究,阐述了进行岩矿识别的波谱机制、蚀变岩的信息识别与提取方法的选择、应用效果以及彩色合成显示等;其中光谱角度填图技术已被使用,并取     

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.     

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。     

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。     

岩矿高光谱遥感及其在青藏高原的应用前景

高光谱成像作为目前遥感领域最先进的技术,在地质应用中取得了巨大成功。岩石和矿物由于电子过程和分子振动可以产生特征的光谱吸收,因此可以利用高光谱技术进行岩矿填图,快速且准确地获取区域内岩石和矿物的分布情况,进而圈定有潜力的找矿靶区。岩矿高光谱通过对岩矿信息的提取可获得矿物类别和矿物丰度分布甚至矿物化学成分的填图结果,识别方法包括光谱匹配、模式识别和人工智能方法 3大类。GF-5卫星上搭载的高光谱成像仪覆盖度宽、光谱分辨率和信噪比高,满足矿物精细识别和大比例尺、大面积岩性填图的要求,应用前景广阔。青藏高原地区矿产资源丰富、岩体裸露但地势偏远,有利于高光谱遥感蚀变矿物填图,开展区域找矿工作。同时,高光谱遥感凭借其空间尺度优势,可以方便快捷地获取区域整体信息,结合地球化学的时间信息,可为青藏高原关键地质科学问题的解决提供新的视角。提升岩矿高光谱遥感的定量化和智能化水平,将传统地质学方法获得的地下深部资料与遥感手段获取的地表数据结合,是促进地质遥感和地球系统科学发展的重要途径。     

新疆雅满苏铁矿床地空高光谱蚀变矿物特征及找矿应用

本研究旨在了解高光谱遥感数据在地质勘探中的应用性能,查明新疆山苏地区成矿地质环境;然后利用机载高光谱遥感数据对雅满苏地区进行综合分析和研究。选择雅满苏铁矿床作为研究对象,利用Field Spec Pro FR地面波谱仪和Hy Map航空成像光谱仪,获取地面和航空高光谱遥感数据,诊断、识别和提取地空高光谱蚀变矿物信息,开展高光谱蚀变异常特征综合分析,总结矿床尺度的地空蚀变矿物组合特征规律。进而结合地质矿产成矿有利信息,构建雅满苏铁矿床高光谱遥感找矿模型,开展找矿应用,圈定铁及多金属找矿有利区。研究表明:铁矿区矿化体分布的地面高光谱蚀变矿物为褐铁矿+黄钾铁矾+绿泥石,近矿围岩分布的蚀变矿物为褐铁矿+绢云母+绿帘石方解石;航空高光谱近矿蚀变矿物组合为褐铁矿+赤铁矿+绿泥石+绿帘石+角闪石,外围组合为绿泥石+绿帘石+绢云母。通过野外查证,新发现赋存在下石炭统雅满苏组灰岩与花岗岩体接触带的铁矿化体,取得了较好的找矿应用效果。该找矿有利区为雅满苏地区铁矿勘查提供了靶区方向,地空高光谱蚀变矿物找矿的研究方法和思路为航空高光谱遥感调查和遥感蚀变异常信息靶区定位提供借鉴基础。     

新疆谢米斯台地区岩矿光谱特征提取及光谱分析

不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的光谱特征, 这是利用遥感技术进行岩石矿物和蚀变信息识别的基础。本研究在谢米斯台地区进行岩矿样品采集, 利用ASD野外光谱辐射仪采集光谱反射率数据, 通过去噪处理、标准化处理、微分处理和去包络线处理, 开展了典型岩矿样品、风化面与新鲜面样品和不同矿化蚀变的光谱特征提取和光谱分析。研究发现, 岩矿在380~1 100 nm波段的光谱特征, 主要是金属离子产生;在1 100~2 500 nm波段的光谱特征, 主要是阴离子基团中的羟基、碳酸根和水分子产生;矿化蚀变光谱具有可诊断性特征谱带, 是其矿物组成中的各种蚀变矿物特征信息的反映;受到矿物含量改变和外界环境因素的影响, 光谱的整体形态或局部特征都发生变化。岩矿光谱特征的提取和分析, 将提高和改善高光谱技术对不同区域同种类型的矿床勘查。     

秘鲁南部斑岩铜矿典型蚀变带矿物信息提取及找矿远景区圈定

不同斑岩铜矿的构造地质、成矿时代和控矿因素具有其特殊性, 所以需要针对具体的矿区开展地质调查以获取矿区标志性蚀变矿物组合信息, 从而利用遥感技术手段提取矿区蚀变信息, 确定找矿远景区.通过综合分析秘鲁南部斑岩铜矿地质特征、控矿因素, 确立了以泥化-绢英岩化和青磐岩化组合蚀变矿物带为遥感找矿指示标志, 并以ASTER数据为遥感数据源开展蚀变矿物信息提取技术研究, 结合已有矿区地质资料、高光谱影像和实地勘查结果, 验证了典型蚀变带矿物信息提取结果的可靠性, 另圈定了2处找矿远景区.在综合分析、梳理已有研究基础上, 构建了多光谱遥感找矿模式, 并在智利、阿根廷等其他多个斑岩铜矿区取得了较好的应用效果.      

北山方山口地区典型蚀变岩矿的光谱特征研究

利用遥感数据提取蚀变矿物的基础就是熟知不同岩石和矿物的光谱吸收特征,尤其是要掌握不同物理、化学环境下岩石和矿物的光谱变异特征。北山方山口地区地质演化历史复杂,蚀变岩石类型多样。那么不同岩石和矿物的光谱吸收特征有何特点,跟遥感影像上对应端元的光谱曲线是否吻合呢?另外,何种采集条件下获取的地面岩矿光谱最具代表性呢?就上述问题,笔者对方山口试验区内典型岩矿的光谱特征展开研究。实验结果表明:原位露头岩石样品和原地碎石样品与岩石标样在光谱曲线特征上最为接近,样品表层的沙漠漆对特征峰的吸收深度有一定影响。而岩矿的可见光-近红外光谱主要取决于矿物的成分和分子结构,岩石的物理破坏作用不会导致特征谱带的变化。各蚀变岩石影像端元光谱曲线与其实测光谱曲线所反映的曲线形态和吸收峰位置基本一致,但不同蚀变岩石的光谱曲线相似性很高,因此仅利用遥感影像难以准确识别出蚀变岩石的类别,但利用遥感图像提取含Fe~(2+)、Fe~(3+)、OH~-、CO_3~(2-)离子或离子基团的蚀变矿物具有较好的可行性。这对遥感蚀变矿物信息的提取起到了理论指导作用。     

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。     

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。      

新疆红山铜金矿床基于地面高光谱遥感找矿模型构建

选择新疆红山铜金矿床,使用美国ASD公司的FieldSpec Pro FR地面波谱仪,在铜金矿区及外围地段分别对各地质体的英安岩、蚀变英安岩、花岗岩、花岗闪长岩、流纹斑岩、片理化带、矿体等开展地面波谱测试,获取各地质体的波谱曲线,综合剖析各吸收峰的波谱特征和蚀变矿物的反映特征,同时结合镜下鉴定和X射线衍射分析结果,研究和总结红山铜金矿区从矿体、矿化体、近矿围岩、外围蚀变围岩至外围正常围岩的地面高光谱蚀变矿物和蚀变矿物组合分布特征,结合矿床的地质矿产特征和地面围岩蚀变特征,形成地面高光谱蚀变矿物组合分布图,构建红山铜金矿床基于地面高光谱遥感找矿模型,为后期开展航空高光谱遥感调查、高光谱蚀变矿物信息提取和找矿预测提供地面高光谱波谱数据支持和典型矿床模型基础。     

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。...     

基于完全谱形特征的成像光谱遥感岩矿识别技术及其应用

成像光谱以图谱合一、自动生成像元光谱进行直接识别岩矿而极具应用潜力.本文提出并利用基于地物完全谱形特征的成像光谱遥感多波段组合的主成分(PC,Principal Component Analysis)变换方法提取岩类与蚀变分布;相应地利用光谱角识别技术直接提取与矿有关的蚀变矿物;最终进行波段组合、波段运算、反差增强与RGB合成提取出相关岩矿信息进行成矿综合分析.利用岩矿谱形特征进行谱段组合的PC变换的第一分量(PC1)更多地包含岩矿的波谱特征;PC2噪声多,信息模糊,相对信噪比低.利用PC1提取岩矿信息可靠、准确.这是一种面向目标的定量与半定量相结合的岩矿识别技术,在后沟金矿区起到了良好的应用效果.     

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。     

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。     

遥感蚀变信息提取研究综述

矿物蚀变信息是地质找矿的重要依据和手段，利用遥感数据提取蚀变信息是遥感应用领域研究的热点.通过对近年来蚀变信息提取涉及的遥感数据、矿物类别、常用方法等进行梳理，对比分析不同遥感蚀变信息提取方法的效果，总结了遥感蚀变信息提取的发展方向.结果表明，遥感数据朝着高空间分辨率发展，蚀变信息的地面精度随之提高；光谱分辨率的提高使得可提取矿物越来越多；数学方法和人工智能的发展提升了蚀变信息提取方法的应用空间.     

遥感蚀变地质特征提取研究——以新疆康古尔地区为例

围岩蚀变范围比矿体的范围大一至几十倍,与原岩有很明显的差异特征.应用遥感技术在卫星图像上提取出这种特征,是寻找矿床或矿集区行之有效的方法之一.依据蚀变矿物光谱行为造成的蚀变岩光谱特征,利用遥感数据和典型岩石的多元分析,对蚀变矿物成份和光谱数据间的关系作出定性和定量分析,建立适合研究区的遥感矿化蚀变主分量门限化信息提取模型.研究以主分量门限化模型为基础,在新疆康古尔地区进行了模型应用研究,结果表明此模型在采集岩石光谱数据较困难时可以达到一定提取效果,为该区的地质找矿提供思路.