岩矿光谱综合分析系统构建技术研究

正卫星、航空和地面遥感传感器都是接收地物目标的反射信号,不同的地物表面对不同波长电磁波的吸收和反射特性不同,形成地物的反射率随波长变化的特征波谱,称为地物光谱(童庆禧,2006)。光谱对于岩石分类和矿物识别具有指纹效应,是联系遥感地质理论和遥感采矿应用的桥梁(秦凯和赵英俊,2010)。通过收集、处理和分析典型岩矿的测量光谱,形成能够涵盖多种岩矿光谱和特征参数光谱数据集,基于软件工程技术构建成光谱数据     

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。     

广西龙州地区双层含铝岩系地质特征与找矿意义

对龙州地区合山组和都安组铝土岩（矿）层进行系统采样分析，并与堆积铝土矿进行对比研究，结合含铝岩系岩性与矿物特征发现，合山组、都安组铝土岩（矿）矿石矿物无显著差异，主要为一水硬铝石、高岭石、（鲕）绿泥石，其次为赤铁矿（针铁矿）集合体和碎屑物（岩屑、玻屑、砾屑），普遍存在大量（铁）凝胶。常量、微量、稀土元素特征及相关图解显示，合山组、都安组铝土岩（矿）均可能为该区堆积铝土矿的矿源层。Ni-Cr图解显示合山组铝土岩（矿）可能来自与火山物质有关的玄武岩，都安组铝土岩（矿）来源于卡斯特岩溶，堆积铝土矿除部分落入玄武岩、碳酸盐岩区以外，大多位于页岩、板岩内，表明该区堆积铝土矿存在多源性。微量元素Be、Ga、Sr、Ba含量与Sr/Ba、V/Zr、Zr/Cu含量比值等沉积环境元素特征表明该区原生铝土岩（矿）沉积环境为陆相；δCe分析显示铝土岩（矿）沉积环境有所差异，合山组表现为氧化环境，都安组则表现为还原环境。Th、U含量及Th/U含量比值显示该区铝土岩（矿）成矿以混合作用为主，并经历了较强的风化作用；δEu分析表明合山组、都安组铝土岩（矿）分别形成于被动大陆边缘与活动大陆边缘。合山组、都安组含铝岩系均发育不同程度的铝土岩（矿）层，都安组铝土岩（矿）部分样品已达工业边界指标，可作为沉积铝土矿勘查的主要目的层。     

矿物蚀变区典型地物光谱特征初步研究——以内蒙古突泉县-扎鲁特旗成矿带为例

文章基于野外的实测光谱数据,对岩石、土壤和植被的光谱反射特征以及它们在统计空间的分布关系进行分析研究,总结中等植被覆盖的矿物蚀变区典型地物的光谱反射特征以及不同地物在光谱空间的分布规律,为矿物的遥感蚀变信息提取提供一定的科学依据,有利于改进蚀变信息提取的方法。     

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     

基于红外光谱技术的内蒙古达斯矿区蚀变地质填图及其勘查指示意义

红外光谱技术,辅以显微镜下鉴定和矿物地球化学分析,通过系统采集达斯矿区地表岩石与钻孔岩芯样品,开展精细蚀变矿物填图,利用绢云母矿物Al- OH基团在2200 nm附近的光谱变化特征,开展勘查区及其外围的找矿预测。结果显示：① 研究区主要矿物为钠长石、微斜长石、石英、绢云母、高岭石、蒙脱石和绿泥石,另含有少量明矾石、电气石、石膏和黑云母等;② 电气石、明矾石、高岭石和绢云母矿物及其组合与成矿关系密切,具有中硫化浅成低温热液型矿床蚀变矿物组合特征;③ 目前已发现的Pb矿（化）体,主要产于300 m以浅,矿体底板为一套蒙脱石+绿泥石为主的蚀变矿物组合。矿体赋存于绢云母（高岭石+少量明矾石+电气石）蚀变带内,蚀变分带特征（矿化体中心向外）表现为：绢云母化→绢云母+高岭石（+少量明矾石+电气石）→绢云母+蒙脱石→蒙脱石+绿泥石;④ 区内长波绢云母指示了深部热源的位置,短波绢云母反映出热液流体与浅部大气降水的混合作用,根据绢云母矿物Al- OH波长插值填图及矿物组合特征变化确定了成矿流体pH值偏中性、温度逐渐降低的变化趋势;⑤ 绢云母矿物在2200 nm附近的光谱吸收深度与Pb品位之间呈正相关关系,10%吸收深度阈值可区分具有相似Al- OH吸收特征的绢云母和高岭石矿物;⑥ 结合GIS空间叠加分析,认为勘查区外围仍具一定找矿潜力。     

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。     

短波红外光谱技术在斑岩-高硫化型浅成低温热液矿床中的应用——以西藏铁格隆南超大型铜(金)矿床为例

铁格隆南铜(金)矿是西藏首例超大型斑岩-高硫化型浅成低温热液矿床.准确划分该矿床的蚀变分带对于后续的找矿勘探具有重要意义.本文主要运用短波红外光谱分析技术对西藏铁格隆南矿床进行蚀变矿物信息提取,同时利用X射线衍射辅助矿物识别;并结合岩相学和电子探针分析,对主要蚀变矿物绢云母的光谱特征进行系统梳理,构建铁格隆南矿区蚀变分带模型,探讨其勘查指示意义.结果表明:短波红外光谱清晰识别出高岭石、明矾石、地开石、叶腊石、绢云母、石膏、水铝石、蒙脱石8种蚀变矿物.根据蚀变矿物组合空间分布特征,从斑岩中心向外,可划分出钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化蚀变,在中浅部被高级泥化蚀变广泛叠加.矿区广泛产出绢云母,其主吸收谷波长介于2196～2215 nm(平均值为2206.6 nm)之间,且深部钾硅酸盐化带与绢英岩化带中的绢云母主吸收谷波长差异明显,钾硅酸盐化带中波长可大于2210 nm,可能是绢英岩化蚀变对钾硅酸盐化蚀变叠加改造的结果,绢英岩化带则集中于2206～2208 nm区间.绢云母1400 nm吸收峰波长(Pos1400值)和绢云母Al-OH的吸收深度(Dep2200值)与铜矿化强度呈现良好的耦合关系,可作为后续斑岩-浅成低温热液矿床勘查评价的重要指示标志.绢云母族矿物Al-OH吸收峰(Pos2200值)较小(＜2203 nm)且结晶度指数值越大(＞5.5)的区域揭示铁格隆南矿床的热液成矿中心主要位于ZK2404的深部.     

下庄铀矿田方解石的谱学特征研究

下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田,其中的沥青铀矿-方解石型矿化类型是近年来新发现的一种富矿类型。系统采集了该矿田中不同成矿期、不同颜色的方解石样品．进行了粉晶X射线衍射、电子顺磁共振波谱及反射光谱学研究。电子顺磁共振波谱揭示成矿期方解石中普遍含有Fe^3 和Mn^2 色心离子,而成矿期后和远矿样品中则一般只含有单独的Fe^3 或者Mn^2 色心离子,说明矿田中唯一的工业矿石矿物．沥青铀矿可能是在氧化-还原过渡环境下沉淀的,强氧化和强还原环境均不利于矿石的沉淀。反射光谱学研究揭示不同成矿期方解石的光谱学特征不同,反映了它们在特征元素、含水性等方面均存在差异,成矿期方解石以890nm和400nm两个波长处Fe^3 氧化物的吸收为特征,而成矿期后的方解石则分别在1922nm和1400nm呈现明显的水的吸收。利用反射光谱测定可以定量计算矿物在不同光波波段的吸收性强弱,并得到色度值。研究表明红度较灰度和亮度能更好地定量表示本区方解石的颜色,这也许是由于研究区的方解石大多呈现不同程度的红色和白色所致。     

华北南缘石炭纪仁村大型喀斯特型铝土矿物质来源与成矿过程研究

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世经历了强烈的风化和喀斯特化作用,并在晚石炭世形成大规模喀斯特型铝土矿,但是其物质来源及成矿过程目前仍存争议。本文选取华北南缘仁村大型喀斯特型铝土矿床,在矿床地质剖析基础上,对两个钻孔岩心进行矿物学、地球化学、碳-氧同位素分析,剖析了成矿物质来源和成矿环境条件,总结了铝土矿形成过程。仁村铝土矿含矿岩系赋存于奥陶系灰岩风化面之上的石炭系本溪组中,含矿岩系自下而上包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩。X衍射和扫描电镜-能谱分析显示铁质粘土岩主要矿物为菱铁矿和伊利石,铝土矿主要矿物为硬水铝石、黄铁矿、菱铁矿、锐钛矿、伊利石和高岭石,而粘土岩主要矿物为高岭石和勃姆石。铁质粘土岩元素组成以SiO₂、FeO、Al₂O₃为主,铝土矿以Al₂O₃、SiO₂、FeO、TiO₂为主,而粘土岩主要为SiO₂。微量元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等在含矿岩系呈现整体富集,稀土元素主要在铝土矿层底部富集。硬水铝石...     

新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿蚀变岩石的光谱特征及其意义

地物的光谱特征是遥感识别地物的主要依据,不同地物的反射光谱具有其特定的吸收特征谱带。利用ASD和PIMA反射光谱测试仪对新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿Ⅱ号、Ⅴ号斑岩铜矿岩体的蚀变围岩(地表采样与钻井采样)进行测试,并对结果进行分析总结。根据反射光谱特征谱带获得蚀变矿物的种类,确定了岩体的蚀变矿物组合,得到反射光谱的吸收谷在ASTER数据中所处的波段;对反射光谱曲线进行数学积分,获得ASTER数据中的强吸收波段。将以上2种分析得到的吸收性波段组合应用于蚀变遥感异常信息提取,结果表明蚀变遥感异常与野外地质特征吻合程度较高。反射光谱分析表明确定岩石矿物的反射光谱特征谱带是进行遥感信息提取工作的前提,波段组合选取对提取蚀变遥感异常信息非常重要。     

花岗伟晶岩型锂矿热红外反射光谱特征及锂元素定量反演研究

运用热红外反射光谱技术建立花岗伟晶岩型锂矿识别方法,可以用来对目标靶区开展含矿性快速评价工作.锂辉石在热红外波段主要存在四个吸收峰,波长位置分别位于8 600 nm,9 150 nm,9 350 nm和11 670 nm处附近,其中11 670 nm处的吸收峰是锂辉石矿物的特征吸收峰,吸收深度为0.021 9～0.04...     

黔北旦坪铝土矿床含矿岩系伴生元素富集规律

黔北务正道地区铝土矿床(点)广布,许多矿床含矿岩系伴生多种关键金属元素,具有较高的综合利用潜力,旦坪铝土矿床是近年在该区新模向斜内新发现的大型矿床.本文在对该矿床典型含矿岩系剖面地质特征和矿物组合研究基础上,通过不同位置铝土岩和不同类型矿石的主量、微量和稀土元素含量分析,初步查明了该矿床中伴生元素的分布特征和富集规律.研究结果表明,矿区含矿岩系中多种关键金属元素不同程度富集,不同位置铝土岩和不同类型矿石中富集元素的种类及富集程度存在较明显差异,其与铝土矿化过程出现的矿物组合及含量密切相关.总体而言,本区铝土矿床中Li、Sc、Ga具有较大潜在综合利用价值,其中Li主要富集于含矿岩系中上部,而Sc和Ga富集于含矿岩系中下部.此外,含矿岩系下伏下志留统韩家店组砂页岩经历了相对较弱的脱硅、富铝和富铁作用,其中许多微量元素也有不同程度富集,如REE元素,但其机理尚有待深入研究.     

花岗伟晶岩型稀有金属矿床蚀变系统与矿物光谱-地球化学特征耦合性研究——以川西打枪沟矿区为例

本文采用短波-热红外光谱联合测量技术+矿物地球化学分析手段,以川西打枪沟花岗伟晶岩型Li-Be稀有金属矿床的13个钻孔岩心样品为研究对象,开展了花岗伟晶岩型稀有金属矿床蚀变系统与矿物光谱-地球化学特征的耦合性研究。结果表明：(1)研究区蚀变分带特征表现为(浅→深):白云母→白云母+钠长石→白云母+角闪石+黑云母+其他斜长石,其中Li、Be矿体均赋存于白云母+钠长石蚀变带。(2)白云母矿物地球化学计算结果显示研究区短波白云母(波长小于2200nm),形成压力在0.03～0.25GPa之间,形成深度为1.3～9.6km,相关矿化类型为Li-Be;波长位于2200～2206nm之间的白云母,形成压力在0.16～0.38GPa之间,深度为6.1～14.5km,相关矿化类型为Be;长波白云母(波长大于2206nm)形成压力为0.45GPa,形成深度为17.1km,无矿化。由此认为研究区成矿环境温度在200～500℃之间、压力在0.03～0.34GPa之间、成矿深度在1.3～14.5km之间。(3)与Li矿化相关的白云母波长均小于2200nm,位移处于10nm波动范围,说明Li矿可能形成于岩浆-热...     

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。     

贵州省务正道铝土矿床矿物学特征

贵州省务正道铝土矿床是黔北—渝南铝土矿成矿带上的重要矿床,属于典型的沉积型铝土矿床。通过对铝土矿矿石的电子探针、扫描电镜、X-射线衍射等分析,发现组成铝土矿的主要矿物为一水硬铝石。铝土岩常具有撕裂状构造,反映出铝土岩系属滑塌沉积,没有经过长距离搬运,表明区内含矿岩系沉积环境属陆相的河湖盆沉积。成矿母岩主要是中下志留统韩家店页岩、泥岩。     

细分红外光谱遥感图象色调异常机理初探——以新疆阿尔泰某多金属矿区为例

本文以新疆阿尔泰某多金属矿区为例,对岩矿光谱特征、不同岩性段岩石化学特征、细分红外光谱遥感图象色调异常进行研究并通过野外验证后提出:Fe³⁺除在900nm 处具有强吸收特征外,在2150nm 附近有一个反射峰特征;细分红外光谱遥感图象色调异常的形成机理是与 Fe³⁺的2150nm 附近的反射峰特征有关的综合光谱信息的反映。     

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。     

遵义仙人岩铝土矿矿物学特征研究

应用矿石薄片、重砂鉴定与扫描电镜、电子探针和X射线衍射分析等对遵义仙人岩铝土矿的矿物成分进行了研究,论述了硬水铝石与伊利石、高岭石、绿泥石、赤铁矿以及黄铁矿等的矿物学特征,包括其结晶形态、粒度、物理光学性质和产出特征等;阐明了主要矿物在不同工业类型矿石中的含量及其组合特征。遵义仙人岩铝土矿与山东淄博"G层"铝土矿类比,矿物成分大同小异,均属"一水硬铝石(硬水铝石)型沉积铝土矿床"。     

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.