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。     

粤西-海南金矿生物地化效应的遥感研究——以河台金矿为例

粤西-海南地区受金毒化植物中的金含量为丰度值的10—1961倍。叶绿素比变质岩区的低10％—30％,比花岗岩区的高10％—20％,类葫萝卜素比对照区的低10％—44％,叶体水含量比对照区的低10％—20％,叶面温度比对照区的低2—3℃。叶体细胞变形并破裂,叶面出现色斑、黄化和返青;叶面光谱反射率比对照区高5％—30％,波形发生5—15nm的蓝移;叶冠TM卫片和成象光谱航片的灰度值比对照区的高10％—100％,在TM和成象光谱假彩图上,受金毒化植物呈黄色与背景植物相区别;很据金生物地化效应的光谱和图象特征,建立了金矿信息系统和专家预测系统,快速、经济、准确地在粤西-海南广大植被地区发现了两个金矿靶区和两个金矿远景区。     

Crystal chemistry of suspended matter in a tropical hydrosystem, Nyong basin (Cameroon, Africa)

Suspended matter (SM) from the Nyong basin (Cameroon, Africa), a tropical watershed, was collected by tangential flow ultrafiltration to separate particulate (>0.45 μm) and colloidal (<0.45 μm; >20 kDa) fractions. In this basin, two distinctive systems in a selected small catchment (Nsimi–Zoétélé) of the Nyong river basin have been considered: (i) colourless water (groundwater and spring) with a low suspended load (<3 mg/l) and a low total organic carbon content (TOC<1 mg/l) and (ii) coloured water (Mengong brook and Nyong river), which is organic rich (TOC>10 mg/l) and contains higher amounts of SM (10–20 mg/l) than the colourless water. Freeze-dried samples of SM have been analysed by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR), and visible diffuse reflectance spectroscopy (DRS).

Colourless water mainly contains mineral phases, such as poorly ordered kaolinite, plus quartz and goethite in the particulate fraction, and euhedral kaolinite plus amorphous iron oxyhydroxides in the colloidal fraction. In contrast, the SM in coloured water is mainly organic in nature. The mineral phases in the particulate fraction are similar to those from clear water, but with additional phytoliths and diatom frustules composed of biogenic opal. In the colloidal fraction, complexation of Fe³⁺ and Mn²⁺ with organic matter is evidenced by EPR, together with significant occurrence of Fe oxyhydroxides associated with organic matter.

The sites of Al, Si, Fe, Mn in colloidal fractions derived from spectroscopic analyses are discussed with reference to chemical analyses performed by inductively coupled plasma mass spectrometry. Most of the observed solid phases or species correspond to those expected from published thermodynamic calculations for the same hydrosystem, except the colloidal iron oxyhydroxides in the coloured water. The presence of such iron phases is emphasised since they are expected to have large sorption capacities for numerous trace elements.

The crystal chemistry of SM is used to discuss the origin of the mineral particles transported from the soil to the main rivers in terms of mechanical and chemical erosion processes.     

月球表面矿物二向性反射特性实验研究

月表物质成分探测是月球探测的重要组成部分。研究矿物在光学波段的吸收特征,可以达到识别月表矿物的目的。作为月岩的风化产物,月壤的成分包括了主要的月球成岩矿物:斜长石、橄榄石、辉石等。本课题以斜长石和单斜辉石作为研究对象,旨在研究单矿物的二向性反射特性。影响月壤反射率的因素包括成分、表面物理特性等多种因素,研究中选用美国ASD公司Filedspec3光谱仪,测量单矿物不同颗粒粒度状态下350~2500nm的二向性反射特征。结果表明,观测几何角度变化对反射率的影响较大,有明显的二向性特征,在方位角180°及0°方位热点较明显。反射率随粒径降低而增加。实验结果可为月表矿物反演研究提供有力的证据。二向性反射方向的研究也为合理选择观测几何条件提高月表信息获取精度成为可能。     

南海北部大陆架西段新生代热演化历史及其特点的分析

在新生代各个历史阶段,莺琼盆地、珠三盆地和北部湾盆地的古地温依序降低,并和今地温分布特点相似。新生代以来,三大盆地的地温也都有一个逐渐降低并在近期有所回升的趋势,珠三盆地相对变幅不大,莺琼盆地早第三纪的地温比现代更高,北部湾盆地晚第三纪相对低温的特点明显。这些区域地温的差异及其历史的变化,主要不是由于深部地热背景的不同或变化,而是因古地温研究区间沉积物热特性不同的结果。     

基于Apollo15月壤和普通球粒与碳质球粒陨石模拟实验的太空风化特征产物成因分析

月球、小行星等无大气行星体具有独特的反射光谱太空风化改造特征,其成因主要被归结于纳米级—亚微米级不透明颗粒等太空风化特征产物。本研究结合Apollo返回月壤样品、普通球粒和碳质球粒陨石样品的模拟实验结果,综合分析了太空风化特征产物的来源和成因,并讨论了其可能的光谱效应。研究结果表明,np-Fe⁰(纳米级单质金属铁)是铁镁硅酸盐等矿物经过微陨石轰击引起的气化沉积作用和原位还原作用形成。np-FeNi(纳米级铁镍金属)的成因主要包括FeNi金属和陨硫铁的气化沉积与冲击分散成因。np-FeNiS(纳米级铁镍金属的硫化物)和sm-FeNiS(亚微米级铁镍金属的硫化物)主要形成于陨硫铁的冲击分散过程。上述不透明颗粒是形成月球与S型小行星紫外—近红外波段光谱反射率降低、特征吸收峰减弱和连续统红移等特征的主要原因。气泡结构主要形成于层状硅酸盐等矿物在微陨石轰击过程中的挥发分逃逸,推测是含水量较高的小行星(如Bennu)紫外-近红外波段光谱反射率增加和连续统蓝移等特征的主要成因。实验结果预期对月球与小行星返回样品分析以及反射光谱的太空风化改造特征的解释提供一定的参考。     

遥感反演中参数的不确定性与敏感性矩阵

多角度遥感中二向性反射（ＢＲＤＦ）物理模型的反演,是当前国际遥感界学术研究的热点之一,反演中先验知识的表达和利用,参数敏感性的判别和处理,已提出了若干年,但只是到最近,才有了将参数的先验概率引入拟合误差平方加权,及定义参数对观测值敏感性的尝试,该文简述了这些最新进展,并首次建议了反演中参数的“不确定性与敏感性矩阵”的定义,并以作者最近的反演实例,说明这样定义的矩阵,如何直接用于反演的多阶段目标决策     

应用扫描电镜-红外与反射光谱研究海水灰色Akoya珍珠特异的矿化微结构特征

近年来海水灰色Akoya珍珠是珍珠类饰品的新宠,前期研究主要聚焦在对其海水属性、各结构单元的元素赋存特征、辐照处理及其鉴别方法等方面.本文借助紫外可见(UV-Vis)反射光谱仪、显微红外光谱仪、扫描电镜等技术,对具有白色内核的一类灰色珍珠的宝石学与其精细结构特征进行研究.结果表明:①在珍珠的珠核与珍珠层之间,基本存在厚...     

热红外反射光谱技术在石英含量评价中的应用

石英是热液矿床重要的找矿标志,也是影响页岩气储层可压裂性评价的关键性因素,目前主要利用X射线衍射方法和扫描电镜矿物定量分析方法进行实验室内石英定量分析。为满足野外钻井现场进行快速、大批量矿物定量分析的需求,本文以羌塘盆地泥岩、砂岩、砾岩、灰岩和白云岩等沉积岩样品为研究对象,应用热红外反射光谱技术和综合自动矿物岩石学(QEMSCAN)矿物定量分析技术,开展了石英热红外反射光谱含量评价研究。结果表明:石英在8625nm、12640nm和14450nm三个特征中心波长位置的相对深度(D_(8625)、D_(12640)、D_(14450))可以用来区分陆源碎屑岩和碳酸盐岩,当D_(8625)0.14或D_(12640)0.02或D_(14450)0.02时,样品岩性主要为陆源碎屑岩,否则主要为碳酸盐岩。此外,D_(8625)、D_(12640)、D_(14450)三个石英光谱特征参数均与石英含量具有高度的相关性,均可以利用最小二乘法构建石英含量评价模型。以拟合优度(R~2)和均方根误差(RMSE)两个指标评价三个模型的精度,其中根据D_(8625)参数建立的石英含量估算模型的拟合优度最大(R~2=0.9237),且均方根误差最小(RMSE=8.51),基于此认为D_(8625)石英光谱参数可以作为评价石英含量的最优光谱指标。本文基于热红外反射光谱技术建立的该种野外快速估算钻井中石英含量的方法,为热液矿床找矿勘查和页岩气勘探开发提供了借鉴和参考。