法国Beauvoir和Montebras花岗岩中富铌钽锡石的拉曼光谱特征

法国Beauvoir花岗岩和Montebras花岗岩中的锡石都含有较丰富的微量元素,如Nb、Ta,并含有铌钽矿包裹体。将锡石晶体制成光薄片,运用拉曼探针,对不同部位进行的研究表明,锡石的A_(1g)峰的振动频率与其所含的Nb、Ta、Fe、Mn含量成反比。值得指出的是,在富含铌钽包裹体的部分,发现了一个新的拉曼光谱峰(定为An峰),其振动频率为827—830cm~(-1),对其进行的研究表明,该峰的出现与锡石晶格中(Nb,Ta)的过量和铌钽矿包裹体的出溶所造成的晶体结构的变化有关。     

有限元分析方法在天文仪器设计中的应用

在天文仪器的设计过程中存在有大量的数值计算,且大部分的数值问题是非线性的。如何有效的解决这些计算问题,保证设计工作的顺利进行,是每一个设计工作者关心的问题。文章结合云南天文台光谱筒的有限元分析过程,论述了如何采用有限元分析方法解决大型天文仪器机械设计数值计算问题。     

国产GF-5高光谱遥感在铀矿找矿中的应用——以甘肃省龙首山地区为例

GF-5观测卫星拥有着330个谱段的高光谱分辨率遥感数据,是我国2019年自主研发的首颗高光谱综合观测卫星。基于GF-5卫星开展的地质找矿应用的研究较少,文章选取了基岩裸露程度高、铀成矿地质条件优越的甘肃省龙首山铀成矿带作为GF-5高光谱遥感适宜性和可行性验证研究区,开展了数据预处理研究,构建了GF-5高光谱数据处理方法和流程,运用MNF算法、PPI算法,结合SAM光谱角填图技术,在研究区内共提取到包括钠长石、赤铁矿、高岭石、石英（硅化）、绿泥石和方解石在内的6种蚀变矿物。提取的蚀变矿物空间展布与区内铀矿（化）点、断裂构造和龙首山岩群分布特征关系密切,并通过开展地面光谱测量验证了蚀变矿物提取结果的可靠性。基于研究成果,丰富了GF-5高光谱的铀矿找矿工作思路,为国产GF-5高光谱遥感应用于地质找矿提供了参考。     

缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石的热处理及谱学研究

目前缅甸抹谷矿区开采的蓝宝石原石约80%都要经过优化处理才能投入市场,其中主要为热处理。本文对缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石进行不同温度制度的热处理,并利用电子探针、X射线粉晶衍射仪(XRD)、紫外-可见-近红外光谱仪、傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对其热处理前后的谱学特征进行了对比研究。结果表明,1 300℃热处理后所有样品2θ<60°的XRD衍射峰开始向低角度方向偏移,晶胞参数c/a值随热处理温度升高而降低,推测与其晶体结构在高温下发生畸变有关;Baw-mar矿区蓝宝石的主要致色元素是Fe、Ti和V,其中Fe和Ti共同导致其呈蓝色,V使其略带绿色调,部分样品的灰色调主要由Ni所致;热处理后样品中Fe²⁺-Ti⁴⁺荷移增强,Fe²⁺-Fe³⁺荷移减弱,导致585 nm紫外吸收带增强,746和764 nm吸收峰减弱,同时样品颜色变蓝且灰色调减弱;红外光谱中,样品出现1 988、2 123 cm^-1硬水铝石羟基倍频振动吸收峰和3 619、3 696 cm^-1<...     

红富士苹果叶片全钾含量高光谱预测研究

苹果叶片钾素含量是反映其质量高低的重要因素,利用高光谱技术对苹果叶片钾素含量进行定量化反演,可为苹果信息化管理提供理论依据。在室内条件下,利用ASD FieldSpec 3地物光谱仪,测定了86个苹果叶片样品的高光谱反射率,并化验了其钾素含量。在分析苹果叶片原始光谱和一阶导数光谱特征的基础上,与其钾素含量进行相关分析,确定敏感波段,构建特征光谱参数,建立钾素含量预测模型,对模型进行了优选和检验。结果表明,苹果叶片钾素含量与原始光谱反射率在350³74nm波段呈极显著负相关,在375374nm波段呈极显著负相关,在375²500nm呈极显著正相关;构建的8个特征光谱参数与苹果叶片钾素含量均呈极显著相关。通过进一步比较和筛选,确定了基于928 nm和1081 nm原始光谱反射率的2个苹果叶片钾素含量最佳预测模型。经检验,模型决定系数R2分别为0.5167和0.5646。取得快速利用高光谱预测苹果叶片钾素含量的研究成果。     

基于红外光谱技术的西藏多不杂斑岩型Cu-Au矿床蚀变及矿化特征研究——以钻孔ZK3112为例

多不杂斑岩型Cu-Au矿床是西藏多龙矿集区内的三大矿床之一,随着该区找矿工作逐渐向深部及外围展开,需要较新的技术方法与勘查理念。本文通过短波红外(SWIR)技术对矿区内ZK3112钻孔开展光谱填图工作,在厘清钻孔内蚀变矿物类型、空间分布及矿物组合分带的基础上,对主要蚀变矿物的波谱特征参数变化规律进行统计。研究发现绢云母Al-OH2200Pos的低值(<2200 nm)和绿泥石Fe-OH2250Pos的高值(>2254 nm)均可以指示钻孔内蚀变较强的区域,可快速定位热液矿化中心,是有效的找矿勘查标识。利用ASTER数据提取区域上羟基蚀变信息,发现在多个矿区范围内均出现了与多不杂同样的羟基异常,这说明针对蚀变矿物波谱特征所建立的找矿勘查标志可能同样适用于本区域其他同类型矿床。该研究成果可为多不杂矿床及区域内同类型矿床的找矿勘查工作提供新方法、新理念。     

土壤有机碳含量高光谱建模研究——以青藏高原三江源区为例

土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,也是评价区域土壤质量、土地退化程度和作物产量的重要指标。高寒生态系统土壤有机碳含量估算,对于高寒地区土壤碳库核算和土壤质量评价等都具有重要意义。本研究以青藏高原三江源区作为研究区,基于野外采集的272个土壤样本的SOC和土壤光谱室内测试数据,首先对原始光谱数据进行一阶微分(FD)、二阶微分(SD)、倒数对数(RL)、去包络线(CR)和多元散射校正(MSC)等多种数学变换;然后基于8种光谱变换数据与SOC含量的相关性分析提取特征波段,利用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)4种方法,分别构建SOC含量的高光谱反演模型;对各种模型的模拟精度和稳定性进行评价,明确SOC含量反演的最佳光谱变换和模型组合模式。结果表明：三江源区SOC含量较高,且不同植被类型和不同土壤类型的SOC含量差异较大;总体上,单一数学变换形式中基于一阶微分(FD)变换构建的反演模型的模拟精度最高(尤其是FD-RF组合模型,其验证集R²=0.86,RMSE=8.40,RPD=2.64);多种数...     

砂岩铀矿岩心颜色的成像光谱自动识别与定名方法研究

现阶段砂岩铀矿岩心编录中颜色的辨识和描述依赖编录人员的感知与经验知识来完成,急需引入自动化手段,实现颜色识别的定量化和描述的规范化。文章分析了砂岩铀矿颜色和成像光谱数据的特点,参考石油行业岩石颜色参数命名规范,设计了可见—近红外全谱段法和真彩色三通道法的岩心颜色识别流程、结果优化与定名方法,开发了相应的软件代码。在庆阳地区ZKH3孔岩心颜色自动识别与定名实验中,针对岩心块之间空隙和岩心箱残留等干扰会造成颜色异常的问题,提出了通过判别待识别单元及前后色段颜色来去除异常色的方法,提高了颜色和定名的准确率。实验结果表明,三通道法识别的颜色偏暗且分段位置不准确,全谱段法识别结果与彩色相机照片一致,可以作为岩心颜色自动识别的有效方法。     

基于图像RGB信息测试湿度场技术的风积沙毛细水上升试验研究

毛细作用对诸多工程的变形与稳定有影响,传统方法难以精确监测毛细水上升过程的动态变化。首先研究了风积沙图像RGB(red（红）、green（绿）、blue（蓝）)信息与含水率的关系,由此开发了一种利用图像RGB信息测试含水率并获取湿度场的方法与技术;基于此探究了风积沙毛细水上升过程中含水率的时空变化,提取了湿润锋轮廓,分析了湿润锋运移规律。结果表明,风积沙的归一化颜色特征值ξRnor与含水率θ间存在显著的线性负相关关系,用于预测风积沙含水率效果良好;研发的基于图像RGB信息测试湿度场的技术,具有cm级分辨率和较高精度,能直观展示风积沙柱毛细水上升过程中含水率的时空变化;对毛细水上升过程的图像采用改进的k-means聚类分割法进行分析,能精确识别和量化湿润锋的轮廓信息,比目测法更加准确可靠;在表面张力和惯性力作用下,风积沙毛细水上升初期各高度处含水率存在明显的冲高现象,经历几次小幅波动后回落,稳定含水率相较峰值含水率降低约1.5%;毛细水上升高度与相对密实度Dr成正比,幂函数和双对数二次多项式均能较好拟合湿润锋上升过程。研究工作为毛细水上升试验测试提供了一种精确快捷的新途径。