相山铀矿化蚀变矿物组合的成像光谱特征识别

蚀变矿物组合对热液型铀矿勘探具有重要的指示意义。相对于航空或航天成像光谱,地面成像光谱在小范围矿床尺度的蚀变精细识别方面更具优势。为研究江西相山铀矿化热液蚀变组合特征,利用HySpex地面成像光谱仪获取可见光-近红外-短波红外波段的钻孔岩心成像光谱数据,针对铀矿化的两种基本类型——水云母-萤石型和碱交代型,分别从蚀变单矿物和蚀变矿物组合两个角度分析和提取他们的诊断性光谱特征,建立了光谱识别标志。发现伊利石具有光谱多型特征,按特征波长位置分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。水云母-萤石型铀矿化蚀变组合包含高岭石、高岭石+地开石、蒙脱石和Ⅰ型伊利石,碱交代型铀矿化蚀变组合包含绿泥石、碳酸盐、绿蒙混层、赤铁矿和Ⅱ型伊利石;基于光谱匹配模型和岩心填图结果对两类铀矿化段蚀变结构进行了分析,铀矿化中心由近及远分别具有蒙脱石→Ⅰ型伊利石→高岭石+地开石→高岭石和碳酸盐→赤铁矿+绿泥石→绿蒙混层→Ⅱ型伊利石的分布特征,均存在流体的叠置改造作用;通过岩心成像光谱编录及三维建模表明,两类伊利石具有空间上的上、下分带特点,这预示着两种铀矿化亦具有相似的空间分布特征。上述研究为相山地区进一步找矿勘探提供了一定参考。     

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。     

花岗岩型铀矿床绿泥石化蚀变分类与相应的诊断性光谱特征

绿泥石化是花岗岩型铀矿床蚀变带广泛发育的围岩蚀变类型之一.在酸性热液构造蚀变带中,与赤铁矿化、硅化、水云母化同时产出;在碱性热液构造蚀变带中,与赤铁矿化同时出现,有时还存在方解石化.因此,绿泥石化应属于重要的铀矿找矿线索.为了选择最佳铀矿勘查遥感谱段(童庆禧,1990),为了利用成像光谱技术提取铀矿蚀变带混合光谱所含的蚀变矿物信息,开展高光谱遥感铀矿蚀变带填图,需要掌握铀矿蚀变带端元光谱.本文针对铀矿床绿泥石化蚀变开展矿物学分类研究,提取和分析其诊断性光谱特征.     

基于HySpex成像光谱数据的钻孔岩心蚀变矿物提取及其地质意义

利用遥感技术提取找矿信息主要是提取地质构造信息、特殊岩性段(包括矿化蚀变段)信息等。以湖南省秀才洞热液型铀矿区的钻孔岩心HySpex成像光谱数据为例提取矿化蚀变信息,建立了一种以成像光谱数据处理为基础的矿物信息识别流程,识别出高岭石、蒙脱石、伊利石、方解石、白云母5种蚀变矿物。通过研究岩心中蚀变矿物的类型、组合及其分布规律,总结出研究区的矿化蚀变岩心以伊利石和蒙脱石为主,并伴有高岭石化,推断研究区的赋矿围岩花岗岩发生了酸性交代并产生了泥岩化蚀变现象,而且研究区的构造演化较复杂,岩浆具有多期次、多阶段侵入的特点,蒙脱石比高岭石蚀变强烈反映出成矿环境主要以碱性环境为主。     

高分五号航天高光谱遥感技术在甘肃龙首山铀矿找矿中的应用

为深入研究和探讨高分五号(GF-5)航天高光谱遥感技术在铀矿地质找矿中的应用效果和潜力,基于龙首山成矿带航天高光谱数据,开展高光谱数据处理和蚀变信息提取工作,创新实现了GF-5高光谱波段修复,通过构建标准光谱库和诊断光谱,运用MNF算法、PPI算法,结合SAM光谱角填图技术,完成蚀变矿物端元提取和光谱匹配,实现研究区钠长石、方解石、石英、绿泥石、赤铁矿和高岭土蚀变矿物的提取,综合区域铀矿成矿地质背景,通过开展地面波谱测量和野外调查,在验证蚀变准确度的基础上,剖析航天高光谱蚀变信息和成矿规律,构建了区域找矿定位模型,圈定找矿预测区3处,取得了较好的找矿效果,为国产GF-5高光谱遥感在地质找矿中的应用提供了参考。     

桂东北苗儿山中段向阳坪铀矿床钻孔岩心高光谱特征分析

热液蚀变是向阳坪花岗岩型铀矿床的重要找矿标志。利用ASD光谱仪对向阳坪矿床两个含矿钻孔进行岩心高光谱测量,基于光谱分析和光谱匹配技术提取了高岭石、蒙脱石、富铝绢云母、贫铝绢云母、赤铁矿、绿泥石+绢云母、碳酸盐等7类蚀变矿物信息。高光谱岩心编录与钻孔岩性、构造、矿化的综合分析结果表明:豆乍山和香草坪岩体对热液蚀变类型及发育程度的影响均不大,铀矿化和相关的热液蚀变发育主要受断裂构造控制,绿泥石+绢云母、蒙脱石、贫铝绢云母形成于矿前期,赤铁矿、富铝绢云母、高岭石及碳酸盐形成于成矿期—成矿晚期,构造带中的赤铁矿+富铝绢云母+高岭石可作为向阳坪地区铀矿化标型矿物组合。     

新疆白杨河铀矿床钻孔岩芯蚀变分带特征及地质意义

钻孔岩芯高光谱技术是获取岩芯地学信息与研究的新方向。新疆白杨河铀矿床钻孔岩芯蚀变发育,对其开展蚀变研究有助于对白杨河矿床深部铀矿勘探提出更好的找矿认识。本次研究利用Field Spec4可见光-短波红外地面非成像光谱仪对新疆白杨河铀矿床8个钻孔进行光谱测试与分析,研究发现钻孔岩芯热液蚀变矿物组合垂向上具有明显的"上低下高中过渡"的三分带特征:即上部为低铝绢云母+少量赤铁矿与少量褐铁矿+少量蒙脱石,中部为中铝绢云母+低铝绢云母+少量蒙脱石+少量碳酸盐、赤铁矿与褐铁矿,下部为高铝绢云母+绿泥石+碳酸盐;绢云母Al-OH吸收峰位置变化规律反映出矿床的热液活动具有深部相对高温、高压、偏酸性,浅部相对低温、低压、偏碱性的特征。蚀变三分带特征以及热液活动特征表明白杨河铀矿床具有明显的热液成矿背景,同时,铀矿化总体处于3分带特征中的中部以中铝绢云母为主的蚀变带与下部以高铝绢云母为主的蚀变带之间的过渡带中,该过渡带是铀成矿的有利部位,同时也是可能的热液/矿化中心;过渡带中发育赤铁矿,中铝绢云母和高铝绢云母,此3种蚀变矿物可能与铀成矿关系密切。这些可以为白杨河铀矿床深部铀矿勘探提供借鉴与参考。     

青海省都兰县阿斯哈金矿区HySpex高光谱矿物填图及其找矿意义

地面成像高光谱遥感具有图谱合一的优势,能够根据光谱特征进行地物的直接识别,是遥感领域的前沿方向。本文针对青海省都兰县阿斯哈金矿区蚀变带,建立了HySpex地面成像高光谱数据的标准处理流程,采用基于统计学模型的平场域法进行了光谱重建,基于专家知识选取了端元光谱,利用MTMF方法开展了矿物填图,在此基础上制作了阿斯哈金矿区蚀变带比例尺1∶100的真彩色图像和褐铁矿、绢云母等5种地物的高光谱地物分布图。总结出阿斯哈金矿区标志性蚀变矿物为褐铁矿和绢云母,并对提取出的地物进行了野外实地ASD光谱测量验证,符合程度好。阿斯哈金矿区HySpex地面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的前景。     

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。     

植被覆盖区高光谱蚀变矿物信息提取

在植被覆盖严重地区,基于综合光谱信息模型,开展了高光谱遥感典型蚀变矿物信息提取研究.以河北省承德市大营子地区为例,利用Hyperion数据,在植被覆盖度大于70%的地区,根据蚀变矿物与背景地物波谱特征的差异,提取了该区绿泥石、斜绿泥石、方解石和白云石蚀变矿物分布信息,与已知地质矿产资料及野外检查结果一致.最后依据蚀变矿...     

相山邹家山铀矿区某钻孔岩心高光谱蚀变矿物特征及地质意义

文章基于高光谱蚀变矿物提取方法,利用邹家山地区某钻孔岩心的高光谱数据进行蚀变矿物提取和编录,提取的蚀变矿物主要有富铝水云母、贫铝水云母、绿泥石、蒙脱石、碳酸盐、地开石、高岭石。其中水云母化、绿泥石化、赤铁矿化与铀矿化密切相关;富铝水云母在钻孔上部含量多而下部含量减少;贫铝水云母在钻孔上部含量少,而在下部尤其是矿化段含量明显增多,不同蚀变矿物分布形态不同且不同部位蚀变矿物组合不同,反映了矿区经历了不同期次和性质的热液活动。     

利用ASTER提取德兴斑岩铜矿遥感蚀变分带信息

在遥感光谱分析的基础上,结合德兴斑岩铜矿矿床地质特征,利用ASTER遥感数据提取了德兴斑岩铜矿的遥感蚀变分带信息.德兴斑岩铜矿蚀变分带根据蚀变矿物特征来分析,主要的蚀变矿物为白云母、伊利石、绿泥石、方解石、白云石;根据光谱特征,采用比值、斜率、相关吸收和主成分分析4种提取方法提取各蚀变矿物的信息,并采用叠加法对各蚀变矿物信息进行叠加,从而形成各个蚀变分带的遥感信息.各蚀变分带的遥感信息总体特征比较明显.最后,根据矿床成矿模式对蚀变分带信息进行了分析.     

ASTER数据在遥感蚀变填图中的应用研究——以内蒙古花敖包特银铅锌多金属矿床为例

花敖包特是位于内蒙古西乌珠穆沁旗的一个大型脉状银铅锌多金属矿床,其矿区的蚀变矿物主要是黏土矿物、绿泥石和方解石,此外还可见孔雀石、萤石和赤铁矿等局部蚀变矿化.结合花敖包特矿床的地质特征,本研究利用高级星载热辐射和反射探测器(ASTER)获取的遥感数据进行蚀变矿物填图.利用ASTER可见光-近红外波段和短波红外波段,对校正后遥感数据采用波段比值分析、波段组合分析和主成分分析来提取黏土矿物、绿泥石和方解石化蚀变.利用ASTER热红外波段,根据相关数值关系,对校正后遥感数据计算二氧化硅含量、QI值以及CI值来分析地质体二氧化硅含量变化规律和碳酸盐化蚀变.结合野外勘查结果发现,主成分分析、波段组合分析能够初步划分矿区绿泥石化、碳酸盐化和黏土化蚀变带以及硅化带,其中主成分分析方法取得的效果较好,显示矿区北部以绿泥石化带为主,南部以碳酸盐化和黏土化混合带为主,而热红外波段数值分析方法在矿田尺度下对矿区附近的硅化带和碳酸盐化蚀变也具有一定的识别能力.     

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。     

花岗岩型铀矿床水云母化的诊断性光谱特征

揭示铀矿床各种蚀变类型的光谱特征是最佳铀矿勘查遥感谱段选择的前提,是利用成像光谱技术进行铀矿蚀变带遥感填图的基础.文章以201铀矿床为例对花岗岩型铀矿床水云母化(实际为伊利石化)的光谱特征进行研究,提取水云母单矿物的诊断性光谱特征,对其主要吸收峰的成因进行分析,发现此水云母化的光谱特征与国外光谱库公布的伊利石的光谱特征具有显著区别.     

热液流体活动规律高光谱遥感分析示范研究——以新疆白杨河铀矿床为例

高光谱遥感技术可以有效地用于分析热液流体活动规律,进而指导找矿预测。利用国际先进的CASI/SASI航空高光谱遥感技术、并结合ASD便携式地面高光谱技术手段,文章从航空、地面、深部钻孔岩芯等不同尺度对白杨河铀矿区及周围地表和深部的热液蚀变类型和热液活动规律等进行了立体识别与研究。研究表明,白杨河铀矿区及周围航空高光谱遥感识别的蚀变矿物在空间上可分为北部蚀变区、矿区蚀变区、南部蚀变区等3个蚀变带。北部蚀变区发育一套以叶腊石、明矾石、高铝绢云母为主的酸性热液蚀变组合;矿区蚀变区地表发育高铝绢云母、中铝绢云母、赤铁矿、硅化等热液蚀变,矿区深部钻孔岩芯主要发育高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、高岭石、赤铁矿、褐铁矿、绿泥石等蚀变矿物及其混合蚀变,且绢云母蚀变矿物的Al-OH吸收峰波长位置存在"单向递减"和"先减后增"等2种明显变化规律;南部蚀变区发育低铝绢云母和中铝绢云母蚀变。分析表明,北部蚀变区是相对的区域热液流体活动中心,铀矿区蚀变区是流体活动中心旁侧的一个明显的热液流体活动区,南部蚀变区是更加远离流体活动中心的,温度进一步降低的流体活动区。矿区北缘接触带的热液蚀变温度要比南缘接触带蚀变温度高,北缘接触带热液流体蚀变温度具有由中西部向东部不断降低、由接触带向接触带外围不断降低的特点。总之,白杨河铀矿区深部热液流体活动至少存在"直流型"和"分流型"2种典型的形式,前者反映热液流体活动温度自深部→接触带→浅部不断降低的特点,后者反映热液流体活动温度自接触带分别向上和向下逐渐降低的特点。此外,文章还对热液流体活动与铀矿化关系,以及矿区外围铀矿找矿方向进行了分析。     

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。     

基于ASTER数据的矿化蚀变遥感异常提取技术方法——在青海祁漫塔格成矿带虎头崖矿区的应用

以ASTER遥感影像为数据源，对青海祁漫塔格成矿带虎头崖矿区，应用成像光谱法和主成分分析法对矿区矿化蚀变异常信息进行提取分析。成像光谱方法利用最小噪音分量（MNF）变换、像元纯度指数（PPI），n维可视化（n-Dimensional Visualization）端元识别，并进行混合谐调匹配滤波（MTMF），最终得到矿区的矿物信息分布图。而主成分分析法则选择ASTER1、2、3、4波段提取铁染异常信息，1、3、4、5波段提取矽卡岩化蚀变异常信息，1、3、4、（5+6）/2波段提取蒙脱石、伊利石与绢云母等矿物的蚀变异常信息，1、3、4、8波段提取方解石、黑云母、绿泥石等矿物的蚀变异常信息。利用野外实地踏勘确定的矿床、矿（化）点，在ArcGIS10.1软件中对遥感提取蚀变异常信息进行验证显示，二者吻合效果良好，表明提取结果与数据处理方法较可靠，对于扩大找矿规模和发现矿化富集地段具有重要的指导意义。      

浅覆盖区基于ASTER 数据的蚀变矿物识别方法

国内外提取蚀变矿物的报道中,多数采用高光谱数据(图像和光谱曲线),而这两者具有数据价格昂贵和大范围进行反演蚀变矿物比较困难的缺点.ASTER在短波红外和热红外波段时刻画岩石中矿物成分具有一定的优势.本文选择内蒙古东乌珠穆沁旗北部地区为研究区域,尝试用ASTER图像进行蚀变矿物识别的研究,并给出了对五种常见矿物提取的主成分分析方法.通过对提取结果的实地调查验证发现,本文所给方法对铁氧化物(褐铁矿和赤铁矿等)、绿泥石、高岭石等蚀变信息提取效果很好,鉴于伊利石和明矾石均以K~+、Al~(3+)和OH~-离子为主要成分,对区分二者的效果并不明显.     

营口虎皮峪绿泥石化蚀变岩带及其铀矿化特征研究

绿泥石化蚀变岩带位于虎皮峪杂岩体北部。六块地－哈达岭一带，东西长８．２ｋｍ，产在辽河群里尔峪组磁铁矿浅粒岩段与电气石变粒岩段之间，由外向内可划分为４个蚀变亚带，其中绿泥石化、黄铁矿化亚带赋含铀矿。依据矿物蚀变关系、脉体切割关系，蚀变带内矿物生成顺序可划分３期６个阶段，铀矿化产于热液蚀变期。铀矿化受ＥＷ向绿泥石化蚀变岩带控制，与铀矿化有关的蚀变有绿泥石化、硅化、赤铁矿化，主要的合矿围岩有大理岩、蚀变浅粒岩。铀与铁、锰、钙、磷、铜、铅、镧、铈、钴呈正相关，而与造岩元素硅，铝，钾，钠呈负相关。铀矿物主要为沥青铀矿，形成于早元古代。揭露工作证明是一有远景的矿点。