铁矿岩心高光谱编录初探

对河北省昌黎县闫庄铁矿床的磁铁石英岩型铁矿石样品进行了光谱反射率测量,并与其铁含量进行了相关关系研究,研究结果表明,铁矿石中铁含量与850～900 nm的反射率均值呈现显著指数负相关关系,并从光谱编录入手,绘制了闫庄铁矿1个钻孔部分样品的光谱曲线与光谱彩色条码柱状图,与地质柱状图合并生成简单的光谱地质柱状图;研究证明,用岩心光谱反射率值去定量估算其铁品位是可行的,根据光谱曲线生成简单的彩色地质光谱柱状图非常有效,具有推广前景.     

高光谱岩心数据管理及其分析

基于IDL工具和SQL Server数据库研制了高光谱岩心数据管理和分析软件, 可实现岩心单点测量和成像扫描获取的高光谱数据的管理以及光谱参量计算和蚀变填图等功能; 同时, 数据分块技术的应用使得软件具备处理GB量级数据的能力。研究成果可为岩心高光谱数据深入应用提供技术支持。      

铁矿岩心高光谱编录初探

对河北省昌黎县闫庄铁矿床的磁铁石英岩型铁矿石样品进行了光谱反射率测量，并与其铁含量进行了相关关系研究，研究结果表明，铁矿石中铁含量与850900nm的反射率均值呈现显著指数负相关关系，并从光谱编录入手，绘制了闫庄铁矿1个钻孔部分样品的光谱曲线与光谱彩色条码柱状图，与地质柱状图合并生成简单的光谱地质柱状图；研究证明，用岩心光谱反射率值去定量估算其铁品位是可行的，根据光谱曲线生成简单的彩色地质光谱柱状图非常有效，具有推广前景。     

中国大陆科学钻探岩心扫描图像数据库及共享

中国大陆科学钻探工程科钻一井是世界上正在进行的所有科学钻探项目中唯一进行连续取心并且深度超过5000m的科学钻探项目, 共获取岩心4400余m.扫描岩心图像为国际大陆科学钻探项目中数据量最大的数据库.随着后期取样分析及研究工作的全面展开, 大部分岩心或被分解或已经不复存在.岩心扫描图像逐渐成为最直接最有效的信息源之一.为充分利用岩心扫描图像, 在原DIS系统基础上, 用微软公司的ACCESS2003建立了岩心扫描图像数据库, 并采取静态与动态网页相结合的ASP和VB技术, 开发了友好的查询程序和用户界面, 将8000余幅100余Gb的图像数据进行高效系统的管理并通过互联网实现了社会共享.一年多的试运行表明, 运用新的信息技术可以长久有效地保存岩心的原始信息, 提高对岩心进行科研工作的效率.      

X射线荧光光谱岩心扫描影响因素及校正方法的研究进展

X射线荧光光谱岩心扫描(XRF Core Scanner, XRF-CS)经过20余年的发展,在多类型沉积岩心的元素分析、古环境重建、矿藏储层及丰度的勘探等领域得到了广泛应用,并展示出巨大的潜力。然而,对XRF-CS元素信号影响因素和校正的研究较为少见(特别是在国内),限制了该仪器的正确使用和数据的准确解读。本文对比分析了XRF-CS相较于传统X射线荧光光谱技术的快速、连续、无损且高分辨率的优势和特点,结果表明其测试时间仅为传统分析技术的1/10,而分辨率可高达0.02 mm;但XRF-CS的元素信号值为半定量,无法精确识别元素组成。在此基础上,归纳总结了XRF-CS“仪器”和“岩心”的影响因素、程度和效果,指出在最优化仪器设置的前提下,选取适当的扫描间隔和曝光时间可以实现XRF-CS元素信号强度和“经济性”的平衡;在扫描过程中,通过晾干和平整岩心表面,尽可能排除含水量和粒度分布对元素信号的削弱作用。此外,本文系统阐述了国际通用的Normalized Median-Scaled(NMS)模型、Log-ratio Calibration Equation(LRCE)及改进的Multivariate Log-ratio Calibration(MLC)模型、Normalized Polynomial-scaled Calibration(NPS)和Polynomial-Corrected Multivariate Log-ratio Calibration(P-MLC)模型,指出3种模型的校正过程和应用潜力,进而提高XRF-CS元素信号的准确性。今后,需进一步增强多类型仪器间同一因素影响效果对比分析、校正模型优化和可视化软件包开发、多种传感器搭载和“一体化”扫描、地质矿藏资源探测与评估的广泛应用等多方面的研究。     

钻探岩心高光谱数据管理与分析系统的构建

钻探岩心编录一直是地质勘探中至关重要的环节,高光谱探测技术的发展为岩心分析提供了一种新的编录技术。为了使获得的岩心资料能永久保存且便于使用和分析,笔者开发了钻探岩心高光谱数据管理与分析系统。通过该系统使用者能方便管理、查看钻探岩心数据,快速提取、分析岩心矿物的光谱特征,为后期矿物的识别奠定了基础。     

基于高光谱岩心扫描系统研究城门山铁路坎铜矿床的蚀变特征

铜矿床蚀变围岩与伴生矿体有着密切的成因与空间关系,通过分析铜矿床蚀变特征,可获得成矿时物理化学条件,热液中成矿元素的迁移、富集以及演化规律,最终指示铜矿床矿化富集程度以及矿体赋存位置。本文通过对城门山铜矿床外围铁路坎矿区的代表性岩心进行高光谱岩心扫描系统快速分析,结果显示在ZKJ9-7典型钻孔中,0~350m处以蒙脱石和碳酸盐典型光谱曲线为主;350~578m处以高岭土和白云母典型光谱曲线为主。通过矿物解译,自地表向下,城门山铁路坎矿区的矿物变化规律为：蒙脱石+高岭石→碳酸盐+蒙脱石→碳酸盐→白云母+高岭石+蒙脱石→白云母+高岭石+绿泥石。矿区浅部区域主要受花岗闪长斑岩体与碳酸盐类围岩之间的接触带构造控制;深部区域主要经历矽卡岩化和硅化,部分有绿泥石化,这些蚀变过程有利于铜矿的形成与富集。钻孔深部接触带两侧的岩石发生成分置换而形成矽卡岩,上升溶液沿着碳酸盐类接触面流动时,碳酸盐中的CaO通过粒间溶液,以上升溶液为媒介向硅铁质岩和硅铝质岩石方向扩散。相反,硅铁质岩和硅铝质岩中的FeO、Al₂O₃和SiO₂以同样的方式向灰岩方向扩散,从而接触带两侧的岩石发生成分置换而形成矽卡岩。富铜矽卡岩型矿床的形成与溶液和岩石间的组分交换密切相关,组分的浓度差所引起的扩散作用在其中发挥了重要作用。     

岩心倾角及其指向的变化规律

直孔中的岩心倾角及其指向与地层产状相同,而斜孔中的岩心倾角及其指向与地层产状就不同了。     

砂岩型铀矿蚀变矿物研究中的岩心光谱扫描技术

以松辽盆地典型砂岩型铀矿钻孔岩心归档资料为基础,系统总结了岩心光谱扫描技术在砂岩型铀矿中的应用流程,并在前人光谱强度与矿物含量研究的基础上,补充开展了不同时间域的矿物扫描结果对比.研究结果表明,岩心光谱扫描技术能快速、有效地提取岩心中的蚀变矿物空间分布信息,开展蚀变矿物填图,包括常见的粘土矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物和Fe2-氧化物等;沉积岩长期放置带来的风化作用对光谱数据的影响主要反映在蚀变矿物的整体含量变化上,对蚀变矿物种类未产生明显变化;利用岩心光谱扫描技术完成的蚀变矿物填图,获取的宏观蚀变矿物及其组合变化对砂岩型铀矿地层划分、氧化还原分带、成矿流体特征反演和矿床勘查等具有重要意义,应用前景广阔.     

基于NoSQL的高分高光谱遥感影像存储模型设计与实现

如何高效存储、管理呈几何增长的高分辨率、高光谱遥感影像数据, 实现遥感数据的快速处理、检索和可视化是急需解决的问题.应用非关系型数据库技术, 设计了由遥感元数据库、遥感影像数据库以及影像金字塔3个部分组成的海量遥感影像存储模型; 建立了由硬件支撑层、数据层、数据服务层及应用层组成的遥感影像存储中间件.通过实验分析, 验证了基于非关系数据库的遥感影像数据存储模型及中间件对影像数据的读写、提取性能优于传统的关系数据库.研究成果可满足高分高光谱遥感探测与评价模型对海量影像高效存储、管理的需求, 具有重要的实用价值.      

铀矿勘查钻孔岩心高光谱编录及三维矿物填图技术研究

综合阐述了钻孔岩心高光谱编录技术研究现状、系统构成及其矿化蚀变高光谱矿物识别与三维矿物填图等技术方法,重点分析了钻孔岩心高光谱编录技术实际应用效果与应用前景.     

高光谱遥感地质灾害信息提取系统设计与实现

凭借图谱合一优势,高光谱遥感技术应用日益广泛,基于高光谱遥感技术的地质灾害信息提取系统研发也显得十分迫切。论文在借鉴现有地质灾害遥感监测系统基础上,结合高光谱遥感的关键技术与数据处理方法特点,设计并实现了高光谱遥感地质灾害信息提取系统。该系统选用主流操作系统Windows7与Microsoft Visual C++2010集成开发环境,充分利用GDAL、Open CV等开源组件库,基于插件式开发框架进行设计与实现。系统拥有数据读取、光谱操作、图像处理、灾害识别、分析统计、制图输出等主要模块,模块之间采用插件式松散耦合方式设计,即相互独立又有流程导向,是个一体化自动化的灾害信息提取系统。系统在减灾应用示范中得到验证,可提高地质灾害解译效率与准确性,节约工程调查成本,为减灾防灾决策提供科学数据与技术支持。     

钻孔岩心高光谱技术系统及其在矿产勘查中的应用

钻孔岩心高光谱技术是高光谱遥感技术的延伸运用方向,它将高光谱遥感矿物填图技术应用于深部钻孔岩心蚀变信息的提取,为深部地质研究提供了新的思路与方法。在遥感技术系统的基础之上建立了钻孔岩心高光谱技术系统体系,并以Hyspex钻孔岩心高光谱采集系统为例,对我国南方某火山岩型铀矿勘查区钻孔岩心高光谱数据进行了处理和示范性应用。岩心高光谱数据预处理包括辐射校正、反射率计算和光谱去噪3个步骤,之后的蚀变信息提取包括端元光谱识别和光谱匹配填图2个步骤。利用处理之后的岩心蚀变矿物全孔编录结果,进行了蚀变矿物空间分带规律分析和蚀变矿物组合划分,并对钻孔蚀变信息反映的深部流体环境进行了分析和反演,结合钻孔地质资料,发现该钻孔铀矿化富集部位处于蚀变矿物酸碱性发生突变的地球化学障部位这一特征。最后,对钻孔岩心高光谱技术的特点及优势进行了总结,其能够为深部矿产资源勘查提供有效技术支撑,值得进一步推广应用。     

世界地质公园数据库管理信息系统设计与实现

参照《联合国教科文组织世界地质公园操作指南》相关要求,构建了以地质遗迹为主的"一张图"世界地质公园数据库管理信息系统。该系统基于SupMap objects.net和J2EE平台,以面向对象的方法进行系统设计,采用C#语言、Java语言进行系统开发,各功能采用模块化设计,为软件功能拓展和升级更新提供便利;采用界面和数据分离,为程序的安全性和可靠性提供保障。主要功能模块有数据成果管理子系统和"一张图"业务管理子系统,通过软件可实现地质公园海量数据动态更新与共享,录入、更改、删除、存储、管理、数据导入、影像入库、系统配置以及地质公园三维可视化浏览、查询、检索、地图标注、统计成图、三维量测、空间分析等功能,并针对性地开发了建设视域地形对比分析、游览线路飞行浏览等功能。该系统用户界面格式统一、直观高效、易于操作。     

基于近红外岩心光谱扫描技术研究鄂尔多斯盆地彭阳铀矿床矿物分布特征

砂岩型铀矿作为一种以表生流体作用为主的后生矿床,发育较多低温矿物。甘肃省彭阳铀矿是近年来新发现的一处深部砂岩型铀矿床,具有砂体规模大、铀矿化面积广、厚度大、等特点。在含矿层及周边发育方解石、石膏、黄铁矿、黏土矿物等低温成因矿物,研究矿物的空间分布特征及其与铀矿物的关系,对判别成矿流体的主要来源、性质以及对铀成矿的控制作用具有重要意义。近红外岩心光谱扫描技术可无损、快速、批量地识别出岩心中的层状硅酸盐矿物(如高岭石、蒙脱石、绢云母等),硫酸盐矿物(如石膏、明矾石等),碳酸盐矿物(如方解石、白云石等)等矿物信息,本文基于该技术对彭阳铀矿床的矿物类型及其组合进行研究。结果表明：洛河组发育高岭石、蒙脱石、伊利石(伊/蒙混层)、绿泥石、碳酸盐、石膏、铁氧化物等矿物,铀矿段的矿物组合为“伊利石(伊/蒙混层)+石膏+碳酸盐”,局部可见高岭石。根据矿物组合特征反演流体作用,洛河组含铀矿段矿在沉积期主要是一套碱性环境,成矿期存在还原性酸性流体的注入。     

高光谱遥感油气探测信息提取软件设计与实现

基于烃微渗漏机理实现高光谱油气资源探测, 从数据处理和信息提取角度, 利用IDL设计并实现了高光谱油气探测信息提取软件模块。软件具备波段剔除、坏线修复等预处理功能, 以及波谱特征分析和信息异常填图等功能; 同时, 能够处理GB量级数据。研究成果可为高光谱油气资源探测信息提取提供参考。      

新型地下水空间数据库的设计与实现

本文针对现有地下水空间数据库存在的一些不足之处,提出了基于关系数据库存储的地下水空间信息的数据模型,并利用关系数据库系统实现了存储地下水空间数据。文中介绍了地下水空间数据结构并根据地下水特点给出空间数据的存储表的逻辑结构,设计并实现了新型地下水空间数据库。新型地下水空间数据库可以将地下水空间图形和属性统一存储于关系数据库中,改善了传统地下水空间数据库采用文件———数据库混合存储所带来的诸多不便,在实际得到应用,效果良好。     

全国水环境信息数据库的设计与实现

运用地理信息系统技术与数据库技术,通过分析全国160多个水质监测站11年的历史监测数据,将空间数据库与数值数据库联合集成,提出了一种基于SuperMap地理信息系统软件和SQLServer关系数据库管理系统的全国水环境数据库的建立方法,并阐述了全国水环境信息数据库的设计思想及实现过程。     

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。