成像光谱技术在典型蚀变矿物识别和填图中的应用

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特征及光谱变异特征;以新疆东天山黄山地区的HyMap数据为例,对目前已较为系统化的成像光谱识别技术(如MNF变换、像元纯度指数PPI和N维可视化端元识别NDVI)在典型蚀变矿物识别和填图中的应用进行介绍。     

高光谱遥感和成像技术在地质上的应用——高光谱矿物填图简介

2004年9月25日自10月5日，我率江西省遥感信息技术考察团对澳大利亚联邦科学与工业组织(CSIRO)勘探与采矿研究所进行了考察，重点考察了高光谱遥感和成像技术在地质上的应用。这是一新的高新技术，习惯称之为高光谱矿物填图，为使地质同行对此有所了解，现将考察情况作一简单介绍。     

红外光谱矿物填图技术及其应用

红外光谱可有效识别与成矿有关的中低温指示矿物,在野外利用红外光谱仪器开展矿物填图是目前国内外找矿勘查工作中广泛应用的一项高新技术,具有采样密度高、数据量大、效率高、成本低等优势。文章重点介绍了国内外红外光谱仪器研发历史及现状,以及近年来运用国产CMS350A型全自动数字化岩芯扫描仪开展的矿物填图范例,较全面地展示矿物填图技术及其应用效果。红外光谱矿物填图技术基于海量数据客观勾绘矿化蚀变特征,精准识别具有重要找矿意义的蚀变矿物,获取矿物离子交换信息并反演热液流体性质,为区域找矿潜力评价及下一步找矿部署提供指导。红外光谱矿物填图技术的发展方向为工作波段向热红外扩展、设备小型化、提高光谱分辨率及拓展应用领域。     

阿尔金地区高光谱遥感矿物填图方法及应用研究

高光谱遥感作为全新的遥感技术,在新疆目前处于探索研究阶段.本文阐述了新疆阿尔金地区 Hyperion 高光谱数据在矿物填图中的数据处理和应用研究.EO-1 Hyperion 高光谱遥感影像的波谱范围为 400～2 500 nm,提供了大量的地表矿物信息,特别是为 2 000～2 500 nm 波谱范围提供了羟基矿物、碳酸盐类矿物和热液改造矿物的波谱特征,采用MNF、PPI、N 维散度分析、波谱分析和MTMF矿物填图的波谱分析方法,最终完成矿物填图,为高光谱遥感技术在新疆遥感地质矿物填图的应用提供技术支撑.     

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。     

基于光谱特征参数组合的高光谱数据矿物填图方法

受大气环境等因素的影响, 高光谱遥感矿物识别难以达到较高的精度.为解决该问题, 根据光谱吸收特征参数在大气变化中能保持相对稳定的特点, 提出一种基于光谱特征参数组合的高光谱矿物类型识别方法.文中计算了多种光谱特征参数, 通过最佳指数因子(optimum index factor, OIF)优选特征参数组合, 选定最佳特征参数组合, 利用模式识别方法实现矿物识别.利用机载可见/红外成像光谱仪(airborne visible infrared imaging spectrometer, AVIRIS)高光谱数据, 在美国内华达州Cuprite矿区进行了该方法的应用试验研究, 并与前人矿物填图结果做了对比.结果表明: 吸收波谷位置-吸收面积-吸收右肩位置(P-A-S₂)光谱特征参数组合的矿物识别效果最优, 整体精度达到74.68%.      

青海省阿尔金黄石山地区近红外蚀变矿物填图

利用近红外光谱对羟基(OH-)等敏感的特性,可以区分多种蚀变矿物及其矿物的不同结晶度,如舍羟基之硅酸盐矿物(绿帘石、闪石等),碳酸盐矿物(方解石、白云石等),层状硅酸盐中单矿物(粘土矿物、绿泥石、蛇纹石等),硫酸盐矿物(明矾石、黄钾铁矾、石膏等)等;矿物的结晶度不同,其红外吸收峰形也不相同,而矿物的结晶度标志着矿化作用...     

矿区地质填图中非正式填图单位的应用：兼论有关术语,填图精度及填图原则

矿区地质填图的关键是大量使用以岩石单位为主体的非正式填图单位,侧重表现矿区成矿作用这一特殊地质作用的地质特征,其重点是树立“矿区统一物质系统研究思想”,采用了“详尽的实体填图方法”及以岩石单位为主体填图多种填图单位并存的非正式填图单位划分与命名方法,突出了“矿产有关信息”,客观评价成矿为布置下步勘查工作准确依据。     

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.     

矿产地质专题调查试点总体构想

矿产地质专题调查是服务于找矿勘查的基础性、公益性地质调查工作,是以问题和需求为导向的矿产地质填图,是矿产地质综合填图的升级版,是当前形势下,地质调查工作方式转变的新探索,不仅对实现地调科研一体化具有重要意义,而且对于地质工作,特别是填图工作可持续发展具有重大战略意义。如何开展专题填图,目前没有现成的指南或技术规范,因此需要试点、探索和创新,总结经验,开展示范,最终提出专题矿调工作细则。从分析目前综合性矿产地质工作存在的不足入手,对矿产地质专题调查的定位、目标、总体思路、技术路线等提出了初步思考。     

便携式短波红外矿物分析仪(PIMA)在西藏墨竹工卡县驱龙铜矿区矿物填图中的应用

介绍了应用国内近两年新引进的便携式短波红外矿物分析仪(Portable Infrared Mineral Analyser，简称PIMA)在西藏驱龙铜矿区所做的矿物填图的工作情况，以及依据PIMA测试所获得的光谱数据进行矿物识别的初步研究成果。通过野外对探槽TC0701和TC1101系统采样和对应的光谱测试分析，识别出了与矿化和矿体有直接关系的蚀变指示矿物硬石膏(anhydrite)。在矿物识别过程中，提取到了可以作为矿区标准光谱的白云母等矿物的纯光谱曲线，并且在野外验证过程中确认了航天图像(Hyperion)上解译的零星分布的蚀变矿物绿泥石的存在。     

用丰度关系法计算分离结晶岩浆岩系总分配系数

一种新的分配系数计算方法是以分离结晶的岩浆岩元素丰度(x,y)互成幂函数关系为理论基础,以冰岛分离结晶成因的玄武-流纹岩系的元素含量为例,运用元素比值与含量成份演化线的斜率即丰度常数R,计算分离结晶岩浆岩系分配系数。该方法的关键是选取理想元素,即分配系数极小(D<=0.01)的即极亲岩浆元素,然后选择与它配对的元素,通过作图或计算出配对元素的总分配系,进而计算出其它元素的总分配系数。这种方法的理论基础严密、操作简单、结果直观、可靠,与所研究岩系的实际情况十分吻合。     

糜棱岩型金矿金元素丰度与构造变形的关系

蚀变糜棱岩型金矿是一种成矿机制与放因素都与韧性剪切带及其糜棱岩密切相关的金矿床类型。研究表明：①深部韧性剪切变形是元素分异迁出区,未叠加蚀变矿化的糜棱岩变形越强,Ａｕ丰度就越低;②中浅层次变形域是Ａｕ元素聚集区,矿化发生于韧性剪切带糜棱岩抬升至较浅部位叠加了韧脆性变形阶段。构造变形超强的糜棱岩,越易叠加矿化,Ａｕ元素丰度越高;③强变形或者大构造并应力不仅是促使Ａｕ元素活化分异、形成含Ａｕ热液、使Ａ     

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在矿物包裹体研究中的应用

矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(SIMS)等。本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用TOF-SIMS对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望。     

矿产资源与可持续发展研究

本文从经济发展角度,分析我国矿产资源现状和形势,阐明矿产资源在建设小康社会和实现可持续发展中的地位和作用,指出我国矿产资源发展存在的主要问题,提出解决上述问题的办法和实现小康目标、保障矿产资源可持续发展的基本对策.     

上海市近岸海域表层沉积物类型与元素丰度相关关系特征

通过上海市近岸海域多目标区域地球化学调查,共采集947件表层沉积物样品,分析测试了52种化学元素以及pH值和有机碳等指标。总结了该区域表层沉积物及深层沉积物类型和分布特征,沉积物类型主要为细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、粘土质粉砂,其中粘土质粉砂分布最为广泛。元素含量与砂含量呈正相关的元素主要为SiO2、Sr、Na2O等。其它指标大都与粘土含量呈正相关关系。     

深部矿产勘查的地震学方法：问题与前景——铜陵矿集区的应用实例

深部资源是未来资源勘查的重要方向,地震技术在深部资源勘查中具有不可替代的优势。为试验该方法在探测深部“层控”矿床和浅表容矿构造方面的有效性,进一步完善金属矿地震勘查技术,在铜陵矿集区进行了反射地震和首波地震层析方法试验。结果显示,反射地震技术可以精确确定研究区的主要容矿层位石炭系黄龙组与泥盆系五通组接触面的空间分布,并能清晰反映地表5km深度内的大尺度结构、构造;首波地震层析技术可以揭示浅表岩体形态。试验结果表明,该技术对在中国东部“第二富集带”寻找深部“层控”矿床具有潜在的应用价值,预示着广阔的应用前景。