基于GF-5高光谱数据的蚀变矿物填图及地质应用——以甘肃省瓜州县花牛山地区为例

[研究目的]"图谱合一"的GF-5 AHSI国产卫星高光谱数据可以根据光谱精细特征进行蚀变矿物的直接识别,一次过境成像即可获取宽幅大面积高光谱数据,能够为陆域自然资源调查提供重要的数据支撑,本文开展了GF-5高光谱数据蚀变矿物提取、分析与验证研究,以期推动国产卫星高光谱数据在地质领域的深化应用.[研究方法]建立了GF-...     

矿物蚀变区典型地物光谱特征初步研究——以内蒙古突泉县-扎鲁特旗成矿带为例

文章基于野外的实测光谱数据,对岩石、土壤和植被的光谱反射特征以及它们在统计空间的分布关系进行分析研究,总结中等植被覆盖的矿物蚀变区典型地物的光谱反射特征以及不同地物在光谱空间的分布规律,为矿物的遥感蚀变信息提取提供一定的科学依据,有利于改进蚀变信息提取的方法。     

甘肃省酒钢山地区高光谱遥感蚀变矿物优选研究

正酒钢山地区位处北山成矿带,区域分布较多铁、铜、镍、金等矿床、矿点,成矿地质条件优越。前人在该区已开展较多基础地质、矿产地质、科研和多金属矿勘查等工作(聂凤军等,2001;左国朝等,1990),但该区找矿未取得实质性进展。本次依据酒钢山地区地形、地貌和围岩蚀变,采用高光谱遥感新技术方法,开展高光谱蚀变矿物优选研究,综合剖析蚀变异常,优选和圈定蚀变带和找矿预测区,以期指导矿产勘查,实现找矿快速突破。     

GF-5高光谱数据在植被覆盖区的蚀变信息提取研究——以广东省玉水铜矿为例

高分五号卫星是我国第一颗高光谱综合观测卫星,自2018年发射以来,还未见到该卫星数据在蚀变信息提取研究领域的相关报道。本研究以高分五号高光谱数据为主要数据源,采用MNF算法、PPI算法,结合SAM技术的方法,提取广东省玉水铜矿植被覆盖区的蚀变矿物信息。本次提取的蚀变矿物有赤铁矿、针铁矿、高岭石、蒙脱石和白云母。结合已知的地质矿产资料,对提取的异常信息进行了分析验证。验证结果显示,该数据提取的蚀变异常与研究区地质信息吻合较好。上述研究表明,利用高分五号高光谱数据对本地区蚀变矿物信息的提取是可行的,对该区未来矿产勘查具有重要的指导意义,同时也为未来高分五号高光谱数据在蚀变信息提取研究方面提供了参考。     

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...     

高光谱蚀变矿物提取在地质找矿中的应用——以吉林某斑岩型钼矿为例

国内外已广泛使用高光谱方法提取和识别岩石和矿物的技术。本文利用这个技术,在地面光谱测试、数据处理和光谱特征分析的基础上,提取和识别出斑岩钼矿区的蚀变矿物,通过分析与钼矿化蚀变的相关性,从12种主要蚀变矿物中优选出5种在矿区具有代表性的蚀变矿物:绢云母、蒙脱石、伊利石化绢云母、高岭石(结晶差)和铁镁绿泥石。结合其空间分布和分带特征,分析了与钼矿化的关系,进而划分出内、中和外三个蚀变带,预测了矿区的找矿方向,并提供了一种新的找矿思路。     

甘肃省明舒井地区高光谱蚀变异常及找矿分析

正明舒井地区位于甘肃省北西侧,敦煌市北侧、瓜州县北西侧。前人在该区及周边区域开展了区调、矿调及相关多金属矿的勘查工作(王瑞军等,2014,2017),在遥感地质方面,仅开展了多光谱遥感的应用工作,而针对高光谱遥感的研究工作还未开展。明舒井地区基岩出露好、地形起伏小、切割弱,地表蚀变发育,矿床、矿点分布较多,具备开展高光谱遥感技术的地质和自然地理条件,有利于发挥高光谱的技术优势。     

基于SREM融合数据的矿物蚀变信息提取

目前卫星高光谱数据幅宽小,难以进行大面积矿物填图应用.本文探讨了基于多光谱图像光谱分辨率增强方法(spectral resolution enhancement method,SREM)融合算法,将Hyperion窄幅高光谱和先进星载热发射和反射辐射仪(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer,ASTER)宽幅多光谱数据进行融合,获得宽幅高光谱数据,从而进行矿物蚀变信息提取的方法和流程.结果表明:(1)原始ASTER数据仅能识别出Al-OH基团,Mg-OH基团和Fe3+离子基团3种矿物,SREM方法能够识别出高岭石、伊利石、绢云母、绿泥石和黄钾铁矾5种蚀变矿物;(2)融合图像矿物提取结果与原始ASTER和Hyperion图像的相对精度分别达到90.56%和92.85%;(3)其中绢云母、伊利石、高岭石与Al-OH基团,黄钾铁矾与Fe3+离子,绿泥石与Mg-OH基团出露区域基本一致.SREM融合数据具有幅宽大和光谱分辨率高的特点,提高了矿物蚀变信息解译精度,该方法对大面积矿物填图具有示范作用.     

基于Hyperion高光谱数据的矿物蚀变提取——以内蒙古西部狼山地区炭窑口矿床为例

以已知的矿床——内蒙古炭窑口矿床为研究区,基于围岩矿化蚀变理论,利用高光谱遥感技术对矿化蚀变异常信息进行提取。首先对Hyperion影像进行预处理,包括去坏线、条带、大气校正及光谱重建。其次,从反演后的反射率数据提取5类端元矿物,通过分析矿物组合,最终确定5类矿物并利用波谱角制图法在研究区填图,进而提取矿化蚀变信息。在以上研究过程中改进了去除条带的方法。在获得蚀变信息后,结合炭窑口研究区的地质图进行应用分析,通过解释异常,验证其是否为矿化引起的蚀变。最后,再根据研究区的地质情况和前人对矿床的研究成果,尤其是对含矿地层的研究成果,结合提取的蚀变矿物,预测其他有利靶区。结果表明,获得的矿化蚀变信息与矿点吻合较好,具有一定的借鉴意义。     

高光谱遥感在斑岩矿床蚀变信息提取中的应用

高光谱遥感将传统图像的空间维与光谱维信息融合为一体,用很多窄而连续的光谱通道获取地物的遥感影像,使得本来在宽波段多光谱遥感图像中不可探测的地物在高光谱遥感中能够被探测和区分(张良培等,2005)。地质是高光谱遥感应用最成功的领域之一,高光谱矿物识别和     

基于资源一号02D卫星高光谱数据的甘肃头吊泉-南大滩地区蚀变矿物填图及金矿化带识别

高光谱遥感能够根据光谱指纹特征提取蚀变矿物,在地质领域应用成效十分显著.针对最新的资源一号02D卫星高光谱数据特点,首先进行了高光谱数据预处理,选取蚀变矿物光谱特征显著波段进行数据降维,并应用三次样条插值函数对短波红外数据进行光谱波段增值,将光谱采样间隔提高到了2 nm.在优选出矿物填图端元光谱后,应用改进的SAM填图...     

基于高光谱数据的甘肃花西山金矿蚀变特征分析与找矿预测应用

利用地物光谱仪识别具有光谱诊断性吸收特征的蚀变矿物,并分析其空间分布及组合特征,是后续利用航空、航天高光谱遥感开展找矿预测的重要理论依据。本文以位于甘肃柳园地区花牛山矿集区的花西山金矿床为例,首先利用FieldSpecPro FR便携式光谱仪对采集样品进行光谱测量,通过The Spectral Geologist 8软件对获得的光谱数据进行分析解译,揭示了与矿化关系密切的地表蚀变矿物为绢云母（白云母和多硅白云母）+黄钾铁矾+赤铁矿+针铁矿,外围蚀变矿物主要为绢云母（钠云母）+绿帘石+绿泥石+蒙脱石+水铝石。基于这一认识,对矿区及周边开展CASI/SASI航空高光谱遥感蚀变矿物信息提取,综合地表及航空高光谱解译信息,建立了花西山式金矿床的高光谱遥感找矿预测模型,并基于该找矿预测模型在外围圈定了预测区1处,经野外查证,预测区内发现有明显金异常。研究结果表明,在分析和总结调查区成矿地质背景和蚀变特征的基础上,结合高光谱遥感信息可快速地、更有针对性地发现成矿有利区段,为矿产勘查部署提供重要参考资料。     

基于ASTER的甘肃柳园地区蚀变信息提取与找矿预测

热液矿床常伴随一定的矿化蚀变类型,根据一定的矿化蚀变类型可以预测潜在的成矿有利区.甘肃柳园地区地处黑山—咸泉子深大断裂,热液型矿点多、蚀变丰富,且基岩出露好,可以作为提取遥感蚀变信息的良好示范区.使用ASTER遥感数据,利用主成分分析(principle component analysis,PCA)方法进行的铁染、羟基蚀变异常和碳酸盐化识别及基于SiO2定量反演的硅化蚀变异常提取结果,与实际情况吻合度达88.9%.通过对区内已知矿床成矿作用、区域构造、蚀变信息和岩石分布特征的研究与分析,成功圈定2处成矿有利区,为该地区找矿勘查提供了依据.研究实例验证了基于ASTER数据的PCA蚀变信息提取和SiO2定量反演的硅化蚀变异常提取方法的可靠性.该方法可推广至同等类型区域的遥感蚀变信息提取.     

甘肃红山铁矿床高光谱蚀变异常剖析及找矿应用

正红山铁矿床位处北山成矿带,在铁矿床及周边分布有较多的铁、铜、镍、金等矿床或矿点,成矿地质条件优越。前人在该区已开展较多基础地质、多光谱遥感应用、科研和铁矿勘查工作,发现了多处铁及多金属矿床(聂凤军等,2001;左国朝等,1990)。该区地表基岩裸露,围岩蚀变发育,有利于发挥高光谱遥感的技术优势,利用高光谱蚀变异常进行综合剖析,圈定找矿远景区,缩短找矿进程,实现红山地区找矿快速突破。     

蚀变矿物近红外光谱特征对地质找矿的指示意义——以甘肃岗岔金矿为例

甘肃岗岔金矿位于秦岭造山带之碌曲-成县逆冲推覆构造带的西段北侧,是典型的构造蚀变岩型金矿床,目前储量可达中型。在矿区地质填图的基础上,采用BJKF-1型近红外矿物分析仪对矿区7号勘探线ZK07-4钻孔、8号勘探线ZK08-6钻孔及27号勘探线的ZK27-1、ZK27-3、ZK27-4钻孔岩心进行蚀变特征研究,识别出的主要蚀变矿物为伊利石、云母类、地开石、高岭石等。蚀变矿物分布及含量变化特点表明,与矿化有关的蚀变主要是绢英岩化,其中已探明矿体多位于采用近红外分析技术圈出的绢英岩化带内。此外,伊利石反射光谱特征参数计算结果表明,伊利石结晶度和Al-OH特征吸收峰形态呈现有规律的变化,即含矿段和近矿段伊利石结晶度大(SWIR-IC值5.5~5.7),Al-OH吸收峰尖锐;远矿段和无矿段伊利石结晶度小(SWIR-IC值1.3~1.5),Al-OH吸收峰平缓,显示含矿段伊利石形成温度较高。上述结果表明,矿区内绢英岩化蚀变及伊利石结晶度、Al-OH峰形是有利找矿标志,对找矿具有实际指导意义。     

新疆红山铜金矿床地面高光谱蚀变矿物特征分析

正红山铜金矿床位处东天山成矿带,区域矿产以铜、镍、金为主,北部以铜矿为主,中部以金、铜、铁、银为主,南部以铁、铅锌、钼、金、银为主。该带分布较多矿床、矿点,成矿地质条件优越。前人在该区已开展基础地质、矿产勘查、专题研究和新技术方法示范等工作(姜寒冰等,2012;方同辉等,2002;许英霞等,2008)。该区地表基岩裸露,     

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。     

甘肃白银厂折腰山VMS矿床蚀变带元素迁移及定量计算

折腰山矿床是甘肃省白银厂矿田内最典型的火山成因块状硫化物(VMS)矿床,赋矿围岩主要为奥陶纪石英角斑凝灰岩,属于FⅡ类流纹岩,为弧后环境的产物,在海底对流循环成矿作用过程中,遭受强烈的热液改造,形成了多种类型的蚀变。文章将折腰山矿床蚀变围岩分为弱蚀变带→绢云母硅化带→绿泥石化带→矿化带,利用蚀变趋势图解和质量迁移计算等方法,定量揭示了热液蚀变过程中元素的迁移规律。研究表明:①从弱蚀变带→矿化带,蚀变强度逐渐增大,主量元素P、Mn有一定活动性,二者的迁移量分别为-8.8%～8.8%和-1.8%～9.9%,但迁移趋势不规律;Si迁移量变化范围较大,为-16.2%～83.73%;Na、Ca、Sr大量迁出,其中Na、Ca最大迁出量分别可达-3.11%和-2.71%;Mg、Fe依次迁入,并在绿泥石化带中达到最大值9.49%和69.73%;K在绢云母化带中迁入量出现峰值1.6%,其后逐渐迁出,最大可达-2.22%;Rb的迁移行为与K一致;②高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等在热液蚀变过程中相对保持惰性;Al、Ti及Y表现为弱活动性;③主要成矿元素Cu随蚀变强度的增大,其迁入量有递增的趋势,Pb、Zn在矿化带中迁入,其余各带均为迁出;④热液活动过程中,SiO_2活化再沉淀,形成硅化蚀变;K的迁入形成绢云母化,并消耗了H~+,使热液酸度减小;Mg、Fe的迁入在还原环境下形成绿泥石化,并伴随金属硫化物的沉淀。因此,折腰山矿床中的绿泥石化可能是导致矿质发生沉淀的重要蚀变作用,其在勘查工作中可以作为寻找VMS矿体的重要标志。