CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统及其在铀矿勘查中的初步应用

介绍了我国首次引进的CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统组成及其主要技术指标,并以新疆柯坪地区铀矿勘查为例,阐述了该系统遥感数据获取、数据预处理、铀矿化蚀变矿物填图和野外验证等.研究表明,CASI/SASI航空高光谱遥感测量系统可以获取高空间、高光谱分辨率的遥感数据,在新疆柯坪地区大比例尺提取铀矿化蚀变信息方面取得了很好的效果.     

新疆卡姆斯特地区星载AHSI矿物填图

近年来国产卫星高光谱遥感技术获得了迅速发展,其搭载的AHSI高光谱相机为地质填图提供了不同光谱尺度的数据源。为验证不同星源AHSI的矿物填图效果,以新疆卡姆斯特地区为研究区,采用空间分辨率为30 m的GF-5B卫星、GF-5卫星和ZY1-02D卫星载AHIS高光谱数据,通过大气校正以及混合调谐匹配滤波（MTMF）等方法开展了数据处理和矿物填图工作。光谱真实性验证结果表明：星载AHSI高光谱数据大气校正后光谱特征吸收峰位置偏差均小于光谱分辨率;星载AHSI高光谱遥感数据可以提取与成岩和成矿紧密相关的多种蚀变矿物信息,且空间分布状况与航空高光谱数据的蚀变矿物填图结果一致;GF-5B星载AHIS高光谱数据由于信噪比较高,相对于ZY1-02D与GF-5数据提取效果更好;星载AHSI空间分辨率较低,不能对矿物亚系进行有效区分。因此得出结论,星载AHSI高光谱数据矿物填图结果在空间分布上基本可以满足地质普查需求,结合航空等高空间分辨率高光谱遥感数据,在地质勘查领域具有广阔的应用前景。     

北内华达州卡林矿带的热红外勘探

在北内华达州尤罗卡邵的Rodeo Creek NE 7 1/2分的国际标准图幅获得了实验性航空热红外多光谱扫描(TIMS)资料,它覆盖了卡林金矿区。建立了一个简单的模型以便根据地晚物质的物理性质,提取用于填绘地表岩性和蚀变图件的谱发射率。发射率-比值图像的绘制可进行一般的岩性识别,区分出高硅含量的地区以及首先给出碳酸盐的次级剩余发射特性的探测。与热惯性图像一起,它们能够识别普通地质图上未示出的岩性变化错综复杂的地区,从数据中提取出的发射率-比值谱与模拟实验室谱对比更为有利,第一次建立了理论、测量的物理特性和彩色合成的TIMS图像之间的联系。对第三纪火山岩中以前未知的硅化作用的识别及对硅化构造和冲积层中可能延伸部位的填图表明,TIMS资料对于探测与矿化有关的错综复杂的蚀变可能是很有价值的,特别是在边远地区和已知地质程度较低的地区。     

加拿大新斯科舍省Meguma群中脉型金矿床成矿模式

Meguma群中的脉型金矿床是新斯科舍省南部Meguma地区下古生界变质浊积岩中以多种含金石英脉形式聚集而成的矿床.对Meguma地区30个该类矿床的广泛野外研究(区域填图和详细填图)及室内分析(岩相、液体包裹体、地球化学、同位素等)结果表明,在广泛的镁铁质及长英质岩浆侵位于同时发育有陡倾剪切带的地壳期间产生成矿作用.成矿年龄为370Ma左右(热液脉矿物,~(40)Ar/~(39)Ar法测定).因此,矿化比Aeadian区域性变形作用大约要晚30—40Ma.同他素数据(S、C、O、Sr)表明形成矿脉溶液不仅来自岩浆,其中部分也来自Meguma群的外来变质溶液。因此那种单一的早期岩浆热液源和Meguma群沉积变质岩的变质侧分泌作为矿脉组分来源的成矿模式都是不可取的。     

航空伽玛能谱数据的合成彩色图象

航空伽玛能谱数据可以提供地表钾、当量铀、当量钍视含量的估计。这些数据可以用K、eU、eTh、eU/eTh、eU/K、eTh/K、eTh/eU、K/eU、K/eTh等九个参数表示。美国地质调查局已经研制出一种方法,把这些参数的任意三种结合在一起构成一种合成彩色图象。这种彩色图象对放射性数据进行部分综合,可用于地质填图和矿物勘探。本文用得克萨斯州南部Freer地区的一套样品数据说明这种彩色图象的使用。     

桃山铀矿田铀成矿要素光谱特征分析

评述了高分辨率遥感技术在铀资源勘查中的研究现状。基于地面可见光/近红外—短波红外—热红外光谱测量及卫星光学和微波遥感数据融合技术,初步建立了桃山花岗岩型铀矿田不同期次岩体、控矿构造及热液蚀变带等多种铀成矿要素光谱识别标志,根据遥感影像特征解译了主要控矿构造,为该区的铀资源勘查及遥感新技术、新方法研究提供技术基础。     

地理信息系统在航空放射性数据进行区域地质填图时的应用

加拿大地调局把网格化象元分辨率为125m的航空伽玛能谱数据用于绘制以当量铀(eU)、当量钍(eTh)和钾(％K)表示的伽玛能谱数据空间分布的数字图像,从而帮助地质填图和矿产勘探。用目视方法对假彩色单道或三道彩色合成图像进行资料解释。对放射性数据进行无监督分类可提高目视解释效果。最终数据集用图像显示并将它复合在数字化的地质图上进行解释。这样野外填出的各地质单元和用放射性元素含量填出的地质单元之间的异同便一目了然。 将3种放射性元素图像进行滑动平均聚类分析,最后把分类图像输进地理信息系统(GIS)。当然,GIS中还有其他数据集,如数字化基岩、地面地质图以及对陆地卫星TM5波段图像密度分割后得到的表示水体的二值图像。湖泊、沼泽以及典型地面覆盖的地方组合成新的二值图像,用这些图像可消除那些与露头无关的放射性元素含量变化。用二图叠合和交互列表分析法,对分类后的放射性元素图像与地质图进行对比。 用交互列表法很容易识别放射性元素含量截然有别的地质体。叠合图像的再次分类和增强基岩地质类别的彩色编码法都可增强基岩地质与放射性元素含量之间的关系。这两种图像之间的相关程度仅取决于具体地区。其相关性不仅取决于放射性元素的平均值,还与放射性元素分类的形态、结构和展布有关     

基于多元统计技术的铀矿蚀变信息高光谱模型

介绍了一种基于数理统计分析技术的铀矿蚀变信息高光谱建模技术,它利用了高光谱数据细微、丰富的光谱信息,根据岩石和蚀变的光谱特征与物质成分的关系,通过矿物中特定离子或离子基团的诊断性吸收谷的特征参数反演岩矿的物质成分,从而综合识别蚀变信息,将为航空和航天成像光谱遥感的应用开辟一个矿物蚀变信息识别和区分的研究途径。     

深度卷积网络在航空高光谱岩性识别中的应用——以塔木素铀矿床北部地区为例

岩矿信息识别是高光谱遥感在地质勘探领域的主要应用方向。传统高光谱遥感方法尽管在矿物识别中取得了良好效果,但对于岩性识别存在瓶颈。深度学习是当前人工智能领域的研究热点,卷积神经网络是适用于图像识别的重要网络架构。以巴音戈壁盆地西部塔木素铀矿床北部区域为试验区,以SASI航空高光谱影像为数据源,将深度卷积神经网络引入航空高光谱遥感岩性识别,测试和评估其应用效果。基于预处理后的SASI航空高光谱影像,以试验区地质图及野外调查为参考,制作了8类样本,包括：印支期花岗岩、华力西晚期花岗岩、华力西晚期花岗闪长岩、华力西中期石英闪长岩、石炭系碎屑岩、中下侏罗统火山凝灰岩、第四系沉积物和绢云母化蚀变岩。构建了基于光谱特征的一维卷积神经网络、基于图-谱联合特征的一维+二维卷积神经网络和三维卷积神经网络3种模型结构,分别进行模型训练、测试和试验区岩性分类应用。模型测试结果表明：一维卷积神经网络、一维+二维卷积神经网络和三维卷积神经网络的总体精度分别为82.13%、86.46%和90.90%。通过评价分析三种卷积神经网络模型的岩性分类识别结果,三维卷积神经网络的识别结果与真实参考最为接近,对试验区各类岩性的...     

高分辨率遥感数据处理及其铀矿地质应用

高光谱和高空间分辨率遥感技术在铀矿地质勘查中具有重要作用,遥感数据挖掘与知识发现、新方法研究则是各种铀成矿要素光谱信息和空间特征识别的关键技术手段。本文基于曲波变换技术,开发了卫星高光谱数据(Hyperion)和高空间分辨率(SPOT5)的影像融合方法,融合影像在数据噪声消除、信息增强与信息提取方面应用效果显著;利用离散小波变换技术,高精度提取了主要铀成矿要素的光谱参数,建立了典型四价和六价铀矿物的光谱识别谱系。另外,通过钻孔岩心和探槽工程的高光谱编录、地质编录和物探编录,建立了典型蚀变带的物谱关系模型,重点分析了赤铁矿化蚀变(Fe3+)光谱特征与铀含量之间的相关关系。上述遥感数据处理新技术新方法在桃山地区铀矿地质勘查中取得了理想效果。     

澳大利亚找矿活动中的物探方法

本文介绍了形式多样的物探方法在澳大利亚矿产普查与勘探中的最新实例,说明物探工作在选区、远景的识别、目标的选择、钻探、矿体的评价、矿山的设计及发展等阶段都起着举足轻重的作用。文章详细描述了 (1)区域航空放射性测量,航空磁测资料对奥林匹克坝铜-铀-金矿床和兰杰铀矿床的发现所作出的贡献。(2)玛丽·凯瑟琳地区地质填图中是如何运用航空放射性测量的彩色成象图的。(3)激发极化、瞬变电磁法是寻找新南威尔士州怀特利德铅-锌硫化物矿床的有用工具。(4)超瞬变电磁法在海勒地区寻找铅     

关于航空γ能谱测量在全球地球化学填图中的重要性

航空γ能谱测量是全球地球化学填图项目中的一个重要组成部分。该方法以遥测方式对放射性元素(天然产出的和人工的)进行地球化学填图,所获数据可用放射性元素丰度和核素剂量率来表示。由于该方法可跨越任何陆面,其90％的响应来自地表25cm深度的范围(称为A_(25)层),因此该方法可获得大范围的连惯性结果。在受控制的条件下,在数公里长的测试带上通过空中与上部地表层测量建立的关系对航测仪设备进行标定,就可在一定的范围内确保地面和航空数据的定量相关关系。从局部到大范围的证据表明,标定方法的反演可使航空γ能谱测量成为全球填图的重要辅助手段。根据常规地表地球化学取样方法编制大区域的地球化学图件时,在单个测区,尤其是在测量方法未标准化的地区,元素基准水平常会出现明显的差别。这样就很难确定是真实的地球化学本身的差异,还是由于使用方法不同造成基准水平的明显误差。以各种直接取样方法估算的钍、钾含量为背景,从航测数据得到的地面钍和钾丰度的连续剖面上得到独立的参照水准是能进行比较的。这一比较可区分钍与钾数据中的不一致性,反过来又可提出与其他数据一致性有关的问题。由此可见,要建立全部元素可靠的全球地球化学基准是十分重要的。     

苏联铀矿普查方法概况

普查方法指的是在一定空间内的一连串普查工作(研究)的总和,其中就铀矿普查方法而论,大致有三个方面: 第一、构造地质,包括地质填图方法(航空地质照像填图和卫星地质照像填图等)、构造地球物理方法、地貌地质方法和其它方法等。     

基于102F实测热红外光谱的富硅类岩石SiO_2含量定量反演

铀多金属矿床的形成与硅化有着密切关系,石英脉也常作为重要的找矿标志,因此,快速识别硅化和行英脉等富硅类岩石(SiO_270%)对矿产勘查具有重要的指导意义。为实现岩石SiO_2含量的快速估算,基于102F实测热红外光谱和化学定量分析进行SiO_2含量定量反演,构建了3种反演模型。根据拟合优度最大法和进一步的实验验证,针对102F实测热红外光谱,确定了一种最优反演模型。研究结果为基于航空热红外影像快速识别富硅岩类岩石及其SiO_2含量定量估算提供了技术支撑,具有重要的应用价值。     

遥感技术在低中放废物处置场选址中的应用

根据有关低中水平放射性废物处置场选址的规定,采集美国Landsat 陆地卫星数据,进行计算机处理获得 TM 影像图,利用 TM影像解译的成果,结合野外实地踏勘验证解译成果和大量资料的分析,研究了皖、浙、苏相邻地区的社会经济条件(如城镇居民点分布、农田分布、交通状况)、地形、地貌特征、区域地质稳定性、水文地质特征和工程地质特征。最后在浙西的八角塘地区提出了 3个低中放废物处置场址的候选地段:八角塘地段、铁板冲地段和长兴-广德-安吉三县交界地段。     

AGSO的新填图方法

澳大利亚地质调查协会(AGSO)演示了一种新的地表填图方法。 应用不久前完成的、位于Kalgoorlie北大约350km处的澳大利亚西部Leinster地区的航空地球物理测量数据演示了这种新方法。 这是首次通过飞机上卫星定位系统,同时结合无线电测高仪记录而获取的,根据这些数据形成一个较大面积的高分辨高程模型,现在没有其他技术在这种低成本的有效方式中产生这么精确的高程模型。     

矿物-工艺填图法在独联体Streltsovsk和Kokchetavsk铀矿区内生铀矿床矿石质量评价中的应用

矿物-工艺填图法(MTM)用于确定矿石的矿物类型和工艺类型,也用于研究矿石成分对其工艺质量的影响.Kokchetavsk地区的铀矿床产于多种岩石中。对产于基底的铀矿床中的磷灰石-铀石,钠长岩中的铀石以及沥青铀矿-重硅线石矿物均进行了填图.这些矿物分属2种工艺类型:铀-碳型和络合稀土-磷-铀硅酸盐型。沥青铀矿、沥青铀矿-钛铀矿和辉钼矿-铀石-沥青铀矿矿石类型产在火山洼地和靠近不整合面处。第1种类型属于铀硅酸盐工艺类型;第2、3种属于适当含碳的铀型。Streltsovsk地区的铀矿床产在火山-沉积岩和带灰岩捕虏体基底的花岗岩中。矿床大     

基于Hyperion数据的岩矿蚀变信息的特征峰提取法

介绍了一种基于光谱曲线特征峰提取的岩石蚀变信息提取方法。对于目前Hyperion数据的空间分辨率所得到的混合光谱,用该方法对精细矿物的识别尚难做到,但可以用于半定量提取矿物蚀变信息。文中提出的方法作为一种航天高光谱数据挖掘手段,目的在于探索基于高光谱数据的蚀变信息提取方法,为高精度、高空间分辨率的航空或未来航天高光谱数据的处理抛砖引玉、探索先行。     

背光成像技术测量冷冻靶参数研究进展

建立了可见光背光成像装置,测量距离实现了4~30 cm可调,对应分辨率为0.7 ~4.6 μm,并可对样品仓内的冷冻靶进行有效的中心定位,定位精度达0.1 mm,获得了不同分辨率下的塑料靶球与玻璃靶球的背光影像。通过获得背光图像的能量密度图及靶球的光路追踪模型,建立了靶球内部DD/DT冰层厚度的精确测量及计算方法。研究发现,将背光成像技术与干涉条纹法相结合可获得一种无损测量透明聚变靶丸材料折射率的方法。结果表明,背光成像技术是透明冷冻靶有效的诊断方法。     

利用红外光谱法研究铀和含铀矿物

目前广泛应用于鉴定矿物和进行结构分析的红外光谱法(MKC)的特点是:样品用量少(几毫克、利用计算机时只需几微克);分析速度快;不受样品状态的限制(气、液、固三相,结晶与非晶的均可分析)。近年来国内外学者利用红外光谱进行了大量工作,积累了不少资料。它能解决矿物学和