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。     

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。     

GF-5星载AHSI和航空高光谱矿物填图对比——以新疆雪米斯坦地区为例

卫星和航空遥感平台获取的高光谱数据各有技术优势,在经济成本上也有很大差异。在数据处理和提取矿物信息技术方法上面既有一致性,也有不同点。本文以新疆雪米斯坦地区GF-5星载AHIS高光谱数据和CASI/SASI航空高光谱数据为数据源,基于不同的空间尺度和光谱尺度高光谱数据矿物填图做对比分析。结果显示,AHIS高光谱数据可以从空间大尺度上提取与成岩和成矿紧密相关的多种矿物信息,但由于空间分辨率较低,识别的矿物种类较少;CASI/SASI航空高光谱数据空间分辨率较高,且根据蚀变矿物特征吸收峰位置差异,识别出的矿物种类更加丰富。两种高光谱数据提取的矿物在空间分布上一致性较好,可以满足地质勘查的一般需求,但考虑到航空数据源获取成本问题,在未来地质应用工作中需要寻找一种兼顾两者优点的高光谱遥感数据获取方式。     

巴什布拉克铀矿区蚀变信息的增强和提取

重点介绍基于蚀变矿物光谱特征分析,选用相应的光谱波段和图像处理技术,增强和提取巴什布拉克铀矿区蚀变信息;阐述了遥感影像解译效果,分析了铀矿区蚀变与矿化的关系。研究表明:应用遥感信息增强和提取技术可以有效地获取巴什布拉克铀矿区的赤铁矿化和黏土化等蚀变信息,而矿化严格控制在上述蚀变地层中。该认识对研究区的铀矿普查勘探具有指导意义。     

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。     

我国西北地区铀矿勘查遥感应用进展

阐述了21世纪以来,遥感技术在我国西北地区铀矿勘查中的一些新进展,具体包括:①ETM多光谱遥感技术在鄂尔多斯盆地北部砂岩铀矿控矿构造识别与分析中的应用和在调查西藏羌塘盆地砂岩型铀成矿条件中的应用;②ASTER多光谱遥感技术和QuickBird高空间分辨率遥感技术在提取和分析新疆巴什布拉克铀矿区油气还原蚀变中的应用;③ASTER、QuickBird、CASI/SASI等多光谱、高空间分辨率、航空高光谱分辨率等多种遥感技术联合在发现新疆萨拉姆布拉克铀成矿带中的应用;④CASI/SASI航空高光谱遥感技术在提取新疆白杨河火山岩型铀矿化蚀变信息中的应用等。这些应用进展体现了遥感技术在我国西北地区铀矿勘查中取得的良好效果,为遥感技术在今后铀矿勘查中的进一步深入应用提供了重要参考。     

广东省下庄"交点型"铀矿床含铁矿物组合的研究

本文用穆斯堡尔谱、X射线衍射和红外光谱等方法对广东省下庄铀矿田338"交点型"铀矿床及其蚀变带和围岩中的微量含铁矿物进行了综合研究.研究结果表明,矿脉中的含铁矿物主要是黄铁矿,而蚀变带中以绿泥石为主,纤铁矿少量.黄铁矿含量相对减小,在外围的弱蚀变辉绿岩脉中则保留了更多的原生矿物.黄铁矿的含量随着与矿脉距离的增加而减少,而蚀变产物绿泥石的含量则在蚀变带中含量最高.用这三种方法可区分沥青铀矿矿脉区、蚀变带和弱蚀变辉绿岩脉,并且可以确定蚀变带的范围.     

新疆雪米斯坦铀成矿有利区高光谱遥感识别方法研究

新疆雪米斯坦铀成矿区是我国重要的火山岩型铀成矿区,区内产出我国境内首次发现的火山岩型铀-铍矿床,具有良好的综合找矿前景。为了在雪米斯坦火山岩地区进一步寻找铀成矿有利区,推动雪米斯坦铀成矿区实现找矿突破,在前人基础上,对研究区铀成矿要素进行了分析,认为区内构造、侵入岩、岩石类型、蚀变等为铀成矿有利要素。其中研究区断裂构造十分发育,按照尺度分为一、二、三、四级,所有断裂构造属性被详细统计;侵入岩主要为华力西晚期各类侵入岩,其中以花岗岩最为发育;研究区与成矿有关的蚀变矿物种类十分丰富,主要蚀变矿物为：高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、绿泥石、高岭石、碳酸盐、蒙脱石等。为了实现铀成矿有利区准确预测,首先采用深度学习方法对区内机载SASI高光谱数据进行蚀变矿物提取,确定高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、绿泥石、高岭石和碳酸盐等矿物中心位置和矿物分布面积;其次对区内构造、侵入岩、岩性组合和蚀变矿物等铀成矿要素进行空间分析,分别获得该区断裂密度分布图、侵入岩影响范围图、岩石组合分类图和蚀变矿物分类缓冲图;最后采用证据权法将成矿要素空间分析结果作为证据因子,计算了证据权值,并进行成矿后验概率计算,...     

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...     

高光谱遥感技术在岩矿识别中的应用现状与前景

介绍了高光谱遥感技术,包括高光谱遥感进行岩矿光谱识别的物理机理和提取的光谱参数、高光谱数据处理和分析技术的发展现状、高光谱测量仪器简单介绍,以及高光谱在资源勘查领域中的应用及其发展方向。     

Micro－PIXE analysis of trace element composition and their distribution in minerals of mantle peridotite

Ｍｉｃｒｏ－ＰＩＸＥａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎ　ｍｉｎｅｒａｌｓｏｆｍａｎｔｌｅｐｅｒｉｄｏｔｉｔｅＣｈｅｎＹｏｕ－Ｈｏｎｇ（陈友红），ＺｈｕＪｉｅ－Ｑｉｎｇ（朱节清...     

基于光谱知识库对高光谱影像目标快速识别方法

针对国内引进的机载高光谱成像仪(CASI/SASI)数据采集系统,介绍了利用先验知识建立的多种地物目标光谱库,以及高光谱影像目标快速识别的技术方法研究;同时还阐述了其数据处理流程、目标识别原理和应用开源代码编程实现过程,并对其结果与应用进行了简要的分析。     

Applications of proton and nuclear microprobes in ore deposit mineralogy and metallurgy

The micro-PIXE technique usefully complements the analytical capabilities of the electron microprobe in many investigations of ore deposit mineralogy and metallurgy. Unfortunately, micro-PIXE has not been widely used, largely because of a paucity of accessible proton/nuclear microprobes designed with sample- and data-handling facilities suitable for mineralogical targets.Ore deposit mineralogy studies are performed to achieve a wide range of objectives: from the identification of parameters useful for mineral exploration through an understanding of the genesis of ore deposits to a complete characterization of the minerals, necessary to provide guidance for mineral beneficiation and metal extraction. Trace-element information, to calculate partition coefficients between co-existing minerals, or on fluid inclusions, provides geothermometric data on ore deposits. Dating of mineral deposits can be done by measuring the trace quantities of U, Th and Pb in zircon crystals. Efficient metal extraction depends on knowledge of the mineralogical distribution of elements of economic interest (e.g., Ag, Au, Pt-group) as well as knowledge of those which can contaminate the environment or the efficiency of metallurgical processes (e.g., Se, As).The specific requirements for an ideal proton microprobe for mineral analyses are discussed. In addition, new analytical data are presented for sulphide minerals (troilite and pentlandite), an oxide mineral (chromite), and for copper anodes.     

高放废液玻璃固化体和矿物固化体性质的比较

对高放废液玻璃固化体和矿物固化体的性能作了比较和分析。矿物固化体较玻璃固化体有下列优势 :体积小、高放废液组分掺入量高、核素浸出率低。高放废液矿物固化体的稳定性分析表明 ,它们十分适合于地下处置库的潮湿和温度变化的环境。虽然单种矿物只能处理部分高放废液组分 ,但多种矿物集合起来可荷载高放废液的全部组分     

基于ASTER数据的巴什布拉克铀矿区油气还原蚀变信息提取与分析

从新疆巴什布拉克铀矿床油气还原蚀变岩石的光谱特征分析入手,开展了基于ASTER遥感数据的油气还原蚀变信息提取技术研究,发现了研究区存在3个与已知铀矿区油气还原蚀变遥感异常相类似的遥感蚀变异常带。在此基础上,进一步利用ASTER数据在短波红外的多波段优势,对增强的各个遥感蚀变异常带进行了深入的分析和地质含义讨论,排除了非蚀变作用产生的遥感蚀变假异常,明确了与铀矿找矿密切相关的遥感蚀变异常信息,为铀矿区外围的铀矿找矿提供了重要依据。     

Synchrotron radiation X-ray fluorescence analysis on altered mineral muscovite in gold deposit

Synchrotron radiation X-ray fluorescence (SRXRF) microprobe was used to ananlyse altered mineral muscovite and its surrounding feldspar in Yuerya gold deposit. The major, minor and trace elements of the two minerals were detected and analyzed. SRXRF analysis showed that the Yuerya muscovite had a complex chemical composition. containing K, Fe, Ca, Ti, Cr, Mn, Co, Cu, Zn and many trace or ultra-trace elements. Since muscovite resulted from the alteration of hydrothermal ore fluid acting on feldspar (plagioclase), the difference of chemical composition between the two minerals shows the components of ore fluid, which are characterized by the enrichment of alkaline and alkaline-earth metal elements K, Ca and ore-associated elements Fe, Cu, Zn. And gold. silver and platinum, invisible under microscope, were detected in some areas of muscovite but not found in feldspar. Especially platinum, a mantle material is rarely seen in the earth crust but now found in the gold deposit of magmatic sources; its appearance approves the idea of mantle flux participating in the gold mineralization, which suggests that the tectonic event controlling gold mineralization in the Yuerya district is a mantle phenomenon.     

Borosilicate glass alteration driven by magnesium carbonates

The alteration of simplified synthetic glass, representative of the French reference nuclear glass R7T7, in presence of hydromagnesite has been experimentally investigated and modeled. Magnesium in solution is known to potentially enhance glass alteration; nuclear glass clayed host rocks contain magnesium and can dissolve to maintain the concentration of magnesium in solution. For modeling purposes, it was suitable to study a simple system. Hydromagnesite was therefore chosen as a simple model mineral in order to check the influence of an Mg-rich mineral on glass alteration. Since the models use thermodynamic and kinetic parameters measured in pure water and pH-buffered solutions, changing the solution composition or adding minerals is a key step towards the validation of the modeling assumptions before using the model for predictive purposes.Experiments revealed that glass alteration is enhanced in presence of hydromagnesite. Modeling was performed using the GRAAL model implemented within the CHESS/HYTEC reactive transport code. Modeling proved useful both for explaining the mechanisms involved and quantifying the impact on glass alteration: Mg coming from hydromagnesite dissolution reacts with Si provided by the glass in order to form magnesium silicates. This reaction decreases the pH down to neutral conditions where magnesium silicates are more soluble than at the natural alkali pH imposed by glass or hydromagnesite dissolution. The driving force of the magnesium silicate precipitation is eventually the interdiffusion of alkali within the altered amorphous glass layer as this mechanism consumes protons. The model’s ability to describe the concentrations of elements in solution and formed solids whatever the glass/hydromagnesite ratio strongly supports the basic modeling hypothesis.     

Fast identification of mural pigments at Mogao Grottoes using a LIBS-based spectral matching algorithm

To quickly identify the mineral pigments in the Dunhuang murals, a spectral matching algorithm (SMA) based on four methods was combined with laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) for the first time. The optimal range of LIBS spectrum for mineral pigments was determined using the similarity value between two different types of samples of the same pigment. A mineral pigment LIBS database was established by comparing the spectral similarities of tablets and simulated samples, and this database was successfully used to identify unknown pigments on tablet, simulated, and real mural debris samples. The results show that the SMA method coupled with the LIBS technique has great potential for identifying mineral pigments.