岩石矿物高波谱分析.pdf

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1、第5期矿山测量NO．52013年lO月MINESURVEYINGOeL2O13doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．05．06岩石矿物高波谱分析水刘琳，肖正辉(1．安徽农业大学理学院，合肥230036；2．合肥工业大学化学工程学院，合肥230009)摘要：文中研究区为具有典型蚀变特征的安徽庐江何家大岭地区，选择一个剖面，采用ASD地物光谱仪(FieldSpec—FR)进行野外波谱测试，运用ENVIspectralanalyst工具将所测样点波谱进行综合打分，分值表明，研究区存在的主要岩石矿物有高岭石

2、、黄钾铁矾、赤铁矿、绿泥石等，与地质资料一致；采用基于最小二乘的分解方法确定主要矿物组成和比例，与ENVIspeetralanalyst工具相比，该方法更具优越性。关键词：波谱分析；岩矿识别；波谱测试；最小二乘中图分类号：P237文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)05—0015—04高光谱遥感凭借其较高的光谱分辨率具备了定米到数百米不等。蚀变类型主要有：高岭土化、硅量获取岩石矿物含量的研究潜力，并且已经在岩石化、黄铁矿化、矽卡岩化、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿物的实验室反演中取得了较好的效果。Clark等(矿化

3、、褐铁矿化等。蚀变矿物主要为磁铁矿、黄铁1990年)对岩石矿物的光谱特征与处理技术进行了矿、赤铁矿等。由于测试地区为开采面，岩石矿物高深入研究，开发了大量岩矿信息波谱识别技术；王度混合，探头测试面内也是多矿物混合，利用测试曲润生等(1999年)研究了不同矿物对的混合光谱特线进行分析探测面的组成、并给出相应的精度指标，征，初步总结了矿物混合光谱的基本特征；甘甫平是一件有意义的工作。等(2002年)对矿物特征光谱进行了分析和总结，1高光谱岩矿信息提取方法建立了基于特征谱带的高光谱遥感矿物谱系识别方法。这些技术方法在蚀变矿物的波谱识别

4、和图像提1．1诊断性光谱特征的信息提取取应用中均取得了一定的成果。但由于地面条件各矿物和岩石的光谱识别主要依赖于光谱吸收特不相同，上述的一些研究成果仅适用于条件较好的征，吸收特征的组合吸收模式，每个吸收模式对应矿特定地区，而对于地表不够裸露又岩石矿物混合严物中特定的离子、分子、电子等光谱过程，吸收模式重的地区，则不太实用。本文以安徽庐江何家大岭的组合可以对应不同的岩石光谱类型。量化的光谱矿区为研究区，在分析区域地质背景和成矿条件的吸收特征包括吸收位置、吸收深度、吸收宽度，吸收基础上，利用ASD地物光谱仪(FieldSpec～FR

5、)对面积、对称性等，其中吸收位置和吸收深度是两个相主要矿化蚀变带进行了测试，从较小的尺度上分析对比较重要的光谱特征。研究区岩石矿物细节信息，运用ENVIspectralana．1．2完全谱形特征的信息提取1yst工具将所测样点波谱进行综合打分，分析主要岩完全谱形特征的识别技术是利用整条光谱曲石矿物类型，同时还采用线性波谱分解技术对于岩线，在参考光谱和像元光谱二维空间中，评价二者的石矿物组成进行进一步细分。比较上述两种方法的相似程度。光谱匹配也可根据矿物吸收光谱波段，异同，为同类地区利用波谱测试数据进行岩矿分析选择合适的波段范围分

6、段匹配，根据光谱匹配度的提供参考，也为高光谱遥感方法在岩石矿物预测中大小识别和提取矿化蚀变信息。遥感图像处理软件的应用提供新的案例支持。ENVI的spectralanalyst工具的完全谱形匹配方法包研究区位于庐枞火山岩盆地，区内岩石普遍受括以下几种。到强烈的热液蚀变，范围也极为广泛，蚀变深度一般(1)光谱角匹配(SAM)，光谱角定义为两光谱矢在200m左右，每一种蚀变带宽度都比较大，从数十量之间的广义夹角，其余弦作为相似函数，即用目标基金项目：安徽省国土资源科技项目(编号：201i—K一11J光谱和参考光谱之间的广义夹角表征其

7、匹配程度，15第5期矿山测量夹角越小，说明越相似，分值越高。(2)二进制编码匹配，选择一个合适的阈值，将小于该阈值的部分用0表示，而大于该阈值的部分用1表示，使得光谱可用简单的0～1序列表示。这种方法可以实现在光谱库中的快速匹配和查找。(3)光谱特征匹配(SFF)，SFF方法首先对光谱进行包络线去除，以凸显特定的吸收特征．然后再对去包络后的目标光谱和参考光谱进行匹配。高光谱遥感的上述每种匹配方法都具有一定的51．u'5zo25波长局限性，选择合适的提取方法和组合可实现对不同图1研究区测试波谱曲线方法提取结果的信息融合。ENVI软

8、件的spectral带，说明该区域铁化是一种较为普遍的现象。同时analyst工具，可对于波谱角、二进制编码法和波谱特大部分波谱曲线在1．4、1。9和2．2附近有强烈吸征拟合分别给予权重值，一般将权重总和设置为l，收，这些是高岭石、明矾石的吸收特征，样点3在由此