常见矿物近红外光谱特征(扬州).ppt

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1、常见蚀变矿物的近红外光谱特征南京地质矿产研究所南京中地仪器有限公司2008年9月21日，扬州1、近红外矿物分析法的原理和应用概况2、便携式近红外矿物分析仪原理及应用3、常见蚀变矿物的光谱特征4、几个应用实例主要内容近红外矿物分析法的原理和应用概况1、近红外波长范围780nm～2500nm2、矿物的近红外光谱特征原理矿物晶格中原子间的化学键的弯曲和伸缩吸收某些区域的近红外光谱，根据矿物某些官能团在近红外区域的特征吸收光谱可以区分不同的矿物及同一矿物的不同结晶度。3、对近红外光谱产生吸收的官能团种类氢基团C-H(甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、方基等)，羟基O-H，巯基S-H，氨基N-H

2、等4、官能团吸收频率范围可见光：400nm-1100nm,氧化物近红外：1100nm－2500nm,层状硅酸岩矿物等热红外：8000nm-12000nm,不含水矿物5、典型应用范围：1300nm～2500nm6、利用近红外光谱可以区分含羟基之层状硅酸盐矿物（闪石等）硫酸盐矿物（明矾石，石膏等）碳酸盐矿物（方解石，白云石等）。7、地质中的应用矿物识别，为勘查、地质和土壤/基岩测量进行矿物填图，钻孔和隧道（平硐）编录，蚀变系统填图和目标区选择，成矿作用的指示，成矿潜力评价，矿物地球化学和结晶学，采矿中的品位控制，下脚料中粘土含量监测，辅助遥感图片的判别等。具体意义如下：1）提供矿化环境

3、的特征，如交代类型和交代带等。2）鉴别原岩类型：鉴别高岭石，表明其原岩是长英质岩石，发现蒙脱石表明原岩是镁铁质岩石3）指示矿化关系，富镁的绿泥石接近矿化中心，富钾的白云母更和矿化有关4）指示风化范围和过程，如三水铝石表示晚期的铝土质环境5）指示矿化作用的化学过程，（如K/Na交代）及温度（叶腊石，黄玉，地开石等矿物是高温矿物）8、蚀变矿物填图矿床种类可对高硫化物浅成热液矿床、低硫化物浅成热液矿床、斑岩型铜矿床、中温热液矿床、沉积岩型金－铜矿床、铀矿床、火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床及金伯利岩矿床进行系统的蚀变矿物填图，帮助研究者快速评价矿床，提高勘探效率。9、典型蚀变矿物光谱图

4、便携式近红外矿物分析仪的仪器结构及应用1、仪器结构2、单色仪光路3、积分球4、电子电路5、底层软件仪器测量范围：1300nm-2500nm；仪器分辨率：〈8nm；波长稳定性：±1nm；波长重复性：±1nm；波长扫描间隔：2nm,4nm；信噪比：63dB；探测器：PbS(Te制冷)；仪器体积：255×110×187；仪器重量：4.2kg；备用电源：〉2小时;软件：PC机应用程序；微型PDA应用程序。6、仪器指标7、控制和测量软件8、数据处理软件仪器测量方式1、仪器准备：本底扫描、参比扫描、标准扫描2、定性扫描：蚀变矿物识别3、半定量扫描：矿物含量分析4、建库扫描：建立本区特征数据库

5、数据建模与成图1、数据建模：包括一维数据建模和二维数据建模2、数据成图：包括等值线图、立体模型、光谱成像1、一维数据（钻孔数据或沟槽数据）建模2、二维数据（地表数据）建模3、等值线图4、立体模型5、光谱成像三、矿物的近红外光谱特征1、常见蚀变矿物及化学式2、常见矿物倍频及合成频率位置3、蚀变矿物光谱特征1）AL-OH矿物：2170-2210nm为特征吸收大多数矿物都有铝离子，特别是硅酸盐矿物，含有AL-OH的代表矿物有叶蜡石、黄玉、白云母、绢云母、伊利石、锂云母、高岭石、地开石、蒙脱石、钠长石，硬水铝石、刚玉等，其波长在1390-1440nm处有OH＋H2O二者合成峰，其中H2O为

6、结构水；在1940-1950nm处有H2O吸收峰，其中H2O为吸附水。2170－2210nm为AL-OH的吸收峰，通常由于地质作用矿物中的阳离子Al被取代，产生贫Al现象，使AL-OH吸收峰位发生位移，一般地贫Al时峰位向高波长位移，此位移量是红外光谱建模的一个参数。通常白云母、绢云母、伊利石、锂云母和蒙脱石的特征峰在2200nm附近；2160-2165nm内的特征峰为高岭石，随着结晶度的增加，肩峰向长波方向移动，原地型高岭石结晶度好，峰形尖锐；搬运型高岭石结晶度低，峰形缓，需要指出的是，高岭石在1410nm处有双峰，一般对称，在2160-2165nm也有双峰，但不对称，这个特征比

7、较容易识别高龄石。需要指出的是，迪开石也有高龄石特性，只是在2160-2165nm一般双峰对称；叶蜡石是高温形成的，在1394nm附近有尖的结构水吸收峰，在2160-2170nm也有很尖的吸收峰，因此通常可作为仪器标样，由于高温含水量少，在1390-1396nm处吸收峰不明显。2）Fe-OH矿物，硫酸盐矿物Fe-OH矿物2210-2300nm为特征吸收在矿物组成中，Fe离子是重要元素之一。其代表矿物有明矾石、黄铁钾矾，囊脱石，皂石，锂皂石、石膏、纤铁矿、菱铁矿、阳起石