一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，解决了传统热液温度找寻矿源的手段实验过程繁琐、导致寻找矿源的过程时间较长，成本较高的问题。该方法的主要实现步骤是：1、利用开源光谱数据库提供的多组白云母样本数据，获取白云母在热红外波段主吸收谷对应的波长值与氧化铝百分含量的正相关关系；2、将所述正相关关系输入至热红外波谱仪中；3、采用热红外波谱仪在已发现矿化蚀变带的目标矿区进行热红外波谱检测，从而确定出目标矿区中矿源的位置。的位置。的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法


[0001]本专利技术属于热红外遥感地质研究领域，具体涉及一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法。

技术介绍

[0002]矿源是提供成矿物质来源的地层。富含一种或几种成矿物质的地层或岩石。矿床中的成矿物质主要来源于矿源层，岩浆岩的侵位使其中的成矿物质被活化、迁移、沉淀成矿。
[0003]传统地质找矿方法比较多，主要利用大范围地质填图、地球化学、地球物理等勘查手段来圈定热液矿化中心，热液温度找寻矿源是作为辅助地球化学勘察手段的一种，其主要利用化探采样、室内试验室温度鉴定、温度变化结合化学元素组合反应流体运移方向，从而确定矿源区域。
[0004]基于以上描述可知，传统利用热液温度找寻矿源是依赖于现场采样和实验室鉴定，但是由于实验过程繁琐、导致寻找矿源的过程时间较长，成本也比较高。

技术实现思路

[0005]为了解决传统热液温度找寻矿源的手段实验过程繁琐、导致寻找矿源的过程时间较长，成本较高的问题，本专利技术提供了一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法。
[0006]本专利技术的具体技术方案如下：提供了一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，包括以下步骤：步骤1：利用开源光谱数据库提供的多组白云母样本数据，从多组白云母样本数据获取白云母在热红外波段主吸收谷对应的波长值与白云母中氧化铝百分含量的正相关关系；步骤2：将所述正相关关系输入至热红外波谱仪中；步骤3：采用步骤2的热红外波谱仪在已发现矿化蚀变带的目标矿区进行热红外波谱检测；基于所述正相关关系分析出目标矿区热液蚀变温度变化趋势，根据目标矿区热液蚀变温度变化趋势，分析得出目标矿区热液蚀变温度场，判断出矿化和热液中心位置，从而确定出目标矿区中矿源的位置。
[0007]进一步地，上述步骤1中，所述正相关关系为：ω＝75.196
×
λ
‑
675.06；其中λ代表主吸收谷对应的波长值；ω代表氧化铝百分含量。
[0008]进一步地，上述正相关关系中波长值在9.34
‑
9.46μm区间内。
[0009]进一步地，上述步骤1的具体过程为：步骤1.1：在开源光谱数据库中筛选出同时具有原始光谱数据和矿物化学组分信息的多个白云母样本；步骤1.2：在多个白云母样本分别对应的原始光谱数据中提取热红外波段主吸收谷对应的波长值；
步骤1.3：在多个白云母样本分别对应的矿物化学组分信息中提取白云母样本中氧化铝百分含量；步骤1.4：对步骤1.2和步骤1.3中提取的波长值和百分含量采用最小二乘法进行线性回归拟合，得到波长值和百分含量之间的正相关关系。
[0010]进一步地，上述步骤1.1中，在开源数据库中获取白云母样本的原始光谱数据和矿物化学组分信息具体为：从USGS波谱库中筛选获取同时具有红外波谱数据和粉末衍射数据的白云母矿物样本，分别读取其在8
‑
12μm光谱区间内主吸收谷波长值及矿物化学组分信息。
[0011]进一步地，上述步骤1.1中，在开源数据库中获取白云母样本的原始光谱数据和矿物化学组分信息具体为：从RRUFF波谱库筛选获取同时具有红外波谱数据和粉末衍射数据的白云母矿物样本，分别读取其在8
‑
12μm光谱区间内主吸收谷波长值及矿物化学组分信息。
[0012]本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术根据开源光谱数据库中白云母在热红外波段的主吸收谷波长与白云母中氧化铝百分含量相关性分析，发现白云母在热红外波段在9.34
‑
9.46μm区间处随着矿物中氧化铝含量增加主吸收谷有明显偏移规律，针对单个矿区，此规律可有效判断蚀变带热液蚀变温度梯度，指示矿化和热液中心位置，相比现有依赖于现场采样和实验室鉴定的方式，本专利技术的检测效率高，检测成本大大降低。
附图说明
[0013]图1所示不同白云母样品在热红外波段的光谱图；图2所示白云母中氧化铝AL2O3含量与热红外波谱中主吸收谷之间的趋势线。
具体实施方式
[0014]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0015]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0016]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0017]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0018]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0019]白云母是重要的层状硅酸盐矿物，广泛分布于花岗岩和伟晶岩中，是寻找热液矿床的重要的蚀变矿物标志，其化学成分在各个接触带和矿化带不同部位有明显的变化。同时在对蚀变矿物的光谱研究发现，白云母的光谱曲线随着化学成分的变化，吸收位置有明显的偏移特征。
[0020]红外光谱矿物测量技术是近年发展较为成熟的一种应用于矿物光谱测量的遥感手段，具有使用简单、分析快速等特点。短波红外波段(350
‑
2500nm)能有效识别并提取含羟基、硫酸盐、碳酸盐类等低温蚀变矿物的光谱特征参数，广泛应用到国内外矿床填图及勘查工作中；热红外波段可有效区分硅酸盐类、硫酸盐、磷酸盐等矿物，是对可见
‑
近红外遥感技术的有效补充。
[0021]热液矿床，又称汽水热液矿床(hydrothermal oredeposits)，是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，在各种有利的构造和岩石中，由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床是后生矿床。热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
[0022]本专利技术针对白云母在热红外波段主吸收谷的偏移规律，基于开源光谱数据库提出一个适用于白云母光谱
‑
地质规律，提供了一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，该方法能够快速、准确、有效的分析出地质成矿作用中热液蚀变情况，根据白云母热红外波段特征，判断蚀变带热液蚀变温度梯度，指示矿化和热液中心位置，从而确定出矿区中矿源区域。
[0023]本专利技术方法的原理如下：步骤一、利用开源光谱数据库提供的多组白云母样本数据，从多组白云母样本数据获取白云母在热红外波段主吸收谷对应的波长值与白云母中氧化铝百分含量的正相关关系；步骤二、将所述正相关关系输入至热红外波谱仪中；步骤三、采用该热红外波谱仪在已发现矿化蚀变带的目标矿区进行热红外波谱检测；基于所述正相关关系分析出目标矿区热液蚀变温度变化趋势，根据目标矿区热液蚀变温度变化趋势，分析得出目标矿区热液蚀变温度场，判断出矿化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用开源光谱数据库提供的多组白云母样本数据，从多组白云母样本数据获取白云母在热红外波段主吸收谷对应的波长值与白云母中氧化铝百分含量的正相关关系；步骤2：将所述正相关关系输入至热红外波谱仪中；步骤3：采用步骤2的热红外波谱仪在已发现矿化蚀变带的目标矿区进行热红外波谱检测；基于所述正相关关系分析出目标矿区热液蚀变温度变化趋势，根据目标矿区热液蚀变温度变化趋势，分析得出目标矿区热液蚀变温度场，判断出矿化和热液中心位置，从而确定出目标矿区中矿源的位置。2.根据权利要求1所述的一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，其特征在于：步骤1中，所述正相关关系关系为：ω=75.196
×
λ
‑
675.06；其中λ代表主吸收谷对应的波长值；ω代表氧化铝百分含量。3.根据权利要求1或2所述的一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，其特征在于：所述正相关关系中波长值在9.34
‑
9.46μm区间内。4.根据权利要求3所述的一种利用热红外光谱技术识别矿源的方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程为：步骤1.1：在开...

【专利技术属性】
技术研发人员：何海洋，李士杰，王博，郝子琼，高永宝，孙旭，
申请(专利权)人：中国地质调查局西安矿产资源调查中心，
类型：发明
国别省市：