常见矿物近红外光谱特征

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常见矿物近红外光谱特征 PPT

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4、立体模型
5、光谱成像
400 300 200 100
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500
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
9、典型蚀变矿物光谱图
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
下位机软件
模块1 系统自检
模块2 系统调零
模块3 光谱位置定位
模块4 全谱扫描
模块5 定波长测量
模块6 通讯模块
模块7 工作状态指示
步进电机子 程序
采集子程序
USB通讯程序
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;21602165nm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。

钻石的红外吸收光谱特征及其在钻石鉴定中的意义

钻石的红外吸收光谱特征及其在钻石鉴定中的意义

钻石的红外吸收光谱特征及其在钻石鉴定中的意义*汤红云 涂 彩 陆晓颖 钱伟吉 / 上海市计量测试技术研究院摘 要 对天然、合成和处理钻石进行红外光谱的测试,分别对这些样品的红外光谱特征进行描述并对其鉴定特征进行研究,红外光谱不仅可以鉴别钻石类型,还可揭示一些处理特征信息。

根据红外光谱中的氮峰可以了解氮在钻石中的存在方式,从而鉴别部分合成钻石;1 450 cm-1(H1a)吸收峰的出现可作为钻石遭受辐照处理的判定依据之一;Ia型褐黄色钻石1 422 cm-1、1 329 cm-1、1 010 cm-1红外吸收组合谱带的出现可视为钻石经高温高压处理后塑性变形的一个重要识别标志。

关键词 钻石;合成;处理;红外光谱;鉴定0 引言众所周知,钻石具有晶莹剔透、璀璨夺目和坚硬无比的优秀品质,是集最高硬度、强折射率和高色散于一体,任何其他宝石品种不可比拟的一种宝石,故被誉为“宝石之王”。

如今,随着我国国民经济的高速发展,人民群众的物质生活水平也得到了很大提高,钻石再也不像以往那样神秘莫测,更不是只有皇室贵族才能专享的珍品,它已成为普通百姓都可拥有、佩戴的大众宝石,人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。

自2008年全球金融危机以来,全球钻石产业发生了巨大变化,以中国、印度为代表的新兴钻石首饰市场蓬勃发展。

2009年,中国已成为世界第二大钻石消费大国。

然而随着科技的进步,高科技材料技术在钻石改色上的应用也越来越多,改变钻石的颜色并由此提高钻石价值的改善处理技术(包括钻石的高温高压处理改色、辐照改色等)已达到很高水平,并且朝着多过程混合复加处理的方向发展,不仅能将钻石“漂白”得到高色级钻石(将茶色变成无色), 还能得到彩色(黄绿色、金黄色)钻石(由无色或茶色改色)。

若经高温高压(HTHP)处理,配以辐照和低温退火可以产生紫色、玫瑰色、棕色等钻石,极大地丰富了彩色钻石市场。

大多数此类钻石用常规手段均不能检测、识别。

近年来,这种未予以明示的经过改色处理的钻石在珠宝贸易中出现,极大地损害了消费者的经济利益,影响了消费* 基金项目:国家质检总局科技计划项目(2011QK102)者对钻石消费的信心,也给日常的钻石鉴定及分级业务带来了不小的影响和挑战。

近红外光谱对天然岩石中矿物成分含量测定的研究

近红外光谱对天然岩石中矿物成分含量测定的研究
预处 理 ,然 后建 立 主成 分 回归 ( p r i n c i p a l c o mp o n e n t r e g r e s ~ s i o n , P C R) 、 偏 最小 二乘 法 ( p a r t i a l l e a s t s q u a r e s , P L S ) 、人 工神经 网络 ( a r t i f i c i a l n e u r a l n e t w o r k s , B P - ANN) 和随机森林 ( r a n d o m f o r e s t ) 四种模型 , 对岩石 中三种矿 物的组分含 量进
收 稿 日期 :2 0 1 2 — 0 5 — 2 1 。修 订 日期 : 2 0 外光谱采集 单元 、 采集 控 制单元和计算 机显 示控 制 单元 组成 。近红外 光 谱采 集单 元 由: 爱万提 斯公 司 Av a S p e  ̄ NI R 2 5 6 — 2 . 5 近红外光 谱仪 ( 波长 范围 : 9 0 0  ̄2 5 0 0 n m, 最高分辩率 : 1 5 n m, 信噪比 : 1 2 0 0:
率 和产 品质量两方面得到 了显著地提高 。我 国在 近红外 光谱 分析技术 上面起步较晚 ,2 O世纪 8 0年代后 期长 春光机所 与
试验样本购 自北京水远 山高矿物标本有 限公司 的较高纯 度高岭土 、蒙脱 石和白云母 三种有着重要 的工业使用价值 的
块状单矿物粉碎成 的粉末状样本 。三种 粉末样本按 照一 定体
的应用 [ 1 ] 。 近红外光是 指波 长在 7 8 0  ̄2 5 2 6 n l T t 范围 内的
行预测 , 并 以其真实值和预测值的最小均方根误差 为评价指 标。 实 验表 明随机森林 预测结果较好 ,基本 能够满足实 际应 用的需求 ,对矿物的分析具有指导意义。

矿物红外分析解读

矿物红外分析解读
例1 水分子
中国地质大学(北京)矿物标型实验室
(2) 吸收峰的峰数
•理论上讲,分子的每一种振动形式都会产生 一个基频吸收峰,即一个多原子分子产生的 基频峰的数目=分子所有的振动形式的数目
中国地质大学(北京)矿物标型实验室
峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时, 无红外吸收。
分子振动自由度指分子独立的振动数目,或基本的振动
带很弱,仪器无法检测; (4)有些吸收带落在仪器检测范围之外。
中国地质大学(北京)矿物标型实验室
基团频率(峰)位移
基团处于分子中某一特定的环境,因此它的振动不是孤立的 。基团确定后,m 固定,但相邻的原子或基团可通过电子效 应、空间效应等影响 K,使其振动频率发生位移。
在特征频率区,不同化合物的同一种官能团吸收振动总是出 现在一个窄的波数范围内,但不是一个固定波数,具体出现在 哪里与基团所处的环境有关,这就是红外光谱用于结构分析的 依据。
中国地质大学(北京)矿物标型实验室
1 红外光谱分析概述
1.1 红外光谱(IR)
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱
中国地质大学(北京)矿物标型实验室
1.2红外光谱的区域
近红外区(泛频区14290~4000cm-1): -OH,-NH,-CH的特征吸收区(组成及定量分析)
中红外区(基本振动区4000~400cm-1): 绝大多数有机和无机化合物的化学键振动基频区(分子中原子的振动及分
在一张红外光谱图上, 波数400-1300cm-1的波段通常被称为指纹区; 波数1300-4000cm-1的波段通常被称为特征区(官能团区) 。一般情况下,一张红外光谱图有5~30个吸收带(峰)。
中国地质大学(北京)矿物标型实验室
红外光谱中的重要波段

常见矿物近红外光谱特征(扬州)

常见矿物近红外光谱特征(扬州)

2、二维数据(地表数据)建模
3、等值线图
3212000
3211800
3211600
3211400
3211200
3211000
3210800
3210600
3210400
3210200 570000
570200
570400
570600
570800
571000
571200
571400
571600
571800
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
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
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
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
6、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。

矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述

矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述

铁离子谱带
15, 519,. m为O .518,.523 p 5 H谱带
量有关。 在某些如离子缺失的结构缺陷的情况下, 就
会产生 电子捕获 , C F 中的 F离子丢失而被一 如 a:
个电子取代时, 就会造成红绿吸收, 而呈现紫色, 从 而形成了色心。不同物质的分子振动对光谱特性有 很大的影响, 一般的固体物质 的振动发生在大于
子与晶体场的相互作用来源于晶体场作用(rs l Cyt a F lEf t 、 id e s 电荷转移(hre nf )半导体 e fc ) C a Tas r、 g r e
第 1卷 第 4 8 期 20 年 8 03 月




与 应

Vo . N o 4 l1 8 .
R MO E N IG C N L G A D P IA IN E T S S T H O O Y A LC TO E N E N P
Au .2 0 g 03
矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述
N :. u . m,. u 5 0 7 K 04 i 1 2 m, 5 2 + m;
C 2 :. m; 8 u 0 p +
Mn+ 0 4 . m, 1 . c 3 j 03 t 04 l 04 j 2:. m, 7 . i u m, 5 m,
05 K . m; 5
3 2 碳酸盐的可见一近红外光谱 .
碳酸盐矿物中, 电子成因的光谱大都是由二价 和三价铁离子、 锰离子、 铜离子的跃迁产生的; 振动 过程大都是水, , 经基 碳酸根产生的( 6, 表 )
万方数据
第4 期
燕守勋等: 矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述
表 2 群状和环状硅酸盐矿物可见一近红外光谱表

红外光谱在珠宝玉石中的应用

红外光谱在珠宝玉石中的应用

红外光谱在珠宝玉石中的应用1、红外光谱基本理论当一束红外光照射在矿物上时,矿物就要吸收一部分能量,同时将吸收的能量转变为分子振动能和分子转动能。

分子振动光谱:分子振动能级比分子转动能级大,当分子振动能级跃迁时伴随有分子转动能级跃迁。

分子转动光谱:出现在远红外区,它能给出分子的转动惯量、核间距离、分子的对称性。

在近红外、中红外区光子激发分子振动能级的同时,也激发分子转动能级,但不能激发电子能级跃迁。

当一束红外光照射在矿物上时,一种可能为矿物内部分子运动全部吸收,不再从矿物内部射出,另一种可能为红外光束强度大,部分能量被分子能级跃迁吸收,还有部分能量透过矿物。

有关的名词解释:波长―二个相邻波峰(波谷)之间距离, 波长单位:微米(μ)。

波数―单位长度波振动次数(波长倒数cm-1),波数单位:厘米-1(cm-1)。

频率―每秒钟内振动次数(单位时间通过固定点波数)。

透射比―入射矿物光强度(I0),透过矿物光强度(I),I / I。

透过率―I / I×100。

红外吸收光谱图―不同频率的辐射于矿物上,导致不同透射比,以纵座标为透过率,横座标为频率,形成矿物变化曲线,则称该矿物红外吸收光谱图。

近红外―波长范围:―μ,波数:12820―4000cm-1。

中红外―波长范围:―50μ,波数:4000―200cm-1。

远红外―波长范围:50―1000μ,波数:200―10cm-1。

单位变换:(μ微米、μm毫微米、Å埃、cm厘米)1μ=1000nm=10000Å=10-4cm1Å=10-1nm=10-4μ=10-8cm1cm=104μ=107nm=108Å1μm=10-7cm2、矿物红外光谱特征矿物红外光谱反映矿物化学成分、结构特征,矿物大多数属离子化合物,具各种阴离子团(硅酸盐、碳酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐、钨酸盐、钼酸盐、砷酸盐、钒酸盐、铬酸盐),振动强大、稳定。

矿物红外光谱能较快测出各种阴离子团,以阴离子团再研究相关的阳离子成分及矿物成分结构。

常见矿物近红外光谱特征(扬州)

常见矿物近红外光谱特征(扬州)

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
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
• 3) Mg-OH矿物: 2300-2400nm为特征吸收峰 ) 矿物: 矿物 为特征吸收峰
• 含有Mg-OH的代表矿物有绿泥石、滑石、绿帘石、角闪石、 含有Mg-OH的代表矿物有绿泥石、滑石、绿帘石、角闪石、 Mg 的代表矿物有绿泥石 阳起石、金云母、蛇纹石、透闪石和黑云母等。 阳起石、金云母、蛇纹石、透闪石和黑云母等。 • Mg-OH矿物在1390-1420nm内都有OH+H2O二者合成峰,滑 Mg-OH矿物在1390-1420nm内都有OH+ 二者合成峰, 矿物在1390 内都有OH 石和阳起石为尖峰,吸光度强,闪石吸光度小, 石和阳起石为尖峰,吸光度强,闪石吸光度小,且反射率 Mg-OH特征光谱在2300-2400nm, 特征光谱在2300 低;Mg-OH特征光谱在2300-2400nm,典型的滑石特征光谱 2310nm处有很强的吸收峰,2280nm处有一个小的吸收峰 处有很强的吸收峰,2280nm处有一个小的吸收峰, 在2310nm处有很强的吸收峰,2280nm处有一个小的吸收峰, 通常以此峰作为衡量仪器分辨率标志, 2390nm和 通常以此峰作为衡量仪器分辨率标志,在2390nm和2464nm 处有很明显的吸收峰, 处有很明显的吸收峰,这两个吸收峰的质量作为评判仪器 信噪比标志;绿泥石(与黑云母易混淆) 2250信噪比标志;绿泥石(与黑云母易混淆)在2250-2260nm 处与2340 2350nm处有双峰 1910nm,2000nm处为水的双 2340- 处有双峰, 处与2340-2350nm处有双峰,1910nm,2000nm处为水的双 1410nm为OH+ 吸收峰,Fe取代Mg,2340nm强 取代Mg 峰,1410nm为OH+H2O吸收峰,Fe取代Mg,2340nm强, 2250nm弱且向短波方向移动;金云母(与Mg绿泥石接近) 2250nm弱且向短波方向移动;金云母( Mg绿泥石接近) 弱且向短波方向移动 绿泥石接近 2380-2390nm为单峰 2000nm无水吸收峰 为单峰, 无水吸收峰; 在2380-2390nm为单峰,2000nm无水吸收峰;蛇纹石在 2320nm吸收峰最强 2380-2390nm有吸收峰 吸收峰最强, 有吸收峰。 2320nm吸收峰最强,2380-2390nm有吸收峰。

常见矿物药近红外漫反射光谱特征归纳与分析

常见矿物药近红外漫反射光谱特征归纳与分析

常见矿物药近红外漫反射光谱特征归纳与分析结合前期研究工作,对51种不同阴离子类型的常见矿物药的近红外漫反射光谱(near infrared diffuse reflectance spectrometry,NIR)特征谱段进行归纳和解析,并参考矿物学和地质学文献,确定矿物类中药NIR 特征谱段的归属,为其NIR快速鉴别提供理论依据。

结果表明,矿物药的NIR特征主要在8 000~4 000 cm-1,归属于矿物药中所含的水、羟基(OH)及碳酸根[CO2-3]等基团。

水峰具有一定的规律性:一般结构水与OH基团在7 000 cm-1附近有组合峰,尖锐而强,结晶水在7 000,5 100 cm-1附近有2个强峰,吸附水只在5 100 cm-1附近有宽峰。

不同类型矿物药中水的存在形式不同,含量不同,水峰特征不同,据此可用于矿物药的鉴别。

硫酸盐类矿物药多含结晶水,硅酸盐类多含结构水,而碳酸盐类中以吸附水为主,因此,以阴离子类型对矿物药进行分类在NIR分析中具有合理性。

此外,由于某些矿物药所含的阳离子类型、杂质种类以及结晶性和晶型存在差异,在4 600~4 000 cm-1谱段存在专属性的NIR特征,主要可归属于AlOH,MgOH,FeOH,SiOH,[CO2-3]等基团的特征吸收。

煅制过的矿物药常伴随水分和主要成分的改变,其NIR特征亦发生变化,可用于其炮制过程的监测。

该文对NIR技术在矿物药分析中的适用性和局限性进行讨论:绝大部分矿物药具有明显的NIR特征谱段,可用NIR作为系统分析的主要方法,少数矿物药的NIR特征峰不明显,如紫石英、朱砂、雄黄等,可尝试应用拉曼光谱进行补充。

这将为矿物药质量控制提供参考。

标签:近红外漫反射光谱;矿物药;特征谱段;快速鉴别矿物类中药是传统中药(包括植物药、动物药和矿物药)的重要组成部分之一。

由于矿物的形态一般较为类似,一种矿物常伴生有其他矿物,所以矿物药(依据形态和成分)的鉴别较为困难,在市场中常有混淆品,加上其品种和用量少,研究较为薄弱,质量标准不够完善。

近红外矿物鉴定与分析研究

近红外矿物鉴定与分析研究

1 近红外矿物分析仪
1 仪器 工作 条件 . 1
BK 一 便携式近红外矿物分析仪采用漫反射 矿 分析 预测 . JF 1 1 分析技术的特点 - 3 光谱法 , 光栅分光扫描 , 积分球检光 , 数据微机化处 该测试成本低 ,数据量大 ,样 品不需要加工制 理. 主要技术指标如下 : 检测波长为 1 0 ~ 0 m, 0 2 0 3 5 n 分析过程不消耗试 分辨率< m, 8 n 测量 扫描 时间为 6 , 0s电源为 2 0 备 ,可直接测量 ,无损伤鉴定. 2 V 不 属绿 色环 保分 析技 术 , 器重 量轻 , 仪 交 流 电源 或 2 电池 . 作环 境要保 证 防震 动 、 h蓄 工 防 剂 , 产生 污染 ,
长在 1 0~ 0 m近红 外 光谱 的测 量 分析 .主要 0 250n 3 是 由于分子 震动 的非 谐震 动使 分子 震动从 基态 向高 能态 跃迁 时产 生 的 ,记 录 的主要 是含 氢 基 团 X H —
(= ,,) X C H O 震动 的倍频 和合频吸收. 它们合频和一 级 倍 频 正 处 于 波 长 130 250n 的仪 器 测 量 范 0 ~ 0 m 围 . 据 对 矿 物 各基 团吸 收 光 谱 产 生不 同 的峰 型 、 根 峰位以及强度 , 建立区域标准吸收谱线 , 通过该标准 吸收谱线对区域未知矿物吸收谱线对 比, 断矿物 判 种类 、 矿物定名及进行矿物分析. 1 )近红 外矿 物 分 析仪 可 测 量 矿 物种 类 主要 为 硅 酸盐 中部分单 矿 物 , 羟基 硅酸 盐矿 物 , 酸盐 矿 含 硫 物 , 酸盐 矿物 . 碳 2 )利用近红外矿物谱线的峰位特征以及峰位 的漂 移变 化进行 一定 的矿 物化 学成 分结 构分 析. 3 )矿物结晶度的不 同产 生了矿物光谱 图峰形 尖 锐程 度 的变 化 . 物 的结 晶度 标 志着 矿 化作 用过 矿 程 中热 液蚀 变体 系结 晶时 的温度 和 化学环 境 以及蚀 变 程度 . 4 )用蚀变矿物近红外谱线强弱对 比表现 , 可找 出矿物 蚀变 与成 矿 的相 关 陛, 建立 成 矿模 型 , 进行 成

矿物光谱特征分析

矿物光谱特征分析
在可见光--近红外、短波红外和热红外中,不同的波长范围 可以识别特定的岩石矿物组合。
2.矿物光谱特征分析方法
2.1 光谱二值编码 如果 x ( n ) >T ;h(n) = 0 x ( n ) ≤T ; h(n) = 1 n = 1, 2, … N 多门限编码 00 x ( n ) ≤ T a h(n)= 01 T a< x ( n ) <Tb 11 x ( n ) >Tb
2.矿物光谱特征分析方法
2.2 包络线去除
以包络线作为背景,对光谱曲线进行包络线消除,得到光谱 的特征吸收谱角度匹配(SAM)
光谱角度匹配即把光谱看做多维矢量,计算两个光谱向量的 广义夹角,夹角越小,光谱越相似。
矿物光谱特征分析

期:2012/7/30

1

岩石矿物的光谱特征
2
矿物光谱特征分析方法
1.
岩石矿物的光谱特征
1.1 矿物光谱吸收及其机理
物体的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,由于物 质成分和结构的差异就造成物质内部对不同波长光子的选择 性吸收和发射。
岩矿的光谱特性—光谱的选择性吸收
具有稳定化学成分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光 谱吸收特征。 造成矿物光谱吸收特性的主要因素: (1) 电子跃迁 (2) 晶格振动
1.
岩石矿物的光谱特征
1.2 光谱吸收特征参数
利用高光谱数据识别各种矿物成分和填图,主要是从光谱参 数中提取各种地质矿物的定性、定量信息。 光谱吸收特征参数包括吸收波段波长位置(P)、深度(H)、 宽度(W)、斜率(K)、对称度(S)、面积(A)和光谱 绝对反射值(R)。
1.
岩石矿物的光谱特征
1.3 常见矿物光谱特征

成因矿物学(谱学标型)7

成因矿物学(谱学标型)7

由经典力学可导出该体系的基本振动频率计算 公式 ν=(1/2π)•(k/µ) 或 波数 =(1/2πc)•(k/µ)
式中k为化学键的力常数,其定义为将两 定义为将两 原子由平衡位置伸长单位长度时的恢复力 单位为N )。单键、双键和三键的力常 (单位为N•cm-1)。 数分别近似为5、10和15 N•cm-1;c为光速 (2.998×1010cm •s-1),µ为折合质量,单位 为g,且µ=m1•m2/(m1+m2)
分子振动能级的能量差为 △E振=△ν•hν 又光子能量为 EL=hνL 于是可得产生红外吸收光谱的第一条件为: EL =△E振 即νL=△ν•ν
表明,只有当红外辐射频率等于振动量子数的 只有当红外辐射频率等于振动量子数的 差值与分子振动频率的乘积时, 差值与分子振动频率的乘积时,分子才能吸收红外 辐射,产生红外吸收光谱。 辐射,产生红外吸收光谱。 分子吸收红外辐射后,由基态振动能级(ν=0) 跃迁至第一振动激发态(ν=1)时,所产生的吸收峰 称为基频峰 基频峰。因为△ν=1时,νL=ν,所以 基频峰的 基频峰 位置( 等于分子的振动频率。 位置(νL)等于分子的振动频率。 在红外吸收光谱上除基频峰外,还有振动能 级由基态( ν=0)跃迁至第二激发态( ν=2)、第 三激发态( ν=3)…,所产生的吸收峰称为倍频峰 倍频峰。 倍频峰
红外吸收光谱一般用T-λ曲线或T-波数曲 线表示。纵坐标为百分透射比T%,因而吸收 峰向下,向上则为谷;横坐标是波长λ(单位 为µm ),或波数(单位为cm-1)。 波长λ与波数之间的关系为: 波数/ cm-1 =104 /( λ / µm ) 中红外区的波数范围是4000-400 cm-1 。
红外光谱法的特点
简称为红外光谱法。 简称为红外光谱法。

硫化物矿床断层微粒的红外光谱分析

硫化物矿床断层微粒的红外光谱分析

硫化物矿床断层微粒的红外光谱分析硫化物矿床是众所周知的经济地质学家所关注的对象。

经过多年的研究,研究人员发现,硫化物矿床的断层微粒是它的重要组成部分。

究其原因,断层微粒的红外光谱分析是解决断层微粒有关问题的有效途径。

断层微粒的红外光谱分析是一种物态的物理分析方法,它可以检测出材料中的微小微粒的组成、尺寸和形状等特征。

断层微粒中的红外光谱是在红外可见范围内,即介于0.7至2.5微米波长之间,散射微粒与介质、吸收物反射并传播的红外特征信号,可以用来确定断层微粒的组成和特性。

断层微粒红外光谱分析的另一个重要目的是确定断层微粒的构造和结构。

断层微粒中可能含有许多元素,如氮、氧、硅、铁、铝、钙、镁、硫等,而且它们也可能存在复合组价和复合结构。

红外光谱分析可以用来鉴定这些元素的不同组态和构造,以及断层微粒中的元素的结构。

断层微粒的红外光谱分析对硫化物矿床的研究具有非常重要的意义。

首先,红外光谱分析可以帮助研究人员更好地了解断层微粒的组成和特性,从而有效控制硫化物矿床的结构。

其次,红外光谱分析还可以提供有关断层微粒本质特征的丰富信息,以便研究人员能够更好地理解和控制硫化物矿床的构造和发育。

综上所述,断层微粒的红外光谱分析是深入了解硫化物矿床的重要方式,可以为硫化物矿床的研究提供重要的实验信息。

然而,由于断层微粒组成复杂,要深入研究断层微粒结构和构造,需要进一步的研究和实验。

未来,断层微粒的红外光谱分析应当得到深入研究,以期以便在硫化物矿床研究领域取得更大的进展。

以上就是断层微粒的红外光谱分析的分析,该分析为了更好地了解硫化物矿床的组成和特性,以及断层微粒的构造和结构,为硫化物矿床的控制提供了有效的方法。

断层微粒的红外光谱分析是当前和未来硫化物矿床的研究中重要的一环,它将为其研究提供重要的研究信息。

具透闪石特征吸收谱带

具透闪石特征吸收谱带

具透闪石特征吸收谱带
透闪石(Tremolite)是一种硅酸盐矿物,属于角闪石族。

在光谱吸收方面,透闪石具有一定的特征吸收谱带。

以下是透闪石在可见光和红外光区域的一些典型吸收谱带:
1. 可见光区域:透闪石在可见光区域的吸收谱带主要表现为400-700纳米。

在这个波长范围内,透闪石会吸收部分蓝绿色光,呈现出淡黄色或灰白色的外观。

2. 红外光区域:透闪石在红外光区域的一些特征吸收谱带主要包括以下几个方面:
- 3000-5000厘米^-1(波数):透闪石在此区域有较强的吸收,尤其在4000-5000厘米^-1 波数范围内,吸收强度较大。

- 6000-9000厘米^-1:这个波数范围内的吸收较弱,但仍然可以观察到透闪石的特征吸收谱带。

- 12000-16000厘米^-1:透闪石在这个波数范围内有较弱的吸收,但具有一定的特征性。

需要注意的是,透闪石的特征吸收谱带受到矿物成分、结构和形成条件等因素的影响,实际测量结果可能会有所差异。

在实际应用中,通过测量透闪石的特征吸收谱带,可以有助于鉴定和区分透闪石及其相关矿物。

同时,结合其他分析方法(如X射线衍射、红外光谱等),可以更准确地确定矿物的成分和结构。

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结3构、水蚀吸收变峰,矿在物216光0-2谱170n特m也征有很尖的吸收峰,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。
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• 2)Fe-OH矿物,硫酸盐矿物
• Fe-OH矿物 2210-2300nm为特征吸收
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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。
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具体意义如下: 1)提供矿化环境的特征,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)
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1、常见蚀变矿物及化学式
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2、常见矿物倍频及合成频率位置
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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
2、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
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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等
570000 570200 570400 570600 570800 571000 571200 571400 571600 571800
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4、立体模型
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5、光谱成像
400 300 200 100
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
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1、仪器结构
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2、单色仪光路
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3、积分球
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4、电子电路
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5、底层软件
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模块1 系统自检
模块2 系统调零
模块3 光谱位置定位
模块4 全谱扫描
模块5 定波长测量
模块6 通讯模块
模块7 工作状态指示
步进电机子 程序
仪器重量
:4.2kg;
备用电源
:〉2小时 ;
软件 程序。
:PC机应用程序;微型PDA应用
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7、控制和测量软件
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8、数据处理软件
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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
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采集子程序
USB通讯程序
UART通讯子程序
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USB固件底层驱动 程序
6、仪器指标
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;
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
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主要内容
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
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近红外矿物分析法的原理 和应用概况
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1、近红外波长范围 780nm~2500nm
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
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1、一维数据(钻孔数据或沟槽数据)建模
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2、二维数据(地表数据)建模
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3、等值线图
3212000 3211800 3211600 3211400 3211200 30
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~2500nm
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6、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)。
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