多高光谱遥感找矿模式与典型案例

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高级矿床学8找矿案例斑岩矿床

高级矿床学8找矿案例斑岩矿床

找矿过程中遇到的问题及解决方案
01
地质条件复杂
针对复杂的地质条件,采用多种地质勘探手段(如地质填图、钻探、坑
探等)进行综合分析,提高找矿准确率。
02 03
隐伏矿床识别难
对于隐伏的斑岩型矿床,运用地球物理勘探(如磁法、电法、重力勘探 等)和地球化学勘探(如土壤地球化学测量、岩石地球化学测量等)手 段进行有效识别。
02 斑岩矿床地质特征
矿区地质背景
01
02
03
构造背景
斑岩矿床通常形成于板块 俯冲带、碰撞造山带等构 造活动强烈的地区,与区 域构造演化密切相关。
地层与岩浆岩
矿区内地层发育,岩浆活 动频繁,为成矿提供了丰 富的物质来源和热能。
地球化学特征
矿区地球化学异常明显, 表现为元素组合复杂、异 常强度高、规模大等特点。
在有利成矿区域加强地质调查,查 明区域构造、岩浆活动和地层岩性
条件,为找矿提供基础资料。
深化综合找矿方法
运用地质、地球物理、地球化 学和遥感等综合找矿方法,提 高找矿效果和精度。
重视成矿预测研究
在成矿规律研究的基础上,开展 成矿预测研究,圈定找矿远景区 和靶区,为找矿提供科学依据。
加强国际合作与交流
战略意义
斑岩型矿床是当今世界铜、钼、金等有 色金属和贵金属的重要来源,对国家的 经济建设和国防安全具有战略意义。
研究背景与目的
研究背景
随着全球经济的持续发展和资源需求的不断增加,寻找新的斑岩矿床成为地质学 领域的重要任务。
研究目的
通过对斑岩矿床的深入研究,旨在揭示其成矿规律、控矿因素和找矿标志,为地 质找矿工作提供理论指导和技术支持。同时,通过对斑岩矿床的地球化学、地球 物理和遥感等勘探方法的研究,提高找矿效率和准确性。

矿产资源评价与矿山环境监测中高光谱遥感技术方法应用的实例

矿产资源评价与矿山环境监测中高光谱遥感技术方法应用的实例

收稿日期:2008-12-12;修订日期:2009-02-05地调项目:中国地质调查局国土资源大调查项目《国际勘查技术发展动态研究》和国土资源部百名优秀青年科技人才计划项目联合资助作者简介:金庆花(1977-),女,助理研究员,从事地质科技情报研究和发展战略研究。

E-mail:jqinghua@地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第28卷第2~3期2009年3月Vol.28,No s .2~3Mar .,2009矿产资源评价与矿山环境监测中高光谱遥感技术方法应用的实例金庆花1,朱丽丽1,张立新2,江永宏1JIN Qing-hua 1,ZHU Li-li 1,ZHANG Li-xin 2,JIANG Yong-hong 11.中国地质调查局发展研究中心,北京100037;2.有色金属矿产地质调查中心,北京1000121.Development and Research Center of China Geological Survey ,Beijing 100037,China;2.China Non-ferrous Metals Resource Geological Survey ,Beijing 100012,China摘要:近20年来,高光谱遥感技术(Hyperspectral Remote Sensing )发展迅速,已成为遥感技术的前沿,而矿产资源评价与矿山环境监测是高光谱遥感应用中最成功的领域。

高光谱遥感技术具有分辨率高的特点,通过对矿物种类、丰度和成分的识别,特别是对与成矿作用、矿山污染源密切相关的蚀变矿物的识别,可以有效地圈定热液矿化蚀变带,定量或半定量地估计相对蚀变强度和蚀变矿物含量,从而进行岩石矿物的分类和填图,并为矿产资源评价与矿山环境监测提供靶区,指导进一步找矿勘探和环境监测工作的开展。

介绍了高光谱遥感技术在矿产资源评价与矿山环境监测中的应用原理和成像光谱学的逐步完善,并详细列举了高光谱遥感技术在斑岩铜矿、热液型金矿、地浸砂岩型铀矿、油气、金刚石等矿种的找矿方面,以及在矿山废弃物中生成酸和缓冲酸分布的监测等方面的具体案例,以期为中国矿产资源评价与矿山环境监测中高光谱遥感技术的应用提供借鉴。

高分遥感影像煤矿非法开采动态监测应用

高分遥感影像煤矿非法开采动态监测应用

1 8 卫星应用 2019 年第 7 期
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遥感视,探讨高分影像对 矿区采矿活动的识别能力,指出工作区存在的违规 采矿行为;通过分析往年遥感影像获取时间间隔, 探讨是否满足对整个矿区所发生的非法开采事件进 行动态监测。为国土资源相关部门进行矿产资源的 开发管理、低成本快速高效打击非法采矿行为,提 供科学执法依据。
1.监测区遥感数据源选择
在考虑到控制监测成本的前提下,选择什么样 的遥感数据,要根据遥感影像的获取周期,及监测 目的和监测内容而定。在目标煤矿监测开采区内, 选用的遥感数据要能够清晰分辨煤矿开采硐口、采 矿建筑、堆矿石区、矿车、汽车、矿区生态环境治 理区、宽度大于分辨率的运输道路等采矿活动痕迹。
2.遥感图像处理
二、技术方案分析
煤矿非法开采监测就是通过分析不同时期的卫 星影像,从中提取、分析采矿痕迹变化信息实现其 监测。如何利用能获取的高分数据,将信息综合起 来,并快速发现煤矿的非法开采活动痕迹,是煤矿 非法开采动态监测首要解决的基本问题。煤矿开采 活动痕迹通常表现为:道路修建、采矿设施、矿渣 ( 石 ) 堆积、植被破坏、山体开掘等 , 含有这类形状 特征及其空间关系特征的地物可作为煤矿判读的标 识。其中道路颜色的新旧程度、现场有否运输设备 斑点、堆煤场面积是否扩大及建筑房屋是否增建可 作为煤矿在采与否的判别标志。
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遥感视野 Remote Sensing
5.野外验证
野外调查验证可以在重点区域进行无人机航拍 或者实地勘察来实现,其目的是给遥感解译人员提 供一个感性认识,对测区内的矿区环境和采矿作业 现场有一定了解,从而完成建立遥感解译标志 [4]。 此外,为保证对矿区遥感解译成果的准确性、可靠 性以及解译的质量,还对目标区内煤矿资源开发状 况 ( 现矿山数量、规模,停采矿山数量 )、开采活动 范围 ( 土地占用面积、植被破坏面积 ) 等进行野外 实地验证。

现代遥感技术在地质找矿中的应用

现代遥感技术在地质找矿中的应用

矿产资源M ineral resources 现代遥感技术在地质找矿中的应用赵 超摘要:随着科技的快速发展,现代遥感技术已经成为地质找矿领域的重要工具。

遥感技术是一种利用传感器、雷达等设备从远距离感知目标物体所辐射的电磁波信息,获取目标物体的高分辨率、多光谱和多角度的图像或数据的技术。

遥感技术基于其快速、准确地获取大量信息的特征,已经逐渐成为一种重要的地质调查手段。

现代遥感技术在地质找矿中的应用,不仅可以提高找矿的效率和准确性,还可以推动地质找矿领域的创新和发展。

本文将对现代遥感技术在地质找矿中的应用进行深入探究,旨在提高找矿效率和准确性,为地质找矿领域的工作提供新思路、新方法。

关键词:现代遥感技术;地质找矿;应用地质找矿是指通过对地质体进行详细的研究和分析,以确定其内部的矿产资源的类型、分布和储量的过程。

传统的地质找矿方法通常依赖于大量实地勘探和采样分析,不仅耗时费力且成本高昂。

随着现代遥感技术的快速发展,遥感技术在地质找矿中的应用已经成为一种高效、准确的方法。

遥感技术是通过获取和解释地球表面和大气层的各种信息,而不直接接触地面的技术手段。

它利用航空和卫星平台上搭载的传感器,获取地面、水体和大气中反射、辐射和散射的电磁波信息,将这些信息转化为数字图像或数值数据,从而实现对地球表面特征的探测和分析。

在地质找矿中,遥感技术能够提供大范围、高分辨率的地球表面信息,从而帮助地质学家快速了解地质构造、岩石类型、地表特征等因素,进而推测潜在矿产资源的存在。

1 现代遥感技术概述现代遥感技术是利用遥感器从远距离平台对目标进行感知、获取、分析和处理,从而得到有用信息的一种技术。

在遥感技术中,信息的获取是基础和核心。

现代遥感技术获取信息的主要方式是利用各种遥感器,如照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。

这些遥感器可以获取不同类型、不同精度的遥感数据,如可见光、红外线、微波等不同波段的数据,从而得到广泛的应用。

基于高光谱数据的东天山—北山成矿带矿物填图及地质应用

基于高光谱数据的东天山—北山成矿带矿物填图及地质应用

卫星类型 高分五号 01A 资源一号 02D
表 1 高光谱遥感卫星主要参数
波段范围 /nm
VNIR
SWIR
波段数
VNIR
SWIR
空间分辨率 /m
光谱分辨率 /nm
VNIR
SWIR
390—1029 1005—2513 180
150
30
≈4
≈8
390—1040 1005—2501
76
90
30
≈8
≈ 16
三、填图应用
1.成矿带构造信息解译 断裂构造在形成时,沿断裂带两侧的岩块会发 生显著的错动、位移,并形成充填着大量岩石碎块 的破碎带。受构造应力作用的影响,断裂破碎带内 通常会形成各种类型的动力变质岩或出现充填不同 矿物成分的岩脉,使得断裂带内的矿物类型与两侧 岩体存在显著差异,成为地质调查工作中识别断裂 构造的基本标识之一。野外地质调查受人员、地理 条件等因素限制,在断层追索工作中常存在局限。 高光谱矿物填图方法凭借对断裂破碎带内矿物类型 的精细识别,能够在可观测尺度下显示出呈线性展 布的矿物类别差异,为构造解译提供可靠判据。图 3 中展示了一条由白云石、方解石等碳酸盐矿物形 成的断裂破碎带,填图结果清晰、连续地揭示出了 断裂构造的走向和分布,并与 1∶25 万地质图中构 造分布进行了对比验证。相比于地质图,矿物填图 结果还能够直观清楚地观测到断裂带的宽度、走向 形态以及其中充填的矿物类型,为野外地质工作提 供更加丰富翔实的资料。
(b)地质图褶皱形态
图 5 高光谱矿物填图揭示褶皱构造
2.成矿带岩性解译 地层岩性信息能够为理解整个成矿带区 域物质循环演化、金属矿产分布、岩浆热液 活动等提供信息,对地质勘查工作具有重要 意义。不同的岩性因其矿物成分、内部结构 及外部条件不同,在遥感影像上表现出明显 的多样性,因此与其他地物信息提取或遥感 解译相比,遥感岩性解译更加困难。本文利 用高光谱矿物填图成果,从矿物构成的尺度进 行 岩 性 划 分 识 别 ,分 类 结 果 更 加 精 细( 图 6 )。

多光谱遥感技术在矿床中的应用——以遥感蚀变异常为例

多光谱遥感技术在矿床中的应用——以遥感蚀变异常为例

异常提取的技术流程 ——去干扰异常主分量门限化技术
• 张玉君提出了从利用ETM+和ASTER数据提取蚀变 遥感异常的方案---“去干扰异常主分量门限化技 术”(见图4),以此作为蚀变异常提取快速遥感扫面 的基本方法 。它由5个主要部分组成:预处理、准归 一化、异常提取、后处理及门限化。准归一化是为了 改进毗邻地区图像之间和不同时相图像之间对比性的 需要。经准归一化获得视反射率,准归一化包括径辐 射校正、增益校正、日地距离校正、太阳高度角校正 和大气层上辐照度校正。SAM和PCA用来提取异常。 预处理和后处理是为了去除水、冰、云、雪、植被、 地形阴影、云影、盐碱地等干扰的影响。以协方差矩 阵的标准离差为尺度切将异常割成三级。

图7:黄山东型铜镍矿蚀变遥感异常与地质略图对比 左图为蚀变遥感异常图(红色是提取出的异常),右图 为地质略图
图8为黄山东矿田蚀变遥感异常分布情况 从图中可以看出蚀变遥感异常和已知矿床对应非常好
图9:ETM提取不同类型矿床蚀变遥感异常区分图 左边为去掉背景的异常图;右边为有背景的异常图;绿色提取的是黄山 东型铜镍矿蚀变遥感异常;红色提取的是沙泉子型铅锌矿蚀变遥感 异常;黄色提取的是天木型金矿蚀变遥感异常
表1:ASTER和ETM(TM)数据的波段对比
地质基础和波谱前提(一)
• 地质基础 • 近矿围岩蚀变现象可作为找矿标志。我国的铜官 山铜矿、犹他州的大铝矿、西澳大利亚的大型金 矿、墨西哥的大铂矿等找矿实例充分证明交代蚀 变岩石信息作为找矿标志的重要意义。 • 岩石的交代蚀变主要是不同类型的热液与原生岩 石相互作用的产物。最常见的蚀变为硅化、绢云 母化、绿泥石化、云英岩化、矽卡岩化、白云岩 化、重晶石化及锰铁碳酸盐化。
地质基础和波谱前提(一)

普朗铜矿区高光谱遥感找矿信息提取--王正海深圳会议

普朗铜矿区高光谱遥感找矿信息提取--王正海深圳会议

法 提 取 的 裸 岩 区 斑 岩 信 息 图 研究区不同岩性波谱吸收特征 研究区不同岩性波谱吸收特征 斑岩(绿)灰岩(蓝)角岩(红)砂砾岩(黑) 斑岩(绿)灰岩(蓝)角岩(红)砂砾岩(黑)
SFF
Hyperion 数 据 提 取 的 研 究 区 岩 体 分 布 信 息 图
研 究 区 遥 感 找 矿 综 合 信 息 量 图
Pyrophyllite
Band 7
Diagnostic spectral features
高光谱遥感数据
Hyperion (EO-1)卫星高光谱遥感器 220 波段,光谱区间:400 nm - 2500 nm 空间分辨率:30 m; 图象大小: 7.5 km x 100 km 2000年11月由“德尔它”2运载火箭成功发射,并 把它送入与“陆地卫星”7( 1999年4月发射)相同 的运行轨道。 在中国境内其成像时间为北京时间上午10点左右。
2、对于岩石与植被的混合来说 在可见光波段,植被对岩石的反射波谱影响较大, 绿色植物的波谱特征占主导地位; 在近红外波段,植被对岩石的反射波谱影响不明显, 即使有影响,岩石的特征吸收仍然存在,可以识别。
3、土壤为背景的岩石波谱特征没有明显变化,其原因 在于,岩石风化物与土壤有相近的物质成分,特别是一 些粘土类矿物。
根据不同岩性上植被波 谱特征差异(如红光陡坡的 斜率是酸、碱性岩上的植物 叶冠波谱的比基性、超基性 岩的大),利用REP( Red Edge Position Index)指数 结果,密度分割提取研究区 植被高覆盖区岩体信息。
混合植被区斑岩体信息
选择野外实测石英闪长玢 岩、黑云石英二长斑岩波谱曲 线为目标波谱; 选择野外实测的土壤、枯 草、角岩、砂砾岩波谱为需要 抑制地物波谱; 基于BandMax的波谱角 (SAM)方法提取的混合植被 区斑岩体信息。

多高光谱遥感找矿模式与典型案例

多高光谱遥感找矿模式与典型案例
多/高光谱遥感
找矿模式与典型案例
王 润 生 中国Βιβλιοθήκη 土资源过航空物探遥感中心 2011.10
遥感地质找矿信息
地质背景、成矿环境(条件)、成矿作用形迹 成矿地质背景: 大地构造背景 成矿地质条件: 区域成矿区带
“带” “环” “线” “块” “色”
矿源层、赋矿地层 成矿母岩、热动力:岩体(隐伏)、火山机构 控矿、导矿、容矿 构造 构造岩块
Kaolinite Illite
5.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
云南普朗地区 Hyperion
已发现14个含矿斑岩体 普朗斑岩铜矿:钾化硅化带— 黄铁绢英岩化带—青盘岩化带 钾化、硅化、绢云母化、 褐铁矿化 绢云母+褐铁矿异常沿普朗 河断裂和和力中全达断裂展布 以其强度圈出15个找矿靶区
3 1
斯特林格热液合成实验T-PH矿物分布图
离子数
热液系统的热液运移
概念模型
1、长英质:石英-绢云母 2、长英质和铁镁质: 钾长石-绢云母-石英 3、铁镁质:钾长石-绿泥石-石英 4、长英质和铁镁质:绿泥石-石英
J. A. Frank, et al, 2005, Geology, 33(7)
热液系统的热液运移
地质解释剖面
钠云母 —— 白云母 —— 多硅白云母—— 叶蜡石 钠云母为近矿指示标志 Rick Valentam201.2
Big Rock Candy 热液交代明矾石矿床,Utah
西藏驱龙斑岩铜矿区矿物识别与找矿
红:高岭石化 绿:低Al(长波)绢云母 蓝:高Al(短波)绢云母 黄:绿泥石化 白星:驱龙矿区
二 红 洼 地 段
北、南两岩体,深部可能相连。橄榄石普遍蛇纹石化, 局部滑石化、皂石化。辉石局部滑石化。 北岩体蛇纹石呈3条弧形:中弧短,强,局部有滑石— 橄榄岩;外弧—橄榄辉长岩;内弧—辉长苏长岩。南岩体 弱蛇纹石在东、北缘断续出现。橄榄岩相—找矿重点地段

关于遥感找矿的若干认识——以铁染蚀变为例

关于遥感找矿的若干认识——以铁染蚀变为例

关于遥感找矿的若干认识——以铁染蚀变为例摘要:本文主要说明了遥感技术在在矿产资源勘查方面的发展前景和应用方法。

当前,矿产资源的开发与利用已经成为制约我国国民经济发展的重要因素。

矿产资源的探索和寻求(找矿活动)是一个系统化的且十分繁琐的生产活动,随着容易发现的大型矿源的减少,找矿工作的人工成本也越来越高,找矿活动也将变的越发困难。

随着遥感科学与技术在找矿领域的逐渐发展与应用,大幅减少了找矿工作的工作量,节约了人工成本。

遥感技术为矿产资源的寻找指出全新的发展方向,遥感找矿在现阶段的矿业资源开发和勘查方面成为了不可或缺的组成部分,相信在不远的将来遥感技术会为矿产资源勘查创造更大价值。

1概述由于目前站点等实际观测数据获取的困难度较大,而遥感作为获取资料匮乏地区矿产资源的技术手段应运而生,尤其是近些年来,遥感技术发展迅猛,多源的、多时相的遥感成为了长时间序列湖泊相关数据的主要获取来源。

随着美国第八颗陆地卫星(Landsat-8)卫星的成功发射[1],对于矿产资源的更高精度的监测成为了可能。

Landsat-8[2]是由美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)和美国地质调查局(United States Geological Survey,USGS)共同研制并发射的陆地卫星系列的第八颗卫星,它在约705km的太阳同步极地近圆轨道运行,相较于Landsat-7,Landsat-8的有效载荷从一个(ETM+)变成了两个(OLI和TIRS),OLI的多光谱波段比ETM+的多光谱波段要多出两个,利用OLI数据与ETM + 数据, 在提取研究区铁染蚀变异常信息方面效果相当, 而在提取粘土化蚀变异常信息方面, OLI数据的应用效果明显好于ETM + 数据,使得遥感找矿的精度增加[3]。

2遥感找矿技术的发展2.1遥感找矿技术综述遥感技术在搜寻矿石方面的应用是遥感应用领域的传统方向。

航空高光谱遥感技术在铀矿找矿中的典型应用——以新疆雪米斯坦地区为例

航空高光谱遥感技术在铀矿找矿中的典型应用——以新疆雪米斯坦地区为例

第41卷 第2期2024年4月WORLD NUCLEAR GEOSCIENCE世界核地质科学Vol.41 No.2April 2024叶发旺,张杰林,张川,等.航空高光谱遥感技术在铀矿找矿中的典型应用——以新疆雪米斯坦地区为例[J].世界核地质科学,2024,41(2):233-249.doi :10.3969/j.issn.1672-0636.2024.02.002YE Fawang ,ZHANG Jielin, ZHANG Chuan ,et al.Typical applications of airborne hyper-spectral remote sensing technology in uranium exploration :A case study of Xuemisitan area ,Xinjiang[J]. World Nuclear Geoscience ,2024,41(2):233-249 (in Chinese).航空高光谱遥感技术在铀矿找矿中的典型应用——以新疆雪米斯坦地区为例叶发旺,张杰林,张川,徐清俊,刘洪成,武鼎,邱骏挺,童勤龙,车永飞,李瀚波,木红旭,杨国防,淦清清,李新春核工业北京地质研究院 遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室,北京 100029摘要 高光谱遥感技术是地质矿产勘查领域的重要新技术、新方法。

近些年,航空高光谱遥感技术及其在铀矿找矿中的应用得到核地质系统的重视并开展深入研究。

在分析前人铀矿找矿思路基础上,阐述了CASI /SASI 航空高光谱遥感技术在新疆雪米斯坦地区的铀矿找矿新思路及其典型应用效果。

首先深入剖析了白杨河铀矿床及其周围的航空高光谱遥感特征,识别了铀矿床产出的区域热液活动中心、铀成矿高铝绢云母蚀变等区域找矿关键要素,提出“区域热液活动中心识别-铀矿化航空高光谱蚀变组合发育地段确定-蚀变、构造、有利岩性等要素复合地段优选”的航空高光谱遥感铀矿找矿新思路;然后根据全区的航空高光谱遥感信息进行了找矿远景区筛选和野外查证,新发现了铀矿化异常。

遥感技术在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿中的应用摘要:遥感地质找矿方法随着遥感成像技术的发展而进步,传感器的发展使得探测波段不断细分,光谱分辨率不断提高,从而提高了遥感地质找矿的精度,使地质找矿从定性化到定量化转变。

本文总结近几十年来多光谱与高光谱遥感成像技术的发展过程,并概括在此发展过程中相关找矿方法的发展,从多光谱成像与高光谱成像的发展2个方面介绍了相应的找矿方法与找矿应用,论述遥感技术在地质找矿中的应用趋势,并对目前遥感找矿领域中的相关难点进行了总结。

关键词:遥感技术;地质找矿;直接应用;间接应用前言遥感是指运用现代技术和先进工具,不与目标接触而直接从远距离接收目标物体电磁波谱信息,通过传输、存储和处理,对信息进行分析与解译的一门新兴的综合性科学技术,是一种快速、有效的大范围信息获取技术。

过去的30-40年间,随着多光谱技术的开发与成像光谱仪的研制成功,遥感实现了从多光谱到高光谱甚至超高光谱的发展,同时也向定量化、精细化和智能化方向演进。

遥感数据具有时实性高、覆盖范围广、信息丰富客观等优点,已经被广泛应用于各个领域。

自20世纪70年代起,学者深入研究了岩石矿物的光谱特征以及处理技术,为遥感矿产信息提取、使用遥感方法直接识别矿物、计算矿物含量、分析化学成分以及分析矿物内部晶体结构奠定了理论基础。

目前,利用遥感数据进行地质找矿的相关技术已日趋成熟。

遥感技术在地质找矿中的应用包括直接应用和间接应用:直接应用是指遥感蚀变信息的提取,间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。

1 遥感技术找矿的直接应用岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。

围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循。

因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。

与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。

多高光谱遥感找矿模式与典型标准规定样式分析

多高光谱遥感找矿模式与典型标准规定样式分析
围岩蚀变:成矿过程中的热液作用
与一定类型的热液矿床相联系,并能反映热液矿床形成过 程的物理化学条件及矿床的成因。
蚀变带:矽卡岩化、云英岩化、绢英岩化、青盘岩化、
蛇纹石化、阳起石化、叶蜡石化、明矾石化、绢云母化、 绿泥石化、绿帘石化、高岭石化、粘土化、泥化、碳酸盐化、 赤铁矿化、石膏化
这些蚀变带和主要蚀变矿物都能被遥感所探测。
问题讨论和思考
遥感蚀变异常、蚀变矿物是找矿更有价值的标志 假异常问题 直接找矿与间接找矿 地表信息与深部信息 地质理论:成因矿物学和找矿矿物学、
成矿流体、 成矿模型 岩石和矿物精细光谱特征的研究——寻找差别
问题讨论和思考
遥感蚀变异常、蚀变矿物是更直接、更有价值的 找矿标志
蚀变是热液成矿作用的组成部分,反映成矿的物理化学环境、 热液性质和成分,矿物沉淀和分布规律
据 Bierwith et al, 2002
电气石成分 红:富Mg 绿:富Fe
R = tourmaline G = white mica(low Al),
B = talc
MT. Owen 铜/金/银矿
Westerm Tasmania, Australia
钠云母 白云母 多硅白云母 叶蜡石
钠云母为 近矿指示标志
Mineral map
No cracking
front
Si-poor
discharge recharge
Ocean
Metal Sulfides
Rocks
Mag
550 C
Si-rich
330C
HyMap
Tom Cudahy,1998
Cracking front
discharge recharge

高光谱遥感在找矿中的应用

高光谱遥感在找矿中的应用

高光谱遥感在找矿中的应用1001113309 林良平摘要:高光谱遥感技术矿物光谱识别机理,较详细地介绍了高光谱数据处理和分析技术及发展程度,并系统地阐述了国内外高光谱遥感技术在矿产资源调查应用方面的发展概况,最后指出了高光谱在矿产资源调查领域中的应用及其发展方向。

关键词:高光谱遥感;数据处理技术;矿产资源调查Application of Hyperspectral Remote Sensing onMineral Exploration1001113309 Liangping LinAbstract:Hyperspectral remote sensing technology mineral spectrum recognition mechanism, the paper introduces in detail the high spectral data processing and analysis technology and development degree, and systematically elaborated the hyperspectral remote sensing technology at home and abroad in mineral resource survey the general situation of the development of application, and finally points out the high spectrum in the mineral resources in the field of investigation application and development direction.Key words:Hyperspectral remote sensing; Data processing technology; Mineral resource survey 0 引言所谓高光谱遥感,是在紫外到中红外波段范围内,划分成许多非常窄却光谱连续的图像数据来进行探测的影像数据技术,这项技术起源于20世纪80年代,由于高光谱数据是一个光谱图像的立方体,其空间图像维描述地表二维空间特征,其光谱维揭示图像每一像元的光谱曲线特征,由此实现了遥感数据图像维与光谱维信息的有机融合。

Hyperion高光谱遥感在矿集区找矿中的研究现状和方法

Hyperion高光谱遥感在矿集区找矿中的研究现状和方法

Hyperion 高光谱遥感在矿集区找矿中的研究现状和方法郭 艳(黑龙江省地质调查研究总院,黑龙江 哈尔滨 150036)摘 要:高光谱遥感技术的发展,改善了岩矿信息识别与提取的技术条件,极大地增强了遥感对地物的鉴别能力,现今运用传统的勘探方法,找矿难度及找矿效率明显下降,迫使我们研究适合矿集区的勘探方法,来加快找矿的工作效率。

Hyperiong高光谱遥感对矿化蚀变异常的提取,能为矿集区下一步找矿工作提供指导作用。

关键词:Hyperion;研究现状;研究方法;矿集区中图分类号:P619.14;P627 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2018)02-0266-2Present situation and research method of hyperion Hyperspectral remote Sensingin Prospecting of Ore concentration areaGUO Yan(Heilongjiang Geological Survey Insitute,Harbin 150036,China)Abstract: With the development of hyperion Hyperspectral remote sensing technology, the technical conditions of rock and mineral information identification and extraction are improved, and the ability of remote sensing to distinguish ground objects is greatly enhanced. Nowadays, using traditional exploration methods, the difficulty and efficiency of prospecting are obviously decreased. In order to accelerate the efficiency of prospecting, Hyperiong hyperspectral remote sensing is used to extract mineralization alteration anomalies, which can provide valuable information for prospecting in ore concentration areas.Keywords: Hyperion; Present situation; Research method; Ore concentration area收稿日期:2018-01作者简介:郭艳,女,生于1986年,硕士研究生,工程师,研究方向:遥感地质与找矿。

面向找矿的高光谱遥感岩矿信息提取方法研究

面向找矿的高光谱遥感岩矿信息提取方法研究

面向找矿的高光谱遥感岩矿信息提取方法研究遥感是使用某种装置(如航空、航天传感器),不直接接触被研究目标,通过电磁波获取目标物数据,并对获取的数据进行分析处理从而得到所需信息的一门科学和技术。

传统的多光谱遥感存在着一些局限,比如波段少、波谱宽、信息粗糙等。

在找矿中多光谱遥感最大的不足是光谱分辨率低,这是影响地物光谱不能有效区分的原因。

随着遥感技术发展,高光谱遥感应运而生,它提供了继承多光谱找矿的方法和发展新方法技术的机遇。

高光谱遥感在电磁波谱的可见光和红外波段内光谱分辨率可达10 nm或更高,能获取许多非常窄的近似连续的光谱数据,它的这种独特性能,特别是在地表物质的分类、识别等方面具有明显的优势。

它使得宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测,是20世纪80年代以来人类在对地观察方面所取得的重大技术突破之一,是当前遥感前沿技术。

成像光谱仪(高光谱传感器)的发展是为了获取图像数据,并在许多窄的波段范围内利用矿物诊断性吸收特征进行矿物识别填图。

目前,已在运营的一些典型航空成像光谱仪(AVIRIS,HyMap,CASI,MAIS 等)和第一个星载高光谱成像仪(Hyperion)已成功进行了大量地表矿物识别填图工作。

尽管人们最先认识到高光谱遥感技术重要性的是地质领域,但是现在它已应用到包括地质在内的各个方面,比如岩矿识别、土地变化监测、植被类型区分等。

本研究以有一定植被覆盖下云南省中甸普朗斑岩铜矿区及其外围区域为研究区,在分析研究普朗区域地质背景及其区内典型矿床——普朗斑岩型铜矿床特征的基础上,使用美国EO-1卫星Hyperion的高光谱图像数据、野外实测光谱数据以及当前常用光谱库USGS、JPL、JHU等中光谱数据,研究野外环境效应下岩矿光谱的稳定特征,探寻一套面向找矿的高光遥感岩矿信息提取技术方法流程。

主要研究内容及结论有:1.对EO-1 Hyperion高光谱遥感数据预处理进行了研究,对图像中像元绝对辐射值转换、坏线修复及垂直条纹去除、大气校正和几何纠正等进行了处理,并实现了坏线修复及垂直条纹去除等算法。

航空高光谱遥感找矿模型构建及找矿应用

航空高光谱遥感找矿模型构建及找矿应用

航空高光谱遥感找矿模型构建及找矿应用[摘要]本次利用航空高光谱遥感数据,对青海省小干沟金矿区进行了航空高光谱蚀变矿物组合特征和遥感影像特征综合分析,同时使用ASD波谱仪对金矿区进行了地表及深部蚀变矿物高光谱数据获取,并结合矿区地质特征、矿产特征、化探异常特征,建立了金及多金属矿床航空高光谱遥感找矿模型。

利用该找矿模型,在金矿区周边区域的相似地段圈定了找矿预测区,通过野外查证,找矿预测区与小干沟金矿区的蚀变矿物组合特征和成矿地质条件相似,新发现多处金、钛等多金属矿化线索,局部地段已达工业品位。

新发现的多金属矿化线索可为下一阶段地质找矿和矿产资源评价提供依据。

[关键词]航空高光谱遥感找矿模型构建找矿应用青海省小干沟金矿床0引言近几年,航空高光谱遥感技术在矿床蚀变矿物提取方面取得了较大进展和成果,主要在典型多金属矿区开展示范应用研究。

此外,国内及国外学者还进行了蚀变矿物提取方法的探索,取得了较多具有实践指导意义的新认识[1-5]。

目前对于金矿床的研究主要集中在两个方面,其一为矿床学理论研究,针对矿床的赋矿地层、构造、金赋存状态、矿床成因及模型等;其二为综合找矿勘查方法研究,关注矿化异常及蚀变矿物提取方法,如物化探异常及遥感蚀变矿物提取方法等[1-7][9]。

小干沟金矿床位于青海省格尔木市,位处东昆仑南铜、钴、金、钨、玉石成矿亚带上。

前人在小干沟金矿区开展了较多的科研和生产工作,主要针对矿床类型、矿区蚀变、矿区岩石和构造、成矿时代、成矿作用过程、成矿规律及矿床规模等,取得了较大的成果[10]。

本次利用航空高光谱遥感数据,在属于构造蚀变岩型和石英脉型金矿的小干沟地区,以航空高光谱蚀变矿物和遥感影像为基础,结合矿床的综合成矿有利信息,构建航空高光谱遥感找矿模型,并应用在该区进行地质找矿工作,发现较多具有工业价值的矿化线索,取得了较为显著的成果。

1小干沟金矿床地质、矿产特征1.1金矿床地质特征小干沟金矿床位于昆中深断裂带南亚带西端[3][8]。

多高光谱遥感找矿模式与典型案例

多高光谱遥感找矿模式与典型案例
图像识别 图像分类:将特征空间划分为互不交 叠的区域 目标或异常检测:检测和区分与环 境或背景存特征差异的物体
光谱识别:根据地物光谱特征(特征谱带 等)直接精品识文档 别地物、地物组分
多光谱蚀变信息提取
主成分分析 (K-L变换)
对于MSS、TM等遥感图像,第一主分量往往是各原始波段的加权和,反映 的是地物总的辐射亮度。其它主分量是不同波段的加权差值图像,反映了地 物不同波谱段的波谱差异,往往包含某些地质体的特征波谱信息。
围岩蚀变和蚀变矿物
铁、锰等过渡元素的氧化物和氢氧化物
含OH-、H2O的矿物 部分层状硅酸盐、粘土矿物
碳酸盐
部分水合硫酸盐
在反射光谱上都有独特的光谱特征(吸收谱带)
多光谱:色调异常、用图像处理方法提取
高光谱:根据光谱特征直接识别矿物
遥感蚀变异常、蚀变矿精物品文是档 找矿更直接的标志
多/高光谱地物探 测
精品文档
新疆东天山土屋东—三岔口地区 矿物分布图
图4-21 图
精品文档
岩石成分探测——矿物填图
探测层次
矿物组成(蚀变矿物、造岩矿物) 矿物丰度(相对含量) 矿物化学成分和结构——类质同象
SiO4-4、O3-2、OH-、SO4-2 、CO3-2、 H2O等阴离子基团 Fe、Mn、Al、Mg、Na、K 、Ca等金属离子
3、 “归一化差值矿物指数”: TM(3-1)/(3+1),褐铁矿化(氧化铁)指数; TM(5-4)/(5+4),氧化亚铁矿物指数; TM(5-7)/(5+7),含羟基矿物指数。
精品文档
多光谱蚀

信息提取 铁的氧化物、氢氧化物和硫酸盐:
褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、黄钾铁 矾 紫外部分的强烈吸收;波谱在TM1、 2、3区间上升梯度很陡;TM4 波 段内(0.8-0.9μm)较强的近红外吸 收带; TM3、5、7 高反射, TM1、2 低

红外多光谱遥感技术在地质找矿中的应用

红外多光谱遥感技术在地质找矿中的应用

红外多光谱遥感技术在地质找矿中的应用随着矿产资源勘探产业的不断发展,各种新技术也不断被投入到实践中去。

其中,红外多光谱遥感技术是应用最为广泛的一种勘探技术之一。

本文首先介绍了岩石的红外发射特征。

主要阐述了红外多光谱遥感技术在地质找矿中的应用。

标签:红外多光谱遥感技术光谱特性为了提高地质找矿的效率和准确度,人们不断将各种新技术应用到勘探工作中去,取得了骄人的成果。

在众多的勘探技术中,红外多光谱遥感技术是适用范围最广、应用最广泛的勘探技术之一。

上世纪八十年代末,我国科学家开始利用红外多光谱遥感技术在新疆进行了相关研究和实验。

可以说,红外多光谱遥感技术的应用,大大提升了我国矿产勘探技术的水平。

1红外多光谱遥感技术找矿的原理研究表明,岩石中某些矿物质在特定波长的红外光作用下,矿物质自身的特性发射率也会有所不同。

常见的构成岩石的矿物质成分在8×103~1.4×104nm光谱范围内,在某个波长会出现低光谱发射率带。

例如,常见的硅酸盐矿物因为受到内部硅氧基团运动的影响,会在104nm左右出现发射率的最低值。

同样的道理,碳酸盐的低光谱发射率带出现在1.13×104nm左右。

利用上述特性,我们可以通过检测岩石的低光谱发射率带的位置来确定岩石中的矿物质种类。

同时,不同岩石由于主要成分的不同,也会显示出光谱特性,我们也可以根据岩石的光谱特性来识别矿区不同种类的岩石。

通过成像设备,我们可以讲遥感数据在图像上显示出来,不同的矿石或岩石在图像上显示为不同的颜色。

2矿物及岩石的红外发射特性2.1矿物的红外发射特性岩石的红外发射特性是红外多光谱遥感技术的基础,是人们根据光谱特性区分岩石种类的重要理论依据。

具体表现为,不同矿物对一定波长范围的光谱发射率有所不同,同时波长的变化也会造成同一种矿物的发射率发生变化。

这种红外发射特性的成因与矿物内部的结构有关。

前文已经指出,矿物的红外发射特性主要体现在地发射率带。

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围岩蚀变:成矿过程中的热液作用
与一定类型的热液矿床相联系,并能反映热液矿床形成过 程的物理化学条件及矿床的成因。
蚀变带:矽卡岩化、云英岩化、绢英岩化、青盘岩化、
蛇纹石化、阳起石化、叶蜡石化、明矾石化、绢云母化、 绿泥石化、绿帘石化、高岭石化、粘土化、泥化、碳酸盐化、 赤铁矿化、石膏化
这些蚀变带和主要蚀变矿.物都能被遥感所探测。
0 .0
(产于奥陶纪灰岩和页岩)
G o ld
Illite
ppm
Kaolinite
5 .0 2 .5 2 .0 1 .5 1 .0 0 .5 0 .0
.
Illite
云南普朗地区 Hyperion
已发现14个含矿斑岩体
离子数
普朗斑岩铜矿:钾化硅化带—
黄铁绢英岩化带—青盘岩化带
钾化、硅化、绢云母化、
褐铁矿化
羟基矿物,包括粘土矿物和云母
水合硫酸盐矿物(石膏和明矾石)、碳 酸盐矿物(方解石和白云石) TM7波段都有较强的吸收谷, TM5 高反射
植被: TM2、4 高反射,
.
TM1、3、7 低
遥感技术的发展
高光谱分辨率:
精细光谱特征 图像特征退居次要地位
量变:提高了分辨地物本领、识别精细程度 识别和分类的精度,减少不确定性
J. A. Frank, et al, 2005, Geology, 33(7)
Panorama VHMS成矿体系
recharge Discharge
magmatic
Hyperion
.
T Cudahy
1998
Panorama VHMS成矿体系
Volcanic massive sulphide and magmatic hydrothermal systems
光谱识别:根据地物光谱特征(特征谱带 等)直接识. 别地物、地物组分
多光谱蚀变信息提取
主成分分析 (K-L变换)
对于MSS、TM等遥感图像,第一主分量往往是各原始波段的加权和,反映 的是地物总的辐射亮度。其它主分量是不同波段的加权差值图像,反映了地 物不同波谱段的波谱差异,往往包含某些地质体的特征波谱信息。
成矿流体、 成矿模型 岩石和矿物精细光谱特征的研究——寻找差别
.
问题讨论和思考
遥感蚀变异常、蚀变矿物是更直接、更有价值的
找矿标志
蚀变是热液成矿作用的组成部分,反映成矿的物理化学环境、 热液性质和成分,矿物沉淀和分布规律
绢云母+褐铁矿异常沿普朗 河断裂和和力中全达断裂展布
以其强度圈出15个找矿靶区
.
两种应用模式
工作区地质条件
矿物光谱
矿物共生组合规律 遥感数据
组合光谱
蚀变带、矿化带识别
成矿、地质知识
矿物知识 矿物光谱
遥感数据 矿物识别
矿物共生组合规则 混合像元分解
矿物共生组合 共生组合空间变化及分带
成矿、地质知识
资源矿产评价与地质应用综合分析
质变:探测地物成分、组分、结构 宏观——微观
图像识别—光谱识别 .、图谱结合
高光谱和多光谱 特性比较
.
西藏泽当地区ASTER蚀变异常
闫柏琨等提 取了9大类 矿物或成分
铁氧化物 硅酸盐铁 全铁、 明矾石、 方解/白云石 绿泥/绿帘石 高岭石、 白云母/蒙脱 二氧化硅
.
谱段——全谱段矿 物识别
反射光谱
——成矿模型
检测植被中毒和油气微. 渗漏引起的地植物异常
新疆东天山地区蚀变异常与构造
.
新疆东天山地区蚀变异常与成矿区带
.
澳大利亚皮尔巴拉地区叶蜡石蚀变(1)
发现新矿化
地质图
A:已知矿床 叶腊石蚀变
B:新发现的 叶腊石蚀变 (光谱)
白云石丰度 变化(光谱)
据 Bierwith et al, 1999
Mineral map
No cracking
front
Si-poor
discharge recharge
Magmatic convective cells Seawater convective cells
Seawater convective cells
Ocean
Metal Sulfides
Rocks
TM1、TM3、TM4、TM5、TM7的主成分分析,区分高岭石-伊利石、石膏等
不同的粘土矿物。
.
多光谱蚀变信息提取
2、比值彩色合成图像: TM5/7(红)、TM3/1(绿)、TM3/4(兰) TM5/7: 含羟基矿物、水合硫酸盐和碳酸盐矿物; TM3/1 ;识别褐铁矿化;TM3/4: 区分植被与热液蚀变异常 赤铁矿和针铁矿化呈绿至青色;黄钾铁钒黄至白色;含羟基 矿物: 水和硫酸盐和碳酸盐化岩石呈品红色;植被橙红色 TM5/4(红)、TM4/3(绿)、TM5/7(兰) TM5/4(R)、TM3/1(G)、TM7/5(B)
北、南两岩体,深部可能相连。橄榄石普遍蛇纹石化, 局部滑石化、皂石化。辉石局部滑石化。
北岩体蛇纹石呈3条弧形:中弧短,强,局部有滑石— 橄榄岩;外弧—橄榄辉长岩;内弧—辉长苏长岩。南岩体 弱蛇纹石在东、北缘断续出现。橄榄岩相—找矿重点地段
.
MT. Owen 铜/金/银矿
Westerm Tasmania, Australia
构造岩块
“块”
矿化作用形迹: 矿化蚀变
“色”
后期剥蚀、破坏信息
成. 矿理论、 类比 、 求异
多/高光谱遥感地质找矿模式
五要素遥感找矿模式(于学政、杨日红)
“线”—控矿、导矿、容矿等构造信息 “环”—火山机构、侵入体等信息 “带”—矿源层信息 “块”—构造岩块信息 “色”—色块、色晕、色斑、色带等热液蚀变信息
热液系统的热液运移
地球化学蚀变指数: 古火山系统
Ishikawa 蚀变指数
绿泥石-碳酸盐-黄铁矿蚀变指数 白云母蚀变指数
.
J. A. Frank, et al, 2005, Geology, 33(7)
热液系统的热液运移
白云母蚀变指数
1、长英质:石英-绢云母 qse 2、长英质和铁镁质: fse 钾长石-绢云母-石英 3、铁镁质:钾长石-绿泥石-石英 fcq . 4、长英质和铁镁质:绿泥石-石英 cq
矿源场-成矿节-遥感异常找矿模式(赵福岳)
矿源场—矿源层、成矿母岩、控矿导矿构造等 成矿节—矿源场各要素的空间展布和空间组合型式 遥感异常—色调异常、线、环构造、蚀变组合分带
多元数据 找矿预测 .
围岩蚀变和蚀变矿物
蚀变作用:岩石、矿物受到热液、地表水、海水以及其他作
用的影响下,产生适合新的物理—化学条件下新的矿物或矿 物组合的过程(地球科学大辞典)。围岩蚀变、风化、变质
可见—近红外光谱区间:电子过程 铁氧化物和氢氧化物
短波红外—晶格分子振动的倍频和合频 粘土矿物、碳酸盐、部分水合硫酸盐
发射光谱 中热红外光谱区间(3~40m)—分子振动基频 无水硅酸盐类(架状硅酸盐 、 岛状硅酸盐、 单链状硅酸盐) 碳酸盐、硫酸盐 造岩矿物:石英(SiO2) 、长石、橄榄石、 角闪石、辉石等
.
澳大利亚皮尔巴拉叶蜡石蚀变(1)
在出露差,风化物覆盖强 的地区,少量残坡积物和 转石可能足以提供有用的 光谱信号。
在皮尔巴拉,叶蜡石是 与成矿有关的蚀变 。 CSIRO用航空光谱在该 区发现多处叶蜡石分布
.
澳大利亚
皮尔巴拉地区
A:已知的与叶腊石蚀变有关 的金矿床
B:根据叶腊石蚀变发现的矿床 C:叶蜡石+低铝白云母 D:低温热液金矿,硅-白云母
几种有用的TM和ETM波段选择主成分分析:
TM1、4/3、TM5、TM7作主成分分析,区分蚀变和未蚀变岩石。
比值TM4/3的作用是利用植被发育状况信息(植被指数)区分植被和蚀变岩
TM1、TM3、TM4、TM5的主成分分析,增强铁氧化物信息。
TM1、TM4、TM5、TM7的主成分分析,提取含羟基矿物信息。
地质解释剖面
钠云母 —— 白云母 —— 多硅白云母—— 叶蜡石
钠云母为近. 矿指示标志
Rick Valentam201.2
Big Rock Candy 热液交代明矾石矿 床,Utah
.
西藏驱龙斑岩铜矿区矿物识别与找矿
红:高岭石化 绿:低Al(长波)绢云母 蓝:高Al(短波)绢云母 黄:绿泥石化 白星:驱龙矿区
蚀变,低铝白云母+电气石 E:电气石+低铝白云母
据 Bierwith et al, 2002 .
澳大利亚皮尔巴拉地区
D:低温热液金矿,指示标志:富Mg电气石
电气石含量
据 Bierwith et al, 2002
电气石成分
红:富Mg 绿:. 富Fe
R = tourmaline G = white mica(low Al),
.
新疆东天山土屋东—三岔口地区 矿物分布图
图4-21 图
.
岩石成分探测——矿物填图
探测层次
矿物组成(蚀变矿物、造岩矿物) 矿物丰度(相对含量) 矿物化学成分和结构——类质同象
SiO4-4、O3-2、OH-、SO4-2 、CO3-2、 H2O等阴离子基团 Fe、Mn、Al、Mg、Na、K 、Ca等金属离子
围岩蚀变和蚀变矿物
铁、锰等过渡元素的氧化物和氢氧化物
含OH-、H2O的矿物 部分层状硅酸盐、粘土矿物
碳酸盐
部分水合硫酸盐
在反射光谱上都有独特的光谱特征(吸收谱带)
多光谱:色调异常、用图像处理方法提取
高光谱:根据光谱特征直接识别矿物
遥感蚀变异常、蚀变矿物. 是找矿更直接的标志
多/高光谱地物探测
图像识别 图像分类:将特征空间划分为互不交 叠的区域 目标或异常检测:检测和区分与环 境或背景存特征差异的物体
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