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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。
矿物:1850~2200nm,2300~2350nm为特 4)CO32-矿物:1850~2200nm,2300~2350nm为特 征吸收峰 碳酸盐矿物的吸收峰主要由基团振动产生, 碳酸盐矿物的吸收峰主要由基团振动产生,即 倍频或合成模式产生, CO32- 、 H2O 倍频或合成模式产生 , 其代表矿物有 方解石、文石、白云石、菱镁矿、菱铁矿、 方解石 、 文石 、 白云石 、 菱镁矿 、 菱铁矿 、 菱锰 毒重石、蓝铜矿和孔雀石等。 矿 、 毒重石 、 蓝铜矿和孔雀石等 。 其中方解石和 白云石较常见, 峰形一致, 很难区别, 白云石较常见 , 峰形一致 , 很难区别 , 典型的 特征在2300 2350nm 2300nm处 方解石在2340nm处 2340nm CO32- 特征在 2300-2350nm 处 , 方解石在 2340nm 处 有特征吸收峰;白云石在2320 2325nm处有特征峰; 2320nm处有特征峰 有特征吸收峰;白云石在2320-2325nm处有特征峰; 菱镁矿在2310nm处有特征峰 菱铁矿峰变化大, 2310nm处有特征峰; 菱镁矿在2310nm 处有特征峰; 菱铁矿峰变化大 , 一般大于2320nm。碳酸盐矿物有个最大特点, 2320nm 一般大于2320nm 。 碳酸盐矿物有个最大特点 , 就 是特征峰非常强,而其它吸收峰比较弱, 是特征峰非常强 , 而其它吸收峰比较弱 , 且一般 1800-2100nm范围内,1800nm前没有吸收峰。 nm范围内 nm前没有吸收峰 在1800-2100nm范围内,1800nm前没有吸收峰。
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
UART通讯子程序
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; 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。
• 2)Fe-OH矿物,硫酸盐矿物 矿物, ) 矿物 • Fe-OH矿物 2210-2300nm为特征吸收 矿物 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、直闪石和石榴子石等,特别指出的是, 铁氧化物的吸收峰一般在1100nm前,而现有的矿物分析仪 波长范围1300-2500nm,因此有的矿物无法测到,但上述 的代表矿物可以进行检测。.明矾石在1420nm处有OH+H2O . 二者合成峰,Fe-OH特征峰K明矾石在2210nm处,Na明矾石: 2160-2170nm处;黄铁钾矾Fe-OH特征峰在2260-2270nm; 石膏:Fe-OH特征峰是1449、1489与1550nm三个重叠峰, 这也是石膏的标志峰。
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
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 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
2、二维数据(地表数据)建模
3、等值线图
3212000
3211800
3211600
3211400
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Байду номын сангаас3210400
3210200 570000
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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)
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
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
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~2500nm 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 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。
5) Si-OH矿物:2240~2250nm为特征峰 Si-OH矿物 2240~2250nm 矿物: nm为特征峰 Si-OH矿物相对较少 典型的矿物有蛋白石, 矿物相对较少, Si- OH矿物相对较少 ,典型的矿物有蛋白石 , 石 英 , 在 1410 处 有 OH + H2O 二 者 合 成 峰 , 2240 ~ 2250nm 处为Si OH的特征峰 一般的只有两个峰, nm处为 Si- 的特征峰, 2250nm 处为 Si - OH 的特征峰 , 一般的只有两个峰 , 且吸收峰缓, 少数石英和蛋白石在2210nm处有吸收 且吸收峰缓 , 少数石英和蛋白石在 2210nm 处有吸收 2210nm 有的地方的石英金矿把2210nm作为标志 2210nm 作为标志, 峰 , 有的地方的石英金矿把 2210nm 作为标志 , 此峰 有表示不含矿,没有表示含矿, 有表示不含矿,没有表示含矿,当然具体情况需要具 体分析。 体分析。
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。
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