近红外矿物填图技术及其在地质找矿中的应用.pdf

近红外矿物填图技术及其在地 质找矿中的应用 一、近红外矿物分析原理 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、伸缩 和电子跃迁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等 4、官能团吸收频率范围 可见光-近红外：400nm-1100nm ,铁氧化物 短波近红外：1100nm－2500nm, (层状硅酸盐， 单链状硅酸盐，粘土类，硫酸盐，碳酸盐) “低温”含水矿物类 热红外：8000 - 12000nm 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) “高温”矿物类 5、典型应用范围：1300nm～2500nm 6、利用近红外光谱可以区分 含羟基之硅酸盐矿物（绿帘石，闪石等） 硫酸盐矿物（明矾石，黄铁钾矾，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 二、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，. •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、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1 3 0 0 － 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。 • 3、Mg-OH矿物： • 2300-2400nm为特征吸收峰 •矿物中含有Mg离子也很常见。含有Mg-OH 的代表矿物有绿泥石、滑石、绿帘石、角 闪石、阳起石、金云母、蛇纹石、透闪石 和黑云母等 • 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，即 CO 2- 、H O倍频或合成模式产生，其代表矿物有 3 2 方解石、文石、白云石、菱镁矿、菱铁矿、菱锰 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，典型的 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；菱镁矿在2310nm处有特征峰；菱铁矿峰变化 大，一般