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內容簡介

《高光譜遙感地質作用建模及應用》以推動高光譜遙感精細應用為目的，在收集、整理國內外高光譜遙感地質應用代錶性案例的基礎上，介紹瞭（極）低級變質帶劃分、礦物成因與流體運移、礦床蝕變分帶、區域找礦預測、礦山環境等五個方麵的應用，希望能為推動高光譜遙感技術在地質領域的深入應用提供藉鑒。

目錄

目錄
前言
第一章 概述 1
第一節 高光譜儀器研製發展現狀 2
一、地麵光譜儀 2
二、機載光譜儀 4
三、星載光譜儀 10
第二節 遙感地質勘查技術發展現狀 11
一、校準和大氣校正 12
二、光譜處理方法 13
三、處理過程——端元組分識彆與特徵選擇 13
四、分類 14
五、光譜分解 15
六、新方法 17
第二章 高光譜地質作用建模與找礦預測的基礎 20
第一節 地質基礎——成礦作用、元素富集及礦物組閤 20
一、礦床類型及成礦作用 20
二、元素富集的場所——地球化學界麵 38
第二節 光譜基礎——礦物光譜特徵 40
一、礦物光譜特徵 42
二、礦物成分與其光譜特徵的對應分析 52
第三節 技術基礎——礦物信息提取 70
一、高光譜礦物填圖技術 70
二、在植被半覆蓋區礦物吸收波長精確計算的方法——以白雲母為例 76
三、數據及信息的真實性檢驗 84
第四節 方法基礎——高光譜地質建模與找礦預測方法 88
一、基於特徵譜帶的地質反演分析模型 89
二、基於礦物集閤體/礦物混閤光譜的地質反演分析模型 90
三、基於單礦物共生組閤的地質反演分析模型 92
四、高光譜找礦預測模式與流程 94
第三章 高光譜技術(極)低級變質分帶建模 96
第一節 綠泥石類質同像信息探測及其在低級變質帶劃分中的應用 96
一、引言 96
二、光譜方法 97
三、XRD方法 98
四、結果 99
五、討論 103
六、結論 107
第二節 絹雲母類質同像信息探測及其在低級變質帶劃分中的應用 107
一、引言 107
二、SWIR方法 107
三、結果 108
四、討論與結論 111
第三節 評述 112
第四章 高光譜技術礦物成因與流體運移建模 114
第一節 White Horse明礬石礦床的岩漿成分證據高光譜探測 114
一、地質背景與前人工作 115
二、方法 118
三、遙感結果的實驗室驗證 121
四、礦物識彆與礦物分帶填圖驗證 123
五、成礦分析 128
六、總結和結論 131
第二節 西澳大利亞Panorama地區VMS礦床熱液流體運移建模 131
一、地質背景 131
二、高光譜圖像分類 133
三、地球化學方法 134
四、結果 134
五、結論 142
第三節 評述 142
第五章 高光譜技術在礦床蝕變分帶中的應用 145
第一節 菲律賓Mindanao的Co-O低硫型金礦蝕變分帶 145
一、引言 145
二、地質背景 145
三、礦物光譜 147
四、樣品和分析方法 148
五、結果 151
六、討論 157
七、結論 161
第二節 西藏驅龍銅礦蝕變分帶中的應用 162
一、礦區地質概況 162
二、衛星高光譜Hyperion獲取與預處理 162
三、礦物識彆 163
四、綜閤分析 167
第三節 評述 168
第六章 高光譜技術在區域找礦預測中的應用 169
第一節 基於ASTER數據的西澳大利亞Yilgarn剋拉通Weld Range綠岩帶條帶狀含鐵建造中鐵礦調查 169
一、引言 169
二、地質背景 170
三、方法 175
四、結果 177
五、討論 180
六、結論 181
第二節 西澳大利亞Pilbara地區HyMap金礦化遠景調查 181
一、引言 181
二、地質概況 181
三、數據獲取與分析 183
四、HyMap礦物填圖 183
五、結論 186
第三節 評述 187
一、“礦物-蝕變礦物”信息提取與篩選方法 188
二、“蝕變礦物-找礦異常”的信息提取與篩選方法 189
第七章 高光譜技術在礦山環境中的應用 191
第一節 西班牙西南伊比利亞黃鐵礦帶San Miguel礦山短波紅外光譜分析與含鐵水閤硫酸鹽礦物填圖 191
一、引言 191
二、礦山地質與研究區概況 192
三、采樣與分析步驟 196
四、結果與討論 199
五、結論 212
第二節 利用光譜特徵定量反演礦山pH 213
一、引言 213
二、數據與方法 214
三、結果 219
四、討論 225
五、結論 229
第三節 西班牙東南部Rodalquilar采礦區河流沉積物重金屬汙染填圖 229
一、引言 229
二、重金屬在礦物中的結閤機理 230
三、研究區簡介 231
四、數據與方法 231
五、結果與討論 234
六、結論 243
第四節 評述 243
主要參考文獻 245
彩圖

精彩書摘

　　《高光譜遙感地質作用建模及應用》：
　　第一章 概述
　　一般地，遙感可定義為在波長300 nm~1 m 內對反射或輻射電磁波(electro magnetic radiation，EMR)進行測量的一門科學技術。地球遙感科學傢根據相互作用的物理現象，將波長劃分為若乾測量區間。可見光-近紅外(visible-near infrared，VNIR)波段區間反射的電磁輻射以能夠産生寬幅吸收的電子過程為主。短波紅外(short-wave infrared，SWIR)波段反射的電磁輻射以産生強吸收的分子振蕩為主。熱紅外(thermal infrared，TIR)波段嚮外發射熱輻射能量，同時也能反射少量輻射能量，輻射以分子振蕩為主，同時産生寬幅和強烈的吸收譜。這些測量都將太陽作為一個能量源(TIR 實際上也是地球熱能的一部分)。太陽光屬於非相乾電磁波，隻能測量其振幅，無法測量其相位。雷達波長範圍為1 mm~1 m，它采用主動能量源，其振幅和相位均可測得。
　　在各種遙感測量過程中，人們關心的是地錶物質反射齣的能量有多少。朗伯反射體的反射率不隨波長變化。所幸許多物體在特定波長時吸收能量，形成明顯的光譜標誌，並且可識彆。這些有選擇的吸收區稱為吸收特徵。采用高光譜分辨率儀器，如高光譜成像儀(hyperspectral imager，HSI)，可精確識彆地錶礦物。而光譜分辨率較低的多光譜成像儀(multispectral imager，MSI)可識彆礦物或物體的大類。物體的光譜標誌和顔色差不多，但可延伸到可見光之外的電磁波譜部分。正如地質學傢根據顔色來識彆礦物一樣，人們也可利用極其精確測量的“顔色”來對礦物進行遙感識彆。
　　在對礦化係統的遙感研究中，我們具有極為有利的條件：許多和熱液蝕變有關的礦物都具有極為明顯的光譜特徵。因此，可利用遙感對裸露的熱液蝕變礦物進行直接探測和填圖。光學遙感的主要局限是地錶穿透能力隻有微米(μm)級，這就使得其主要適用於地球上的乾旱和半乾旱地區，因為那裏的岩石和土壤都直接齣露於地錶。
　　因此，遙感成為地質在勘查過程中首先被使用的一種技術。現在已經很少有地質學傢不先使用“Google-Earth”而直接到野外去工作的瞭。在勘查早期，隻需要極低的成本，就可以通過ASTER 圖像對暴露地區可能的蝕變和蝕變分帶有一個大緻的瞭解。遙感技術是的、可直接對大範圍內與許多礦床有關的蝕變礦物進行填圖的遠距離勘查方法。從多方麵來看，遙感等同於一個經驗豐富的現代勘查傢，它對蝕變和礦化的野外指示礦物具有良好的感知能力。更重要的是，遙感方法可以定量化蝕變礦物組成，並在這些礦物中識彆齣關鍵的標誌礦物及化學成分變化，而即使最有經驗的勘查地質學傢也看不到這些。
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