光譜地質(zhì)剖面在蝕變填圖中的應(yīng)用研究

崔永翔 石向晨

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)第九地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000；

2.內(nèi)蒙古赤峰地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024005）

蝕變填圖作為高光譜遙感使用過程中最成功的領(lǐng)域之一，主要是通過可見的以及短波的紅外所具有的反射率光譜實(shí)現(xiàn)樣本中某些化學(xué)成分以及礦物信息的低成本、高快捷的提取，與此同時(shí)，蝕變填圖還可以識(shí)別蝕變礦物以及礦化異常等信息，而這些信息往往和成礦密切相關(guān)，所以說，研究好蝕變填圖技術(shù)有利于在建宅中使用蝕變分帶模式，所謂的蝕變分帶模式主要是指礦床的蝕變礦物所具有的組合以及分布的規(guī)律，它是對(duì)于分析成礦的模式以及找礦過程中的預(yù)測等環(huán)節(jié)具有重要的作用。

1 光譜地質(zhì)剖面的概念

光譜地質(zhì)剖面主要結(jié)合了地質(zhì)剖面以及光譜信息的提取等多方面內(nèi)容。我們知道，光譜剖面可以滿足光譜沿著剖面進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示等功能，然而，光譜地質(zhì)剖面作為光譜剖面更高層次的提升，可以在地面實(shí)測光譜的基礎(chǔ)上獲取剖面線上的礦物含量以及蝕變類型等參數(shù)的分布。一般情況下，光譜地質(zhì)剖面的主要針對(duì)對(duì)象是提取蝕變礦物在組合空間中的分帶信息，這是由于蝕變礦物的組合以及分帶要比遙感找礦中的單一蝕變礦物具有更高的指導(dǎo)作用以及決策意義。光譜地質(zhì)剖面通過使用野外的實(shí)測光譜對(duì)巖石以及蝕變礦物的空間分帶信息進(jìn)行較為精確地提取，這一過程在一定程度上降低了在傳統(tǒng)地質(zhì)剖面的制作過程中對(duì)于樣品制備以及箍定的工作量，提取得到的精準(zhǔn)的空間分帶信息可以作為蝕變分帶模式在研究過程中的重要依據(jù)，同時(shí)，還可以作為在圖像提取蝕變信息過程中的科學(xué)驗(yàn)證。通常來說，光譜地質(zhì)剖面的主要目的是為了提供較為精準(zhǔn)的礦物的分布信息，所以在提取之前，我們需要對(duì)蝕變信息所運(yùn)用的提取方法進(jìn)行深入的了解，并建立起針對(duì)光譜地質(zhì)剖面技術(shù)對(duì)蝕變信息進(jìn)行提取的正確的方法與流程。通過使用地面的實(shí)測光譜建立起蝕變礦物組合的地質(zhì)剖面，并利用典型的光譜地質(zhì)剖面所提取的結(jié)果驗(yàn)證以及分析圖像蝕變信息，研究出光譜地質(zhì)剖面在遙感找礦模式以及蝕變分帶中的作用與意義。

2 光譜地質(zhì)剖面的信息提取方法

隨著高光譜遙感的地質(zhì)填圖以及蝕變信息的提取方法的不斷發(fā)展，常見的信息提取方法主要包括以下三個(gè)類型：診斷性的光譜特征的信息提取、完全譜形的特征的信息提取以及光譜混合分析中的信息提取。

2.1 診斷性的光譜特征的信息提取

對(duì)巖石與礦物的光譜進(jìn)行識(shí)別時(shí)，主要依賴的是光譜吸收的特征、吸收的模式以及與每一個(gè)吸收模式相對(duì)應(yīng)的礦物中的離子、電子和分子等。對(duì)于量化了的光譜來說，其吸收特征主要包括有：吸收的位置、吸收的深度、吸收的寬度，吸收的面積以及吸收的對(duì)稱性等，其中，吸收的位置與吸收的深度是兩個(gè)比較重要的光譜吸收特征，以此同時(shí)，量化了的光譜吸收特征經(jīng)常反映在包絡(luò)線的去除以及歸一化的光譜曲線之上。

2.2 完全譜形的特征的信息提取

識(shí)別完全譜形的特征的主要技術(shù)是通過使用整條的光譜曲線以及使用參考光譜與像元光譜的二維空間環(huán)境，對(duì)兩者的相似度進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。在光譜的匹配過程中也可以依據(jù)礦物所吸收的光譜的波段，合理選擇適當(dāng)?shù)牟ǘ畏秶鷮?duì)其進(jìn)行分段式匹配，然后依據(jù)光譜的匹配程度的大小，對(duì)礦化的蝕變信息進(jìn)行識(shí)別和提取。

2.3 光譜混合分析中的信息提取

一般情況下，我們把目標(biāo)型混合光譜當(dāng)做是其各端元所具有的光譜的線性組合，通過對(duì)特征光譜的研究，我們建立了特征光譜的線性反演模型，該模型主要通過使用正演思想來解決一些反演問題，主要原理是將吸收峰近似看做是三角形狀，將三角形所具有的三個(gè)頂點(diǎn)用來反映吸收峰的各個(gè)特征，然后科學(xué)定義出特征的光譜，把原有的礦物光譜庫作為端元庫，最后利用已知的端元特征光譜擬合得到與混合的特征光譜比較接近甚至于完全相同的曲線。在實(shí)際的應(yīng)用過程，單礦物的端元光譜可以利用數(shù)據(jù)庫里面的標(biāo)準(zhǔn)光譜，而蝕變帶或者巖石端元的光譜則適合使用工作區(qū)域的實(shí)測光譜。

3 光譜地質(zhì)剖面在蝕變填圖中的應(yīng)用

3.1 提取地面光譜中的蝕變信息

以具有褐鐵礦化和綠泥石化、綠泥石化和絹云母化、褐鐵礦化加上孔雀石化再加上綠泥石化、孔雀石化的典型蝕變組合為例，通過分析其光譜地質(zhì)剖面，我們可以看到不僅在其巖體和圍巖之間的接觸帶上具有很強(qiáng)的蝕變情況，而且在其巖體內(nèi)的后期巖脈侵入處也存在著較強(qiáng)的蝕變情況，并且其地表的巖體以及其圍巖的蝕變發(fā)生了較為明顯的分帶現(xiàn)象，從其巖體的中心逐漸出現(xiàn)了絹云母化以及青磐巖化，而其地表的巖體與圍巖上普遍出現(xiàn)褐鐵礦化。提取蝕變信息是為了構(gòu)造出有利于巖性蝕變過程的遙感找礦模式，因此，我們可以根據(jù)以上敘述據(jù)建立起巖體地表所具有的蝕變模式，也就是褐鐵礦化、綠泥石化以及絹云母化之間的規(guī)律性組合。

3.2 提取圖像中的蝕變信息

利用ASTER 數(shù)據(jù)對(duì)圖像中的蝕變信息進(jìn)行提取，一般情況下，ASTER 數(shù)據(jù)主要包含了較寬的可見光與熱紅外之間的波譜范圍，大多是用來提取巖性與蝕變信息的。通過對(duì)地面光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，我們可以發(fā)現(xiàn)巖體地表在蝕變過程中具有一定程度的空間組合規(guī)律。我們根據(jù)該規(guī)律選擇了以下三種蝕變組合的光譜作為參考的光譜：褐鐵礦化、褐鐵礦化和綠泥石化、褐鐵礦化和絹云母化，然后再利用光譜的匹配技術(shù)對(duì)圖像的蝕變信息進(jìn)行科學(xué)提取，從獲取的圖像提取的結(jié)果可以看出在光譜地質(zhì)剖面的幫助下，提取蝕變信息的方法不僅提高提取的精度，還提高了它的針對(duì)性。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)光譜地質(zhì)剖面的概念以及工作原理進(jìn)行簡要的敘述，提出了在地面光譜技術(shù)下的蝕變地質(zhì)剖面建設(shè)的方法以及主要的技術(shù)流程，并且實(shí)行了光譜地質(zhì)剖面下的蝕變信息的提取工作。我們知道，光譜地質(zhì)剖面反映出了地質(zhì)體的演化的特征、地質(zhì)體的組合的特征、地質(zhì)體的空間的特征以及地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)特征等，因此，在蝕變填圖中應(yīng)用光譜地質(zhì)剖面有利于精準(zhǔn)地提取蝕變信息，有利于發(fā)展實(shí)際的蝕變填圖工程。

[1]李慶亭,藺啟忠,張兵,鹿琳琳.光譜地質(zhì)剖面在蝕變填圖中的應(yīng)用研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2012,（32）。