常見礦物近紅外光譜特征(揚州).

1、常兄蝕變礦揚的近紅外先譜特征南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所南京中地儀器有限公司至要內(nèi)容1、近紅外礦物分析法的原理和應(yīng)用概況2、便攜式近紅外礦物分析儀原理及應(yīng)用3、常見蝕變礦物的光譜特征4、幾個應(yīng)用實例近紅外礦物分析法的原理和應(yīng)用概況1、近紅外波長范圍780nm- 2500nm2、礦物的近紅外光譜特征原理礦物晶格中原子間的化學(xué)鍵的彎曲和伸縮吸收某些區(qū) 域的近紅外光譜，根據(jù)礦物某些官能團在近紅外區(qū)域的特 征吸收光譜可以區(qū)分不同的礦物及同一礦物的不同結(jié)晶度.3、對近紅外光譜產(chǎn)生吸收的官能團種類 氫基團C-H （甲基、亞甲基、甲氧基、竣基、 方基等），輕基0-H,疏基S-H,氨基N-H等4、官能團吸收頻率范圍可見

2、光：400nmT 1 OOnm,氧化物近紅外：1100nm- 2500nm,層狀硅酸巖礦物等 熱紅外：8000nm-12000nm,不含水礦物5、典型應(yīng)用范圍：1300nm- 2500nm6、利用近紅外光譜可以區(qū)分含超基之層狀硅酸鹽礦物（閃石等）硫酸鹽礦物（明磯石，石膏等） 碳酸鹽礦物（方解石，白云石等）。7、地質(zhì)中的應(yīng)用礦物識別，為勘查、地質(zhì)和土壤/基巖測量進 行礦物填圖，鉆孔和隧道（平嗣）編錄，蝕變系 統(tǒng)填圖和目標區(qū)選擇，成礦作用的指示，成礦潛 力評價，礦物地球化學(xué)和結(jié)晶學(xué)，采礦中的品位 控制，下腳料中粘土含量監(jiān)測，輔助遙感圖片的 判別等。具體意義如下：1）提供礦化環(huán)境的特征，如交代類型和

3、交代帶等。2）鑒別原巖類型：鑒別高嶺石，表明其原巖是長英質(zhì)巖 石，發(fā)現(xiàn)蒙脫石表明原巖是鎂鐵質(zhì)巖石3）指示礦化關(guān)系，富鎂的綠泥石接近礦化中心，富鉀的 白云母更和礦化有關(guān)4）指示風(fēng)化范圍和過程，如三水鋁石表示晚期的鋁土質(zhì) 環(huán)境5 ）指示礦化作用的化學(xué)過程，（如K/Na交代）及溫度 （葉臘石，黃玉，地開石等礦物是高溫礦物）8、蝕變礦物填圖礦床種類可對高硫化物淺成熱液礦床、低硫化物淺成熱液礦 床、斑巖型銅礦床、中溫?zé)嵋旱V床、沉積巖型金-銅礦床、 鈾礦床、火山巖型塊狀硫化物（VHMS）礦床及金伯利巖礦 床進行系統(tǒng)的蝕變礦物填圖，幫助研究者快速評價礦床， 提高勘探效率。9、典型蝕變礦物光譜圖1SJO-XJ

4、UL二 to_:一J3.5um)便攜式近紅外礦物分析儀的儀器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用、彳義器結(jié)構(gòu)2、單色儀光路3. 積分球M【轉(zhuǎn)換匾荷接口X1Z4、電子電路賁帀儒電胃5、底層軟件6、儀器指標儀器測量范圍：1300nm-2500nm ；儀器分辨率： 2小時；軟件:PC機應(yīng)用程序；徹型PDA應(yīng)用程序。7、控制和測量軟件8.數(shù)據(jù)處理軟件jmtrr mmw r rsxnntATIT A S udft .5 ?e“ 岬Ube * 2理 小 t!A:G 0*96 jn”H*KictK* 第紙vi (i 5/JI t. ni . iS | !A 合 |r EtvHJ 燮pi廠時t*u r 47gur ra (- ra*k

5、匕理 -l emjs用 l m%tgZRo-T-vwr zrjwJUd JBftJ iwi JttLl二亡；TTgiiaac 4 TS、so2wILM43 3420、QW01”W刃ft?(KfiQ4(nX丄 關(guān)文昱衣、總4QKeszzi1：1 P2n 苗m Hyii_一.1”qlI9(K ?1F 5HIB Pfi*Vn3Ct 4 cUAKXr_Xy OL/Q”U 0130&14I& 1012 2iA Xtfl 204Cl ETUV .11 2_V_ aXI _A* _、 _tax mo 0M4 raay.儀器測量方式1、儀券準備：本底掃描、參比掃描、標準掃描2、定性掃描：蝕變礦物識別3、半定量

6、掃描：礦物含量分析4、建庫掃描：建立本區(qū)特征數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)建模與成圖1、數(shù)據(jù)建模：包括一維數(shù)擔(dān)建模和二維數(shù)據(jù)建模2、數(shù)據(jù)成圖：包括等值線圖、立體模型、光譜成像3、等值線圖4、立體模型5、光譜成像三、礦物的近紅外光譜特征.常見蝕變礦物及化學(xué)式序號英文名“中文名結(jié)構(gòu)與分孑式備注AIcaolnnie*-高嶺石aAmSnOnKOHM1400, 2200 附 近孜峰：2160用峰ckjU-迪開石與高峙石同質(zhì)多型1400, 2200 雙2180 處眉hallc vsite-垛阿（敘永石）A14 (Si4O0)(oh)8 mh2o.&加nacmtc珍珠陶土AlaSsOio】QH)i水白云可、HUte*伊利石I

7、Ah(AJSisOioJCO E)2-nIl2O2卜Pm仝些爪丸丿匕總咚嚴豪1石亠(N 心)o XMMsMSnO *hHQpyrophylliTe320 三+ 為可 交渙的層何陽離子p12門opaP垂白石心SiO3-nH2O,含水 3% 一10%*A3trcmcJiTC-透閃石八CiixIAfbSieCii (C Hz p14“JWSJjtSL-陽起石(CgfeJQsSb6】MOEb)含鐵胚過2%匸p1力riebeckite 館閃石1(N孔 6m5SiaC?22(OH2 0hornblende-用閃石2(6. NgQg. FP, Fe3 APBKAl Sj)4Oii QH)23p1九talc*

8、1滑石.3心CM$】6玨 uOio1(OH)2-14Ffi-chlorite*1鐵綠聞.(F 仏 Mfi)EAlSisOwKOIgp19Mg-ciiloiite昨衍A(Mg, Fe)sAKAISgOiqKOHQp23intchlorite-跌糕綠泥 石2(Mg Fe)I，AlAlSi3Ow(OH|22biotiti*黑云半K(Mg,Fe)3AlSi3Oi0(OH)2)卩KM&AISqOid 1F. OH 2. 含少4 Fe. Tis 血N*2如phlogopite 1金云母2KMg3AlSQO io (F ,0H)2，常含 n*23。PhlogopitQ金云母2.KltefAlSijO io

9、(F OH)2f 常含 Nh24*scipcutmen蛇紋石，Mas|SuO10(OH)8Q22Magnetism days*7磁性粘土匸2QpalygorskiteMg5(H20)4Si40102(0H)2pQ27.bnicitg水彊石Mg(0H)2 門P22calcic*方窣石6CO3aQ23dolomite白云石Ae 觀 co3”Q32ankerite-鐵白云石.CaQfeFeJ (CO3)2Q3如magnesiteMgCC)3Qsiderite*1菱鐵丁 Fe(CO3)p卩3%K融叭血Q鉀明磯石喚（0叱0處4 -珀Na-alunite鈉明磯力KaAl3(OH)6(SO4)2p35門NH

10、4 alunite爲(wèi)明磯石NH4Ah(OEk(SOdhp36八jaTQ.sre aa4Pgibbsite-三水鋁疋Al(OH)3*侮grehnite葡蔔石盧CaaAlf AIS Ojo(OH)2 、4如topaz黃玉Al2SiO4(r,OB)2P44鎂倘電氣石-Kat/lg3A16SifeOi8l(B03)2(0Vd曲 1鐵/黑電氣石“NaFe3AWS“Om(B C3)3(OH )2丄紅電氣萬Na(Lif AO3AUSi6Oig(BO3)3(C)H14a47卩rccjorix劇還(加2.7晦00坯02血2丁 bo(B)(Si7AlG10)(OH)4KC77Ca BNao.osFlhO-鈉云母與

11、裁JR萬 hi M（的阪巖）m伽saponin 皂石 （蒙脫石族w0.5 ( Ca, Na)0 33(I4g,F訕一一，輙010(0減附出0p49*hectorite水輝石 （鋰皂石）硅酸總p50ailtiaonte-葉蛇紋石JMgkSuOIOJ(OH)3Pp53chrysolites紅蛇紋石Jpp52。fetfdkh利蛇紋石PQp5 3卩saeke 眩怨綠泥石PPp54&sencit組云母。玲1刃（創(chuàng)矗女）2創(chuàng)）40】0（0H）2nH26p55buddiQfltonite錢長石匸NHSg.，7K桜旅石56pbediasitea-EO 33勾2金 &型33）O10（OH）2 aEoC, y、v

12、、z為零門p基團卅去譜帶位直Alflb有關(guān)礦抑比0卩14叫 T90(k禮綠柱岳A1OM14叫21702221&st ,議石，瓢石，転如Si-OH-1400, 225循蛋白石,磅Fe-OHp1400,221023血喝0印-1400, 2300-2380.瞬石，i紘趙蚯解石C0?=1850 2200,2300 2353桶耳妬，亡云E菱訪,翹2120。水躲石Q3.蝕變礦物光譜特征1) AI/OH礦物：2170-221 Onm為特征吸收大多數(shù)礦物都有鋁離子，特別是硅酸鹽礦物，含有AL-OH的代表礦物有葉 蠟石、黃玉、白云母.絹云母、伊利石.鋰云母、高嶺石地開石、蒙脫 石.鈉長石，硬水鋁石、剛玉等，其波

13、長在1390.1440nm處有QH + HQ二 老合成峰，其中HQ為結(jié)構(gòu)水；在1940J950叭處有HQ吸收峰，其中HQ 為吸附水。幽婚210nm為AL-OH的吸收峰，通帯由于地質(zhì)作用礦物中的 陽離子A1被取代，產(chǎn)生貧A1現(xiàn)象，便AJOII吸收峰位發(fā)生位移，一般地貧 A1時峰位向高波長位移，此位移量是紅外光譜建模的一個參數(shù)。通常白云 母、絹云母.伊利石.鋰云母和蒙脫石的特征峰在2200nm附近；2160- 2165nm內(nèi)的特征峰為苗嶺石，隨著結(jié)晶度的增加，肩峰向長波方向移動， 原地型高嶺石結(jié)晶度好.峰形尖銳；機運型高於石結(jié)晶度低，峰形緩，需 要指出的是，高嶺石在1410nm處有雙峰，一般對稱，

14、在2160-2165nm也有 雙峰但不對稱，這個特征比較容易識別高齡石。需要指出的是，迪開石 也有高齡石特性，只是在2160-2165nm一般雙峰對稱；葉蠟石是高溫形成的, 在1394nm附近有尖的結(jié)構(gòu)水吸收峰,在2160-2170mn也有很尖的吸收峰, 因此通常可作為儀器標樣，由于高溫含水量少，在1390-1396nm處吸收峰不 2) FeOH礦物，硫酸鹽礦物 FeOH礦物2210-2300nm為特征吸收在礦物組成中，F(xiàn)e離子是重要元素之一。其代表礦物有明 磯石、黃鐵鉀磯，囊脫石，皂石，鋰皂石、石膏、纖鐵礦、 菱鐵礦、陽起石、直閃石和石榴子石等，特別指出的是， 鐵氧化物的吸收峰一般在HOOn

15、m前，而現(xiàn)有的礦物分析儀 波長范圍1 300 - 2500nm,因此有的礦物無法測到，但上述 的代表礦物可以進行檢測。.明磯石在1420nm處有OH +比0 二者合成峰，F(xiàn)e-OH特征峰K明磯石在2210nm處，Na明磯石: 2160-2170nm 處；黃裱鉀磯 Fc-OII 特征峰在 2260-2270nm; 石膏：Fe-OH#征疏是1449、1489與1550nm三個重疊峰， 3) Mg-OH礦物:2300-2400nm為特征吸收峰含有Mg-OH的代表礦物有綠泥石、滑石.綠簾石、角閃石. 陽起石.金云母.贛石、透閃石和黑云母等. Mg-OH礦物在1390 - 1420nm內(nèi)都有OH + H

16、2O二者合成峰，滑 石和陽起石為尖峰，吸光度強，忖石吸光度小，且反射電 低；Mg-OH#征光譜在2300-2400nm,典型的滑石恃征光譜 在2310mn處有很強的吸收窿，2280mn更有一不小的呢敢峰, 通躍以此峰作為衡阜儀毒分辨率標志，在2390nm和2464mn 稚帶很咧顯藥吸收暉，叢畫個吸如謀的質(zhì)篁作為評判儀器 信噪比標志；綠泥石（與黑云母易混潘）2250-2260nm 處與2340 - 2350nm處肴雙蜂，1910nm, 2000nm處為水的雙 峰，1410nm為0H + HR吸收峰，F(xiàn)e取代Mg, 2340nm強， 2250nm弱且向短波方向移動；金云母（與Mg綠泥石接近） 在2

17、380-23905%單峰，2000nm無水吸收峰；蛇紋石在 2320nm吸收峰最強，2380-2390nm肴吸收略.4） CO32 礦物：18502200nm23002350nm為特 征吸收峰碳酸鹽礦物的吸收峰主要由基團振動產(chǎn)生，即 H2O倍頻或合成模式產(chǎn)生，其代表礦物有 方解石.文石.白云石.菱鏤礦.菱鐵礦.菱猛 礦.毒重石、藍銅礦和孔雀石等。其中方解石和 白云石較常見，峰形一致，很難區(qū)別，典型的 CO32特征在2300-2350nm處，方 解石在2340nm處 有特征吸收峰；白云石在2320-2325nm處有特征峰; 菱鎂礦在2310nm處有特征峰；菱鐵礦峰變化大， 一般大于2320nm。

18、碳酸鹽礦物有個最大特點，就 是特征峰非常強，而其它吸收峰比較弱，且一般 在1800-2lOOnm范圍內(nèi)，1800nm前沒有吸收峰。5) SiOH礦物：22402250nm為 特征峰Si-OH礦物相對較少，典型的礦物有蛋白石，石 英，在1410處有OH + H2O二者合成峰，2240 2250nm處為Si-OH的特征峰，一般的只有兩個峰， 且吸收峰緩，少數(shù)石英和蛋白石在2210nm處有吸收 峰，有的地方的石英金礦把2210nm作為標志，此峰 有表示不含礦，沒有表示含礦，當(dāng)然具體情況需要具體分析。4、識別近紅外光譜步驟U斷，但是近紅蝕變礦物的種類繁多，有的礦物含有旻一的徑基，有的礦 有紐合輕基，只

19、有通過實際測量和數(shù)據(jù)庫比較，再結(jié)1) 、I400nm左右：一OH吸收峰，結(jié)晶水峰2) 、1900 2000nm：吸附水峰溫度高，結(jié)晶度高，峰形好。結(jié)晶水，峰形尖銳；吸附水，峰形緩。3) . 21242170nm： NH44）、2170 2210nm： A1-OH5）、22402250nm： Si-OH6）、2210-2300nm： FeOH.7）、23002400nin： MgOH8）、23002350nm： CO?5、近紅外光譜的定性分析 （1）、光譜吸收峰位置匹配 不同的礦物光譜曲線的吸收峰位置不同，所測得的礦物 曲線利標準曲線吸收峰位進行匹配，來判斷礦物羽稱。 （2）導(dǎo)數(shù)光譜波形匹配 對標準譜庫的光譜曲線和說測得的光譜曲線進行一階 求導(dǎo)，去掉夫氣效應(yīng)，噪聲，然后求兩者的方差，方差 最小的是所對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫礦物名。 （3）光譜角度匹配 光譜角度匹配法是以是以數(shù)據(jù)庫的光