SpectraScan©地礦勘查高(gao)光譜(pu)成像(xiang)分析系統(tong)應(ying)用(yong)案例

SpectraScan^© SWIR-LWIR地礦勘查高(gao)光譜(pu)成像(xiang)分析系統(tong)，是(shi)易(yi)科泰(tai)光譜(pu)成像(xiang)與(yu)無人機(ji)遙(yao)感(gan)技術(shu)研究(jiu)中(zhong)心(xin)，基(ji)於SpectraScan^©光譜(pu)成像(xiang)掃(sao)描平臺技術(shu)，集(ji)成Specim SWIR、LWIR高(gao)光譜(pu)成像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)，最(zui)新推(tui)出(chu)的壹(yi)站式(shi)地礦勘查高(gao)光譜(pu)成像(xiang)解決方案。

該系統(tong)結(jie)構(gou)緊湊(cou)、兼容(rong)性(xing)高(gao)，無需特別(bie)的專(zhuan)業背景即可(ke)操作和(he)維(wei)護(hu)，成像(xiang)單(dan)元(yuan)光譜(pu)範圍覆(fu)蓋1000-2500nm短(duan)波(bo)紅外及(ji)8-12μm長(chang)波紅(hong)外波(bo)段(duan)，極大(da)滿(man)足(zu)地質、礦產(chan)、工(gong)業、安全(quan)等應用領(ling)域及地質地球(qiu)科學(xue)、環境監測(ce)研究(jiu)領(ling)域的特殊(shu)需求，為(wei)商業(ye)公司和(he)學(xue)術(shu)研究(jiu)用(yong)戶提(ti)供了壹(yi)種完(wan)整、即時可(ke)用(yong)的低成本(ben)、高(gao)效(xiao)益解決方案。

主(zhu)要特點：

1.壹(yi)站式(shi)巖(yan)礦樣芯成像(xiang)分析平臺，標配(pei)SWIR、LWIR高(gao)光譜(pu)成像(xiang)，可(ke)選(xuan)配(pei)VISIR、NIR波(bo)段

2.SpectraScan^©高(gao)精(jing)度移(yi)動掃(sao)描平臺，樣品在(zai)精(jing)準(zhun)位移(yi)平臺上(shang)自動運(yun)送(song)至(zhi)成像(xiang)單(dan)元(yuan)進行(xing)成像(xiang)分析

3.雙(shuang)軌式(shi)同(tong)步升(sheng)降控制(zhi)，根據樣品尺寸靈活(huo)調(tiao)整成像(xiang)距離，獲取*分辨率數據(ju)

4.可對(dui)大(da)型(xing)巖(yan)礦樣芯、礦物粉末、樣品盒(he)整體進(jin)行(xing)成像(xiang)檢測(ce)分析

5.觸(chu)摸屏控制(zhi)，嵌入式操作系(xi)統(tong)，全(quan)中(zhong)文(wen)地面(mian)站軟件(jian)，可無線操控平臺運(yun)行(xing)

6.支(zhi)持(chi)組(zu)合(he)命(ming)令(ling)（Protocols），可(ke)實現自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)protocols

7.主(zhu)機(ji)系(xi)統(tong)帶(dai)腳(jiao)輪，方(fang)便(bian)移(yi)動，適(shi)應(ying)於實驗室(shi)和(he)工(gong)業礦廠等工(gong)作環境

8.可(ke)選(xuan)配(pei)高(gao)分辨率RGB成像(xiang)、紅(hong)外熱成像(xiang)分析

9.可(ke)選(xuan)配(pei)SpectraScan^© 360°旋轉(zhuan)掃描平臺，適用(yong)於野(ye)外礦坑、峭(qiao)壁、山(shan)體掃(sao)描成像(xiang)

主(zhu)要參數指(zhi)標：

應用案例1：高(gao)硫(liu)化(hua)型(xing)淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)中(zhong)的巖(yan)石(shi)樣品的高(gao)光譜(pu)表征

     石(shi)英在(zai)高(gao)硫(liu)化(hua)型(xing)淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)中(zhong)主(zhu)要用於矽(gui)化(hua)和(he)晚期泥(ni)質帶(dai)的鑒(jian)定。然(ran)而(er)，僅用SWIR範圍的數(shu)據很(hen)難檢測(ce)石(shi)英，因(yin)為(wei)這(zhe)種非(fei)氫(qing)氧化物(wu)礦物在(zai)SWIR範圍內沒有吸收(shou)特征。特文(wen)特大(da)學(xue)地球(qiu)信息(xi)科(ke)學(xue)與(yu)地球(qiu)觀測(ce)學(xue)院(yuan)Abera M G等學(xue)者(zhe)，結(jie)合(he)SWIR和(he)LWIR高(gao)光譜(pu)數(shu)據(ju)對(dui)西班牙東南部(bu)Rodalquilar高(gao)硫(liu)化(hua)型(xing)淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)的巖(yan)石(shi)樣品進(jin)行(xing)了表征。

     本(ben)研究(jiu)使(shi)用(yong)了來自(zi)Rodalquilar淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)的56個(ge)巖(yan)石(shi)樣品的SWIR和(he)LWIR波(bo)段(duan)高(gao)光譜(pu)圖(tu)像(xiang)來(lai)表征巖(yan)石(shi)中(zhong)的礦物。研究(jiu)人員對高(gao)光譜(pu)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)反射率、發射率轉(zhuan)換、濾(lv)波(bo)及變(bian)換等多種預(yu)處理，並通(tong)過(guo)分析兩(liang)種數據，反映與淺成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)相(xiang)關的礦物，如(ru)石(shi)英、鉀(jia)長石(shi)、輝石(shi)、鈣長石(shi)、方解石(shi)和(he)白(bai)雲(yun)石(shi)，以(yi)及SWIR波(bo)段(duan)敏(min)感(gan)礦物，包(bao)括(kuo)明礬石(shi)、黃鉀(jia)鐵礬、高(gao)嶺石(shi)、埃(ai)洛(luo)石(shi)和(he)綠(lv)脫石(shi)。隨後(hou)，研究(jiu)人員將獨立的 SWIR 和(he) LWIR 結(jie)果相(xiang)結(jie)合(he)，用(yong)於巖(yan)石(shi)樣品中(zhong)礦物的精(jing)準(zhun)識(shi)別(bie)和(he)繪(hui)圖(tu)。

     根據SWIR-LWIR結(jie)合(he)分析結(jie)果，該巖(yan)石(shi)樣品被劃分為(wei)蝕變(bian)帶(dai)，將巖(yan)石(shi)樣品的蝕變(bian)帶(dai)與現(xian)有礦物圖(tu)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)發現(xian)，在(zai)該樣品中(zhong)存在(zai)矽(gui)酸(suan)鹽、頁(ye)矽(gui)酸(suan)鹽、硫(liu)酸(suan)鹽和(he)碳(tan)酸(suan)鹽礦物。還(hai)分析得出了 Rodalquilar 高(gao)硫(liu)化(hua)型(xing)淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)中(zhong)矽(gui)化(hua)和(he)晚期泥(ni)質帶(dai)的精(jing)細分布(bu)並繪(hui)制(zhi)礦物圖(tu)。該方法為(wei)礦石(shi)礦化研究(jiu)提(ti)供了指(zhi)引，並改(gai)進(jin)了西班牙東南部(bu) Rodalquilar 低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)現(xian)有的蝕變(bian)帶(dai)圖(tu)。

     該研究(jiu)表明，結(jie)合(he)了SWIR波段(duan)和(he)LWIR波(bo)段(duan)的高(gao)光譜(pu)成像(xiang)技術(shu)，可輕(qing)松(song)用於識(shi)別(bie)巖(yan)石(shi)樣品中(zhong)的蝕變(bian)和(he)未蝕變(bian)礦物，並可(ke)用(yong)於定位高(gao)硫(liu)化(hua)型(xing)淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)的矽(gui)質和(he)高(gao)級(ji)泥(ni)質帶(dai)。本(ben)研究(jiu)確(que)定的蝕變(bian)帶(dai)有助於研究(jiu)人員對淺成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)的進(jin)壹(yi)步理解，及對高(gao)硫(liu)化(hua)型(xing)淺(qian)成低溫(wen)熱液(ye)系統(tong)蝕變(bian)帶(dai)的劃定和(he)表征的探(tan)索(suo)。

應用案例2：金(jin)礦床地質填(tian)圖(tu)的礦物學(xue)-地球(qiu)化學(xue)標(biao)準(zhun)

     位於俄(e)羅(luo)斯(si)東部(bu)哈巴(ba)羅(luo)夫斯(si)基(ji)地區的Levoberezhnoye礦床，集(ji)中(zhong)分布(bu)於中(zhong)性(xing)火山(shan)巖(yan)中(zhong)，嵌於流紋巖(yan)和(he)廣(guang)泛(fan)蝕變(bian)的湖流凝(ning)灰(hui)巖(yan)及(ji)熔(rong)結(jie)凝(ning)灰(hui)巖(yan)中(zhong)，並形(xing)成陡(dou)傾石(shi)英-冰(bing)長石(shi) 金(jin)-銀(yin) 角(jiao)礫巖(yan)-礦脈(mai)體系。這(zhe)些含(han)礦的蝕變(bian)火山(shan)巖(yan)伴(ban)隨著石(shi)英-冰(bing)長石(shi)-硫(liu)化(hua)物(wu)膠(jiao)結(jie)物(wu)和(he)細(xi)硫(liu)化(hua)物(wu)互相(xiang)浸染(ran)，經歷(li)了多次熱液(ye)角(jiao)礫巖(yan)化(hua)作用(yong)，使(shi)得礦脈(mai)和(he)巖(yan)石(shi)粒度細(xi)小(xiao)，難以(yi)直觀識(shi)別(bie)礦物。

     Polymetal公司工(gong)程科(ke)學(xue)與(yu)冶(ye)金(jin)學(xue)博(bo)士(shi)Ilya Anisimov等人使(shi)用(yong)SWIR和(he)LWIR波(bo)段(duan)高(gao)光譜(pu)相(xiang)機對(dui)該礦床樣品進(jin)行(xing)紅(hong)外高(gao)光譜(pu)圖(tu)像(xiang)掃(sao)描。並根據礦物的光譜(pu)特征，對(dui)樣品圖(tu)像(xiang)進(jin)行(xing)主(zhu)成分分析和(he)回(hui)歸(gui)分析。區分了石(shi)英(Qu)；針鐵礦(Cth)；長石(shi)，包(bao)括(kuo)正(zheng)長石(shi)(Ort)、微斜(xie)長(chang)石(shi)；粘土(tu)礦物，包(bao)括(kuo)高(gao)嶺石(shi)(Kaol)、地開(kai)石(shi)(Dk)、蒙(meng)脫石(shi)(Mnt)、伊利(li)石(shi)(Ilt)、白(bai)雲(yun)母(mu)。

     輻(fu)射光譜(pu)分析表明，在(zai)鉆(zuan)孔巖(yan)心(xin)樣品和(he)拋光樣品中(zhong)均(jun)發現(xian)了和(he)輝(hui)鉬(mu)礦品位接近(jin)的礦物，呈(cheng)暗塊(kuai)狀和(he)片(pian)狀(zhuang)。它(ta)被磷灰(hui)石(shi)所腐(fu)蝕(見下圖(tu))，表面(mian)有白(bai)蠟(la)石(shi)和(he)軟(ruan)屑(xie)巖(yan)。該蝕變(bian)輝鉬(mu)礦呈(cheng)褐色(se)，具有類似石(shi)墨的暗(an)淡金(jin)屬(shu)光澤(ze)，在(zai)礦床中(zhong)廣(guang)泛(fan)分布(bu)。粗(cu)精(jing)礦中(zhong)鉬(mu)的回(hui)收(shou)率在(zai)40%左(zuo)右。

     研究(jiu)發現(xian)，氰化尾(wei)渣(zha)中(zhong)金(jin)的損失(shi)與硫(liu)化(hua)物(wu)含(han)量(liang)密(mi)切(qie)相(xiang)關，硫(liu)化(hua)物(wu)氧化為(wei)黃鉀(jia)鐵礬和(he)臭蔥石(shi)，樣品中(zhong)的紅(hong)色成分增加，表明金(jin)回(hui)收(shou)率提(ti)高(gao)。而(er)綠(lv)泥石(shi)的缺(que)失(shi)和(he)白(bai)雲(yun)母(mu)向伊利(li)石(shi)、伊利(li)-蒙(meng)脫石(shi)的轉(zhuan)化也(ye)表明金(jin)氰化回(hui)收(shou)率提(ti)高(gao)。樣品中(zhong)金(jin)的實驗  回(hui)收(shou)率和(he)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing)回(hui)收(shou)率之(zhi)間(jian)的相(xiang)關系(xi)數R²=0.46，有較強相(xiang)關性(xing)。

     研究(jiu)表明，利(li)用(yong)高(gao)光譜(pu)樣芯掃(sao)描成像(xiang)技術(shu)，可對(dui)鉆孔樣芯進(jin)行(xing)海量(liang)地質填(tian)圖(tu)，快(kuai)速、無損識別(bie)和(he)解釋(shi)地球(qiu)化學(xue)定義的礦石(shi)和(he)巖(yan)性(xing)類(lei)型(xing)，且(qie)可以(yi)實現針對(dui)不(bu)同(tong)的礦化類(lei)型(xing)進(jin)行(xing)礦物勘探(tan)。

參考文(wen)獻：

[1] Abera M G , Hecker C A , Bakker W . Characterization of Rock Samples Using SWIR-LWIR Hyperspectral Imaging Techniques – An Example of The High Sulfidation Epithermal System of Rodalquilar, Southeast Spain. 2019.

[2] Anisimov I, Sagitova A, Kharitonova M , et al. Mineralogical-Geochemical Criteria for Geometallurgical Mapping of Levoberezhnoye Au Deposit (Khabarovsk Region, Russia)[M]. 2019.