[發(fā)明專利]一種基于發(fā)射率光譜指數(shù)模型定量反演巖石SiO2含量的方法

有效

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• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108020321B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊虎;杜錦錦
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01N21/3563
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

本發(fā)明屬于一種基于發(fā)射率光譜指數(shù)模型定量反演巖石SiO₂含量的方法，具體包括：一、巖石發(fā)射率光譜測量，獲取巖石樣本發(fā)射率曲線；二、巖石樣品SiO₂含量室內(nèi)定量化學(xué)分析；三、表征巖石SiO₂含量診斷波長選取和光譜指數(shù)構(gòu)建；四、構(gòu)建巖石樣品SiO₂含量發(fā)射率光譜指數(shù)定量反演模型；五、巖石樣品SiO₂含量定量反演模型精度評價。通過主觀和客觀評價得出該模型反演精度優(yōu)于90％，可用于野外快速準(zhǔn)確的識別巖石SiO₂含量，大大降低了巖石SiO₂含量室內(nèi)化學(xué)分析的時間和經(jīng)濟(jì)成本，這對加快與硅化、石英脈相關(guān)的礦產(chǎn)勘查進(jìn)度具有重要的推動意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于遙感信息提取及定量反演領(lǐng)域，具體涉及一種基于發(fā)射率光譜指數(shù)模型定量反演巖石SiO₂含量的方法。

背景技術(shù)

熱紅外波段(8.00μm～14.00μm)在巖礦識別中具有獨到的優(yōu)勢，不僅可識別硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氫氧化物等造巖礦物，更可識別常用的可見光(0.38μm～0.76μm)-短波紅外波段(0.76μm-3.00μm)不能識別的石英(化學(xué)分子式為SiO₂)等礦物。而在自然界中，許多礦體以石英脈的形式產(chǎn)出，礦石中常有石英脈石伴生，硅化巖和硅化帶(熱液蝕變作用形成的富二氧化硅類巖石)亦是銅、鉬、鈾等金屬及螢石、明礬石等非金屬礦產(chǎn)出的重要找礦標(biāo)志。因此，自然界巖石SiO₂含量的定量反演(識別)可以快速識別硅化、石英脈等富硅巖類，對礦產(chǎn)勘查具有重要的指導(dǎo)意義。

現(xiàn)今，國內(nèi)外學(xué)者大多基于ASTER等衛(wèi)星數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)光譜庫對地表SiO₂含量的反演開展了基礎(chǔ)性研究。如Hunt和Salisbury研究發(fā)現(xiàn)巖漿巖的發(fā)射率光譜特征與SiO₂含量具有顯著的相關(guān)性；Ninomiya等和閆柏琨等基于ASTER衛(wèi)星數(shù)據(jù)開展巖石SiO₂含量定量反演，提出了可以定性表征SiO₂含量的光譜指數(shù)。閆柏琨等和楊長保等以標(biāo)準(zhǔn)光譜庫(實驗室條件下獲取的巖石光譜數(shù)據(jù)庫)為數(shù)據(jù)源，對巖石中礦物的成分和含量與發(fā)射率光譜特征的相關(guān)性進(jìn)行研究，并建立了回歸模型，對特定地區(qū)或特定巖類進(jìn)行SiO₂含量定量反演。雖然上述研究取得了一定的應(yīng)用效果，但衛(wèi)星遙感影像較低的空間和光譜分辨率大大限制了SiO₂含量的反演精度；而利用標(biāo)準(zhǔn)光譜庫進(jìn)行SiO₂定量含量反演則比較理想化，不符合野外實際情況。

因此，為了提高巖石SiO₂含量識別效果和降低室內(nèi)化學(xué)分析成本，針對現(xiàn)有SiO₂含量定量反演方法存在的各種缺陷，必須開發(fā)一種光譜分辨率高且為現(xiàn)場實測熱紅外光譜數(shù)據(jù)的巖石SiO₂含量定量反演方法，并基于實測化學(xué)分析數(shù)據(jù)驗證模型反演精度，保證反演模型的實用性，為基于航空/航天熱紅外遙感數(shù)據(jù)大范圍快速識別富硅類巖石奠定基礎(chǔ)，為指導(dǎo)野外礦產(chǎn)勘查提供支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于發(fā)射率光譜指數(shù)模型定量反演巖石SiO₂含量的方法，可大大降低地表巖石SiO₂含量定量分析成本和分析時間。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種基于發(fā)射率光譜指數(shù)模型定量反演巖石 SiO₂含量的方法，包括如下步驟：

步驟一、巖石發(fā)射率光譜測量；選用野外采集的若干個巖石樣本，對每一個巖石樣本均進(jìn)行熱紅外輻亮度測量，并進(jìn)行發(fā)射率分離，獲得所有巖石樣本的發(fā)射率曲線；