巖、礦光譜特征和變化規(guī)律及其影響因素是礦物識(shí)別的依據(jù)和基礎(chǔ)。國外雖有一些可公開提供使用的巖、礦波譜數(shù)據(jù)庫，但同種巖石、礦物因發(fā)育過程和發(fā)育狀態(tài)的不同，其成分、結(jié)構(gòu)及光譜特征會(huì)產(chǎn)生一定差異，使其光譜具有地理區(qū)域特征。然而，也正是這些變化，使我們可以運(yùn)用高光譜遙感研究礦物的成分和結(jié)構(gòu)變化，分析熱動(dòng)力過程和熱液運(yùn)移的時(shí)空演化特征，預(yù)測成礦序列。

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巖礦光譜影響因素與穩(wěn)定性分析

對(duì)觀測角、顆粒度、風(fēng)化程度及化學(xué)成分等因素引起的巖石光譜變異特征和規(guī)律進(jìn)行了較全面的研究，分析和評(píng)價(jià)了一些常用的光譜參量（強(qiáng)度、整體形態(tài)、吸收特征等）對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量敏感性和不同條件下穩(wěn)定性對(duì)礦物識(shí)別的影響，提出了高光譜巖、礦識(shí)別應(yīng)盡量提取吸收譜帶組合特征等較穩(wěn)定的全局性光譜特征的技術(shù)思路。認(rèn)為，在諸多描述譜帶的參量中，最穩(wěn)定者為譜帶的位置（波長）和主次序列關(guān)系。在蝕變礦物的吸收譜帶中，除了1400 nm和1900 nm波長附近的水和OH~基團(tuán)吸收譜帶外，一般都存在一個(gè)強(qiáng)度較大的譜帶，稱為主要譜帶或診斷譜帶；譜帶組合特征是指在所研究的光譜區(qū)間內(nèi)，礦物光譜中由主要譜帶、次要譜帶和伴生譜帶組合形成的共生相伴關(guān)系和依據(jù)吸收強(qiáng)度確定的主次序列關(guān)系。主要譜帶和譜帶組合特征是識(shí)別和區(qū)分具體礦物類型的重要指標(biāo)。波譜的反射強(qiáng)度和總體形態(tài)受環(huán)境因素、混合光譜和數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響最大，在礦物識(shí)別中一般僅起到輔助作用。

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礦物混合光譜特征研究

巖石一般都由多種礦物組成，巖石光譜是組分礦物光譜的綜合反映。研究礦物混合光譜特征對(duì)礦物識(shí)別和定量反演有重要的指導(dǎo)意義。以實(shí)驗(yàn)室模擬為主，開展了礦物混合光譜特征和模型研究。用不同粒度的純礦物碎粒，以不同的重量比例，取含OH~礦物與造巖礦物、含OH~礦物與含OH~礦物、含OH~礦物與碳酸鹽礦物、碳酸鹽礦物與碳酸鹽礦物、鐵質(zhì)礦物與含OH~礦物或碳酸鹽礦物3種礦物組合五大混合類型，研究合成光譜的變化規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，巖石的光譜特征并不是組分礦物光譜的簡單疊加，各組分礦物的光譜特征往往相互加強(qiáng)、掩蓋，有時(shí)一種礦物光譜甚至?xí)淖兞硪环N礦物的光譜特征譜帶在巖石光譜中的表現(xiàn)；礦物的混合光譜效應(yīng)不僅影響光譜特征的強(qiáng)度，而且還會(huì)造成光譜特征位置漂移和形態(tài)的改變（圖la），特別是在光譜吸收特征位置相近的情況下，這種現(xiàn)象更加明顯。礦物的光譜識(shí)別必須充分考慮混合光譜的影響。另

一方面，自然界礦物有其共生組合規(guī)律，實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)識(shí)別特定礦物的共生組合會(huì)更有實(shí)用價(jià)值。

從圖1可以看出，在可見一近紅外區(qū)間，礦物反射率混合光譜表現(xiàn)出明顯的非線性特征；在短波紅外區(qū)間，礦物反射率混合光譜近似于線性特征（圖lc）。礦物單次反照率光譜的混合呈線性混合特征（圖1d），應(yīng)用 Hapke 模型將發(fā)射率轉(zhuǎn)換為單次散射反照率（圖1b），使礦物的混合光譜線性化，能有效提高光譜線性解混和礦物豐度反演的精度。不同比例高嶺石與蒙脫石混合光譜線性解混實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，礦物豐度反演誤差由反射率的18.01%減少到單次散射反照率的5.2%。

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蝕變類型與蝕變礦物共生組合的光譜特征分析

蝕變類型、蝕變礦物組合及蝕變分帶是地質(zhì)找礦的重要標(biāo)志，是成礦成巖過程中水一巖相互作用、熱動(dòng)力作用以及熱變質(zhì)作用等的產(chǎn)物。研究蝕變類型、蝕變礦物組合的光譜特征和直接識(shí)別方法，對(duì)遙感地質(zhì)找礦具有重要的指導(dǎo)和決策意義。根據(jù)混合光譜的變化規(guī)律，利用光譜庫中礦物的典型光譜，采用數(shù)字半定量模擬和實(shí)驗(yàn)室模擬相結(jié)合的方法，分別從礦物離子或離子基團(tuán)（金屬陽離子、不同類型的水、OH~基團(tuán)）、礦化蝕變類型、蝕變分帶與蝕變礦物共生組合、礦物的類質(zhì)同象3個(gè)層次對(duì)主要礦物的譜帶特征進(jìn)行分析和總結(jié)：分析了Fe+、Fe’和A’等金屬陽離子和金屬-0H基團(tuán)的光譜行為；總結(jié)了低、中、高溫主要蝕變類型的光譜特征，主要蝕變礦物的光譜行為，礦物蝕變和類質(zhì)同象所引起的光譜變異特征；從礦物共生組合的角度分析模擬了主要蝕變類型的蝕變礦物吸收譜帶的組合效應(yīng)及其對(duì)礦物識(shí)別的影響；提出了用于識(shí)別青盤巖化、次生石英巖化、熱液力粘土化等蝕變類型中不同蝕變礦物組合的主導(dǎo)光譜和組合光譜特征[。根據(jù)不同礦化蝕變類型的蝕變分帶與礦物的共生組合，進(jìn)一步利用 Hapke輻射傳輸模型定量模擬不同蝕變類型、不同礦物共生組合的混合光譜[32]，研究混合光譜的特征，并建立相應(yīng)的查找表，為高光譜蝕變帶的直接識(shí)別奠定基礎(chǔ)。目前，這一工作仍在進(jìn)行中。

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