一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法技术

本发明专利技术属于地球科学领域，具体涉及一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法。包括如下步骤：步骤一、航空高光谱遥感数据获取；航空高光谱遥感数据预处理；步骤三、航空高光谱矿物填图；步骤四、识别火山热液活动中心的大致范围；步骤五、地面调查与样品采集；步骤六、蚀变样品光谱测量与结果分析；步骤七、火山热液活动中心的最终识别与三维可视化。通过航空高光谱数据获取与处理，矿物填图与分析，快速识别具有明显火山液活动的地段，并结合地面光谱测量和地质调查，最终确定火山热液活动中心，为金、铜、铀等金属矿产勘查有利区预测和找矿突破提供新技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法
本专利技术属于地球科学领域，具体涉及一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法。
技术介绍
在火山岩地区，金、铜、铀以及其他多金属矿产的产出均与火山热液活动中心有密切关系，不少矿产的空间分布和产出特征往往处于火山热液活动中心深部或距火山热液活动中心不远的地段。因此，快速识别和定位火山热液活动中心的空间位置对快速预测金、铜、铀等矿产勘查有利区具有重要意义。然后，目前识别火山热液活动中心往往通过间接的方法进行。一是通过野外地质调查，发现火山角砾岩等指示火山口的可能位置，从而推断火山热液活动中心；另一种是通过卫星遥感识别环状构造和利用地球物理方法解译推断的深部凹陷等来推断火山口位置，并进行里外地质查证和确认。总体来说，上述各种方法还是比较有效的，但是仍存在不少问题：一是通过地质调查或地球物理测量等方法耗时长，效率低；二是通过卫星遥感虽然可以快速识别出火山机构等环形构造，但许多环形构造并不是火山口，而可能是深部侵入岩体等；三是以往各种方法能够识别火山口的大致位置，但并无法进一步快速识别是否存在明显的热液活动，也就无法判识是否是火山热液活动中心。虽然现有的卫星遥感数据能够从形态上识别和分析环状构造，但由于空间分辨率相对较低或光谱分辨率低、或缺乏有效识别热液蚀变矿物的短波红外波段信息等多种源因，仍无法有效识别具有明显热液活动的火山口，即火山热液活动中心位置。因此，如何快速准确地识别出火山热液洗中心，是遥感、地质、物探等各种矿产勘查技术一直在研究的重要问题，对与火山热液蚀变密切相关的各种多金属矿产勘查有利区的预测具有重要的价值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，旨在利用航空高光谱遥感数据具有高空间分辨率和高光谱分辨率的图谱合一的技术优势，通过航空高光谱数据获取与处理，矿物填图与分析，快速识别具有明显火山液活动的地段，并结合地面光谱测量和地质调查，最终确定火山热液活动中心，为金、铜、铀等金属矿产勘查有利区预测和找矿突破提供新技术支持。为解决上述技术问题，本专利技术一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、航空高光谱遥感数据获取；步骤三、航空高光谱矿物填图；步骤四、识别火山热液活动中心的大致范围；步骤五、地面调查与样品采集；步骤六、蚀变样品光谱测量与结果分析；步骤七、火山热液活动中心的最终识别与三维可视化。所述步骤一后还包括步骤二，步骤二为航空高光谱遥感数据预处理。所述步骤二中，航空高光谱遥感数据预处理包括首先对步骤一获取的航空高光谱遥感数据进行辐射校正，得到航空高光谱辐射亮度图像数据；然后对得到的航空高光谱辐射亮度图像数据进行几何校正，得到具有空间几何位置信息的航空高光谱辐射亮度图像数据；最后，对具有空间几何位置信息的航空高光谱辐射亮度图像数据进行大气校正，并对经大气校正后的数据进行光谱重建，获得航空高光谱遥感反射率图像数据，作为后续处理的基础数据。所述步骤一中，航空高光谱遥感数据包括航空高光谱遥感数据和用于后续光谱重建处理的同步测量的地面明暗地物的光谱数据。所述步骤一中，收集DEM数据。所述步骤四中，在一个地区的航空高光谱矿物填图结果中，叶腊石、明矾石、迪开石三种矿物及其矿物组合发育地段，作为指示火山热液活动中心的矿物学标志，初步识别火山热液活动中心的大致范围。所述步骤四中，在一个地区的航空高光谱矿物填图结果中，叶腊石发育地段，作为指示火山热液活动中心的矿物学标志，初步识别火山热液活动中心的大致范围。所述步骤五中，调查和确定初步识别的火山热液活动中心的大致范围内是否存在火山角砾岩、集块岩可以进一步指示火山口位置的地质证据，以及记录它们的具体位置；另一方面是查证地面是否发育热液蚀变及热液蚀变规模，并对发育热液蚀变的地段进行蚀变样品采集。所述步骤七中，首先，根据“在步骤五中地面调查发现火山角砾岩、集块岩的地质信息”、“钠明矾石蚀变岩样品发育地段”中的两个或其中一个条件，在步骤四中初步识别火山热液活动中心大致范围的基础上，最终识别出火山热液活动中心；其次，根据步骤一中的DEM数据，对上述各种信息和最终识别的火山热液活动中心进行三维可视化。所述步骤六中，首先，对步骤五中采集的蚀变岩样品进行地面光谱测量，获得各个样品的光谱曲线；其次，按记录结果，对测量的光谱曲线进行检查，建立样品光谱曲线库；利用光谱曲线库，对每个样品的光谱曲线特征进行分析，识别样品中发育的蚀变矿物类型；最后，对识别出来的明矾石光谱曲线进行进一步分析。所述步骤六中，对识别出来的明矾石光谱曲线进行进一步分析中，如果明矾石的光谱曲线在1480nm附近的次级吸收峰中心波长位置处于1475～1485nm，则为钾明矾石；如果1480nm附近的次级吸收峰中心波长位置处于1485～1495nm，则为钠明矾石；根据钠明矾石的形成温度比钾明矾石更高的原理，确定出具有钠明矾石蚀变的那些样品所在的位置具有更高的蚀变温度，更接近火山热液活动中心。本专利技术的有益技术效果在于：充分利用航空高光谱遥感技术快速获取和精细识别蚀变矿物的技术优势，具有信息识别速度快、准确度高、不受地面交通限制等特点，能够满足不同条件下的矿产勘查工作需要；发现和提出了利用航空高光谱识别的叶腊石、明矾石、迪开石等蚀变矿物组合发育地段来初步识别火山热液活动中心的方法；将航空高光谱识别结果与地面查证、地面光谱测量结果相结合，提出通过火山角砾岩和高温明矾石等信息，进一步确定火山热液活动中心的方法。本专利技术已在新疆雪米斯坦火山岩地区进行了应用，识别出3个前人未发现的火山热液活动中心，而且在其中的一个火山热液活动中心，发现了大量孔雀石化和经化学分析发现了明显的金铜银异常。经综合分析和对比，发现该火山热液活动中心及附近地区是一片与紫金山金铜矿非常类似的金铜矿找矿靶区，其深部具有很好的找矿前景，为雪米斯坦地区金铜矿找矿取得新突破提供了重要技术支持。此专利技术对其他类似地区的矿产勘查亦具有重要的应用前景。附图说明图1为本专利技术一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法流程图；图2为火山热液活动中心高光谱遥感识别效果图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，包括如下步骤：步骤一、航空高光谱遥感数据获取，利用CASI/SASI、HYMAP或其它类似的航空高光谱测量系统(波长范围至少覆盖短波红外950～2450nm区间)，获取火山岩地区航空高光谱遥感数据和用于后续光谱重建处理的同步测量的地面明暗地物的光谱数据；如果条件具备，航空高光谱数据也可通过资料收集的途径获取；同时，也收集DEM数据，用于后续处理；步骤二、航空高光谱遥感数据预处理，对获取的航空高光谱遥感数据进行预处理，获得具有空间几何定位信息的航空高光谱反射率数据，便于后续开展矿物填图，即矿物信息提取；预处理的内容主要包括辐射校正、几何校正、大气校正和光谱重建。辐射校正是将获取的原始航空高光谱图像数据DN值转换为具有物理意义的辐射亮度值；几何校正是纠正获取的原始图像数据因系统及非系统性因素引起的图像变形，实现与标准图像或地图的几何匹配；大气校正是消除大气对原始高光谱遥感图像的影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、航空高光谱遥感数据获取；步骤三、航空高光谱矿物填图；步骤四、识别火山热液活动中心的大致范围；步骤五、地面调查与样品采集；步骤六、蚀变样品光谱测量与结果分析；步骤七、火山热液活动中心的最终识别与三维可视化。

【技术特征摘要】
1.一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、航空高光谱遥感数据获取；步骤三、航空高光谱矿物填图；步骤四、识别火山热液活动中心的大致范围；步骤五、地面调查与样品采集；步骤六、蚀变样品光谱测量与结果分析；步骤七、火山热液活动中心的最终识别与三维可视化。2.根据权利要求1所述的一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：所述步骤一后还包括步骤二，步骤二为航空高光谱遥感数据预处理。3.根据权利要求2所述的一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：所述步骤二中，航空高光谱遥感数据预处理包括首先对步骤一获取的航空高光谱遥感数据进行辐射校正，得到航空高光谱辐射亮度图像数据；然后对得到的航空高光谱辐射亮度图像数据进行几何校正，得到具有空间几何位置信息的航空高光谱辐射亮度图像数据；最后，对具有空间几何位置信息的航空高光谱辐射亮度图像数据进行大气校正，并对经大气校正后的数据进行光谱重建，获得航空高光谱遥感反射率图像数据，作为后续处理的基础数据。4.根据权利要求3所述的一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：所述步骤一中，航空高光谱遥感数据包括航空高光谱遥感数据和用于后续光谱重建处理的同步测量的地面明暗地物的光谱数据。5.根据权利要求4所述的一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：所述步骤一中，收集DEM数据。6.根据权利要求5所述的一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：所述步骤四中，在一个地区的航空高光谱矿物填图结果中，叶腊石、明矾石、迪开石三种矿物及其矿物组合发育地段，作为指示火山热液活动中心的矿物学标志，初步识别火山热液活动中心的大致范围。7.根据权利要求5所述的一种火山热液活动中心的高光谱遥感快速识别方法，其特征在于：所述步骤四中，在一个地区的航空高光谱矿物填图结果中，叶腊石发育...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶发旺，张川，孟树，刘洪成，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11