基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法技术

本发明专利技术提出的一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，首次开启甲基卡型锂矿的波谱研究，运用地物波谱仪对岩芯样品进行波谱测试，建立甲基卡矿床的典型岩石及矿物的波谱库，总结围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶等的波谱特征，建立锂含量定量反演模型，为含锂辉石伟晶岩找矿研究奠定了基础。包括以下步骤：1)对样品进行波谱测量；2)分析样品所含各类岩石的波谱特征，得出围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征；3)分析围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征，寻找含锂辉石伟晶岩的指示意义波段；4)建立识别含锂辉石伟晶岩的定量反演模型。

Recognition of spodumene-bearing pegmatite based on hyperspectral data

A method for identifying spodumene-bearing pegmatite based on Hyperspectral is proposed. The spectral study of methyl carbide type lithium ore is first initiated. The core samples are tested by ground object spectrometer. The spectral database of typical rocks and minerals of methyl carbide deposit is established. The wall rocks, spodumene-bearing pegmatite and spodumene-free pegmatite are summarized. Based on the spectral characteristics of pegmatite and spodumene single crystal, the quantitative inversion model of lithium content is established, which lays a foundation for the prospecting research of spodumene-bearing pegmatite. It includes the following steps: 1) spectrum measurement of samples; 2) spectrum characteristics of various rocks in samples are analyzed, and spectral characteristics of wall rocks, spodumene-bearing pegmatite, spodumene-free pegmatite and spodumene single crystal are obtained; 3) spectrum characteristics of wall rocks, spodumene-bearing pegmatite, spodumene-free pegmatite and spodumene single crystal are analyzed. (4) Establish a quantitative inversion model for identifying spodumene-bearing pegmatite.

【技术实现步骤摘要】
基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法
本专利技术属于高光谱研究与应用
，特别是涉及一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法。
技术介绍
近年来，随着我国新能源汽车产业的快速发展，对锂电池的需求量迅速提高，使锂工业成为最大的增长行业，同时由于工业需求市场广阔，也致使锂矿资源价格节节攀升。锂辉石是主要含锂矿物之一，因此，对锂辉石找矿的研究具有重要的现实意义。四川甲基卡矿田位于四川西部甲基卡地区，是中国乃至于世界上锂矿资源最集中的地区之一，而锂辉石是四川甲基卡地区发现主要的锂矿资源。甲基卡地区新三号脉(X03号脉)是该地区发现新发现的较大脉体，位于甲基卡二云母花岗岩岩株北部，距离岩体直线距离约3km，其走向近南北，倾向西，倾角25°～35°，长度大于1050m，平均厚度66.4m，最厚达110.17m。该脉体全脉矿化，氧化锂平均品位1.51％。X03号脉的发现对于甲基卡地区超大型锂矿的发现具有重要意义。目前，对于人们对锂矿床的光谱学的认识还很欠缺，本专利技术利用甲基卡新三号矿脉的控制钻孔ZK1101孔，首次开启了甲基卡型锂矿的波谱研究。本项目受中国地质调查局地质调查二级项目——川西甲基卡大型锂矿资源基地综合调查评价(项目编号：DD20160055)资助。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，以川西甲基卡伟晶岩型锂矿为研究区，首次开启了甲基卡型锂矿的波谱研究，运用地物波谱仪对岩芯样品进行波谱测试，建立甲基卡矿床的典型岩石及矿物的波谱库，总结研究区围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶等的波谱特征，建立了锂含量定量反演模型，为岩性信息区分与找矿标志的总结奠定了理论基础。本专利技术的技术方案是：1.一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对样品进行波谱测量；2)分析样品所含各类岩石的波谱特征，得出围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征；3)分析围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征，寻找含锂辉石伟晶岩的指示意义波段；4)建立识别含锂辉石伟晶岩的定量反演模型。2.所述步骤1)中，采用ASD地物波谱仪进行波谱测量，在不同的钻孔深度间隔取样，将波谱仪接触式探头对准样品，待波谱特征稳定后保存该深度的样品波谱特征，完成波谱测量。3.所述步骤1)中，包括建立典型岩石及矿物的波谱库的步骤；建立的波谱库包括按照样品所在钻孔深度排序记录的样品岩性及波谱信息，主要存储测量得到的样品序号、光谱编号、钻孔深度、镜下照片、主要矿物描述、波谱测量结果图、波谱特征分析及结论。4.所述步骤2)中，围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征分别为：围岩整体反射率较低，在0.2以下，整体波谱比较平缓，没有明显的特征吸收；含锂辉石伟晶岩整体反射率中等，在0.5以下，在1413nm、1900nm、2207nm处具有明显吸收特征；不含锂辉石伟晶岩整体反射率中等偏上，在0.7以下，在1413nm、2197nm处具有明显吸收特征，在1900nm、2345nm处有微弱的吸收特征；锂辉石单晶整体反射率中等，在0.5以下，在1413nm、1900nm、2207nm处有吸收谷，在1000nm处有一宽缓的吸收特征。5.所述步骤3)中，含锂辉石伟晶岩指示意义的波段为1900nm，含锂辉石伟晶岩在1900nm的特征吸收可以将锂辉石伟晶岩与不含锂辉石伟晶岩及围岩区分。6.所述步骤4)包括：首先计算样品不同深度在所述指示意义波段的吸收深度；再测定与其对应深度的锂含量；作出随深度变化的波谱吸收深度和对应深度的锂含量趋势图，得出不同深度的波谱吸收深度与锂含量的定量反演模型。7.所述步骤4)中，计算指示意义波段吸收深度时：根据样品不同孔深的波谱测试结果，选取1880nm及1895nm的波谱吸收深度差作为1900nm处波谱吸收深度。8.所述步骤4)中，测量样品的锂含量运用X射线荧光光谱仪，采用的测量方法为JY/T016-1996--波长色散型X射线荧光光谱方法。9.所述步骤4)中，根据最小二乘原理，得出不同深度的波谱吸收深度与锂含量的定量反演模型及相关系数R2结果为：y＝163704x+494.67R2＝0.7459。本专利技术的技术效果：本专利技术提出的一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，以川西甲基卡伟晶岩型锂矿为研究区，首次开启了甲基卡型锂矿的波谱研究，运用地物波谱仪对岩芯样品进行了波谱测试，建立了甲基卡矿床的典型岩石及矿物的波谱库，总结了研究区围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶等的波谱特征，寻找出含锂辉石伟晶岩指示意义的波段，建立了锂含量定量反演模型，为岩性信息区分与找矿标志的总结奠定了理论基础。附图说明图1是本专利技术方法的技术路线图。图2a是本专利技术建立的波谱库中某样品镜下照片。图2b是本专利技术建立的波谱库中某样品波谱测试结果图。图3是甲基卡主要岩石及矿物的波谱图。图4是围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶对比图。图5是ZK1101孔随深度变化的1900nm处吸收深度趋势图。图6是ZK1101孔随深度变化的Li含量趋势图。图7是ZK1101孔Li含量与吸收深度的相关关系图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例做进一步的详细说明。一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，包括以下步骤：1)对样品进行波谱测量；2)分析样品所含各类岩石的波谱特征，得出围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征；3)分析围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征，寻找含锂辉石伟晶岩的指示意义波段；4)建立识别含锂辉石伟晶岩的定量反演模型。如图1所示，是本专利技术基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法的技术路线图。本专利技术实施例研究的ZK1101孔是甲基卡新三号矿脉的控制钻孔之一，位于新三号脉的中部靠南侧，开孔日期为2013.09.09，终孔日期为2013.09.10，钻孔坐标X＝3355114，Y＝429389，H＝4336，钻孔方位角为90°，钻孔倾角为60°，钻孔深度为126.49m。从该钻孔共采集岩心样品123件，磨制光薄片123件。从ZK1101钻孔揭示的岩性组合看，自上而下总体上可以分为4大段：①0m～41.97m为含锂辉石伟晶岩；②42.97m～69.80m为红柱石二云母石英片岩；③69.80m～80m为含锂辉石伟晶岩；④80m～126.49m为红柱石二云母石英片岩。ZK1101孔岩芯样品的波谱主要运用美国ASD地物波谱仪来开展测试。ASD地物波谱仪是美国ASD公司研发的一种高光谱测量仪，本次运用的波谱测量仪波谱范围为350nm～2500nm，主要包括可见光、近红外及短波红外波段，该区间波段光谱对分子组成敏感，可以用来测量矿物细微的变化、组成和变质程度。ASD基本工作原理：由光谱仪通过探头摄取目标样品的光谱，经由模数转换器变成数字值号，连接于光谱仪的便携式计算机实时将光谱测量结果显示于计算机屏幕上。为了测定目标样品的光谱，需要测定三类光谱，第一类称为暗光谱，即没有光线进入光谱仪时由仪器记录的光谱(通常是系统本身的噪声值，取决于环境和仪器本身温度)；第二类为参考光谱或称标准白板光谱，实际上是完美漫辐射体—本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对样品进行波谱测量；2)分析样品所含各类岩石的波谱特征，得出围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征；3)分析围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征，寻找含锂辉石伟晶岩的指示意义波段；4)建立识别含锂辉石伟晶岩的定量反演模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于高光谱的含锂辉石伟晶岩识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对样品进行波谱测量；2)分析样品所含各类岩石的波谱特征，得出围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征；3)分析围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征，寻找含锂辉石伟晶岩的指示意义波段；4)建立识别含锂辉石伟晶岩的定量反演模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中，采用ASD地物波谱仪进行波谱测量，在不同的钻孔深度间隔取样，将波谱仪接触式探头对准样品，待波谱特征稳定后保存该深度的样品波谱特征，完成波谱测量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中，包括建立典型岩石及矿物的波谱库的步骤；建立的波谱库包括按照样品所在钻孔深度排序记录的样品岩性及波谱信息，主要存储测量得到的样品序号、光谱编号、钻孔深度、镜下照片、主要矿物描述、波谱测量结果图、波谱特征分析及结论。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，围岩、含锂辉石伟晶岩、不含锂辉石伟晶岩、锂辉石单晶的波谱特征分别为：围岩整体反射率较低，在0.2以下，整体波谱比较平缓，没有明显的特征吸收；含锂辉石伟晶岩整体反射率中等，在0.5以下，在1413nm、1900nm、2207nm处具有明显吸收特征；不含锂辉石伟晶岩整体反射率中等偏上，在0.7以下，在1413nm、2197nm处...

【专利技术属性】
技术研发人员：代晶晶，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11