南宫NG28

 

SpectraScan?SWIR-LWIR地矿勘查高光谱成像分析系统，是南宫NG28光谱成像与无人机遥感技术钻研中心，基于SpectraScan?光谱成像扫描平台技术，集成Specim SWIR、LWIR高光谱成像传感器，最新推出的一站式地矿勘查高光谱成像解决规划
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该系统结构紧凑、兼容性高，无需出格的专业布景即可操作和守护，成像单元光谱领域覆盖1000-2500nm短波红表及8-12μm长波红表波段，极大满足地质、矿产、工业、安全蹬爪用领域及地质地球科学、环境监测钻研领域的特殊需要，为贸易公司和学术钻研用户提供了一种齐全、即时可用的低成本、高效益解决规划
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SpectraScan?SWIR-LWIR系统；右图为岩矿样品表表的蚀变区域（红色）散布

 

重要特点

 ?一站式岩矿样芯成像分析平台，标配SWIR、LWIR高光谱成像，可选配VISIR、NIR波段

 ?SpectraScan?高精度移动扫描平台，样品在精准位移平台上自动运送至成像单元进行成像分析

 ?双轨式同步起落节造，凭据样品尺寸矫捷调整成像距离，获取最优分辨率数据

 ?可对大型岩矿样芯、矿物粉末、样品盒整体进行成像检测分析

 ?触摸屏节造，嵌入式操作系统，全中文地面站软件，可无线操控平台运行

 ?支持组合号令（Protocols），可实现自动运行protocols

 ?主机系统带脚轮，方便移动，适应于尝试室和工业矿厂等工作环境

 ?可选配高分辨率RGB成像、红表热成像分析

 ?可选配SpectraScan? 360°旋转扫描平台，合用于野表矿坑、峭壁、山体扫描成像

 

重要参数指标

 

成像单元	SWIR	LWIR
波段领域	1000-2500nm	8-12μm
光谱波段数	288	44
光谱分辨率	10nm	400nm
光谱采样	5.6nm	100nm
空间像素	384	566
视场角	34°、23°、17°、9°可选	32.2°
探测器	Stirling，25000h MTTF	LWIR非造冷微辐射探测器
数值孔径	F/2.0	F/1.0
输出接口	16 bit CL	USB 3
帧频	450fps	120fps
信噪比	1050:1	NETD（噪声等效温差）:1k
相机沉量	14kg	3.5kg

 

利用案例1：高硫化型浅成低温热液系统中的岩石样品的高光谱表

  石英在高硫化型浅成低温热液系统中是必不成少的，其重要用于硅化和晚期泥质带的鉴定
。然而，仅用SWIR领域的数据很难检测石英，由于这种非氢氧化物矿物在SWIR领域内没有吸收特点
。特文特大学地球信息科学与地球观测学院Abera M G等学者，结合SWIR和LWIR高光谱数据对西班牙东南部Rodalquilar高硫化型浅成低温热液系统的岩石样品进行了表征
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图1-1：Rodalquilar钻研区地理地位及样品地点地的地质图

 

  本钻研使用了来自Rodalquilar浅成低温热液系统的56个岩石样品的SWIR和LWIR波段高光谱图像来表征岩石中的矿物
。钻研人员对高光谱数据进行反射率、发射率转换、滤波及变换等多种预处置，并通过度析两种数据，反映与浅成低温热液系统有关的矿物，如石英、钾长石、辉石、钙长石、方解石和白云石，以及SWIR波段敏感矿物，蕴含明矾石、黄钾铁矾、高岭石、埃洛石和绿脱石
。随后，钻研人员将独立的 SWIR 和 LWIR 了局相结合，用于岩石样品中矿物的精准鉴别和画图
。

 

图1-2：筹备进行高光谱数据采集的岩石样品
。置于装满沙子的木箱上的样品（左）；LWIR成像伪彩色图（右）

 

图1-3：硅蚀变带在LWIR和SWIR波长领域内的发射率和反射光谱
。箭头暗示LWIR发射率最幼特点和SWIR吸收特点

 

图1-4：晚期泥质带在LWIR和SWIR波长领域内的发射率和反射光谱
。箭头暗示LWIR发射率最幼特点和SWIR吸收特点

 

  凭据SWIR-LWIR结合分析了局，该岩石样品被划分为蚀变带，将岩石样品的蚀变带与现有矿物图进行比力发现，在该样品中存在硅酸盐、页硅酸盐、硫酸盐和碳酸盐矿物
；狗治龅贸隽 Rodalquilar 高硫化型浅成低温热液系统中硅化和晚期泥质带的精密散布并绘造矿物图
。该步骤为矿石矿化钻研提供了指引，并改进了西班牙东南部 Rodalquilar 低温热液系统现有的蚀变带图
。

 

图1-4：样品05ch094别离在SWIR和LWIR波段表白的矿物散布图
。 A) 2267nm批示的黄色区域代表黄钾铁矾，2170nm批示的青色区域代批注矾石； B) 8969nm批示的青色区域代批注矾石，9018nm批示的偏绿色区域代表黄钾铁矾，其他色彩则为石英和明矾石的混合物
。A）图中玄色代表石英，对应B）图中9200nm批示的红色区域

 

  该钻研批注，结合了SWIR波段和LWIR波段的高光谱成像技术，可轻松用于鉴别岩石样品中的蚀变和未蚀变矿物，并可用于定位高硫化型浅成低温热液系统的硅质和高级泥质带
。本钻研确定的蚀变带有助于钻研人员对浅成低温热液系统的进一步理解，及对高硫化型浅成低温热液系统蚀变带的划定和表征的索求
。

 

利用案例2：金矿床地质填图的矿物学-地球化学尺度

  位于俄罗斯东部哈巴罗夫斯基地域的Levoberezhnoye矿床，集平散布于中性火山岩中，嵌于流纹岩和宽泛蚀变的湖流凝灰岩及熔结凝灰岩中，并形成陡倾石英-冰长石 金-银 角砾岩-矿脉系统
。这些含矿的蚀变火山岩陪伴着石英-冰长石-硫化物胶结物和细硫化物相互浸染，经历了屡次热液角砾岩化作用，使得矿脉和岩石粒度藐幼，难以直观鉴别矿物
。

  Polymetal公司工程科学与冶金学博士Ilya Anisimov等人使用SWIR和LWIR波段高光谱相机对该矿床样品进行红表高光谱图像扫描
。并凭据矿物的光谱特点，对样品图像进行主成分分析和回归分析
。分辨了石英(Qu)；针铁矿(Cth)；长石，蕴含正长石(Ort)、微斜长石；粘土矿物，蕴含高岭石(Kaol)、地开石(Dk)、蒙脱石(Mnt)、伊利石(Ilt)、白云母
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图2-1：矿床样品的RGB图（左）；及高光谱扫描部门分析了局（右）

 

  辐射光谱分析批注，在钻孔岩心样品和抛光样品中均发现了和辉钼矿品位靠近的矿物，呈暗块状和片状
。它被磷灰石所侵蚀(见下图)，表表有地蜡石和软屑岩
。该蚀变辉钼矿呈褐色，拥有类似石墨的阴暗金属光泽，在矿床中宽泛散布
。粗精矿中钼的回收率在40%左右
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图2-2：显微镜下样品中各矿物散布

 

  钻研发现，氰化尾渣中金的损失与硫化物含量亲昵有关，硫化物氧化为黄钾铁矾和臭葱石，样品中的红色成分增长，批注金回收率提高
。而绿泥石的缺失和白云母向伊利石、伊利-蒙脱石的转化也批注金氰化回收率提高
。样品中金的尝试回收率和预测模型回收率之间的有关系数R²=0.46，有较强有关性
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图2-3：样品中各矿物的PCA分析（左）；Au的尝试回收率和模型回收率之间的回归分析（右）

 

  钻研批注，利用高光谱样芯扫描成像技术，可对钻孔样芯进行海量地质填图，急剧、无损鉴别和诠释地球化学界说的矿石和岩性类型，且能够实现针对分歧的矿化类型进行矿物勘探
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参考文件

[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.