基于高光譜巖心掃描的蝕變礦物光譜特征分帶及其在找礦勘查中的應用

姜騰飛 支成龍 安茂國 韓宗瑞 尚振 謝麗麗 唐洪敏

摘要： 本文對郗山稀土礦進行實物地質資料數字化工作的基礎上，重點對該礦鉆孔巖心進行高光譜掃描，利用光譜診斷特征進行蝕變礦物識別，識別出熱液蝕變礦物主要有蒙脫石、伊蒙混層、伊利石、高嶺石、碳酸鹽礦物、金云母、綠泥石、白云母、蛋白石、石膏等，其中與稀土礦化關系密切的主要為金云母、綠泥石，總結了蝕變分帶特征，提取主要蝕變礦物的光譜特征參數，實現主要蝕變礦物在鉆孔垂向上的半定量表達。對主要蝕變礦物各自特征峰位置進行特征峰位移統計，發現主要蝕變礦物各自特征峰位移明顯區域與礦化（礦體）段（熱液蝕變帶區域）具有良好對應一致性。其中，Al OH峰位，即2200nm特征峰位置（Pos2000），在2190～2220nm之間進行“漂移”，且普遍大于2205～2210nm部位能準確指示熱液蝕變帶區域，可用于指示成礦環境，確定找礦方向及預測找礦，是郗山礦區稀土礦體找礦的又一重要標志。

關鍵詞： 高光譜掃描；巖心；稀土礦；郗山礦區

中圖分類號： TE822.01 ????文獻標識碼： A ???doi：10.12128/j.issn.1672 6979.2023.03.016

引文格式： 姜騰飛，支成龍，安茂國，等.基于高光譜巖心掃描的蝕變礦物光譜特征分帶及其在找礦勘查中的應用——以山東省郗山稀土礦為例［J］.山東國土資源，2023，39（3）：110 118.JIANG Tengfei， ZHI Chenglong， AN Maoguo， et al. Spectral Characteristics Zoning of Altered Minerals Based on Hyperspectral Ccore Scanning ?and Its Application in Ore Prospecting and Exploration——Taking Xishan Rare Earth Mining Area as an Example［J］.Shandong Land and Resources，2023，39（3）：110 118.

0 引言

實物地質資料較之成果地質資料、原始地質資料，具有原始性與客觀性、唯一性與不可再生性、獲取成本高、保管難度大、服務利用條件復雜等特殊性質［1］。其中，巖芯高光譜掃描是實物地質資料多參數數字化的一個重要的方面。巖心高光譜掃描是高光譜遙感向精細—深部拓展的新的應用方向，主要基于短波紅外光譜技術進行光譜礦物測量。SWIR技術在地質礦產勘查方面的應用主要為蝕變礦物填圖和成礦地質環境反演［2］。即通過光譜特征進行蝕變礦物識別，劃分蝕變分帶，圈定成礦相關蝕變礦物分布范圍，提高找礦成功率和準確度；通過對成礦相關蝕變礦物的光譜特征參數變化規律的分析，圈定熱液蝕變帶，反演成礦環境，提供找礦標志。同時，巖心高光譜掃描編錄能夠彌補野外觀察人工編錄對于精細巖心礦物，尤其是細粒蝕變礦物識別的欠缺，同時取得的光譜數據后期能夠存儲和可持續性利用，為巖心數字化編錄提供數據支持。

高光譜掃描技術在地質礦產勘查中承擔著越來越重要的作用，尤其對蝕變礦物發育的熱液型礦床勘查來說，成礦相關的熱液蝕變礦物的準確識別是重中之重，而低溫熱液蝕變礦物的識別正是高光譜技術的優勢所在。

首次利用高分辨高光譜掃描技術對郗山稀土礦巖心進行蝕變礦物識別，通過提取相關蝕變礦物光譜特征參數，結合前人的工作方法及經驗［3 14］，對郗山稀土礦內蝕變礦物光譜特征進行研究，嘗試建立主要蝕變礦物各自特征峰峰位移與稀土礦化空間位置二者之間的對應關系，以期為實物地質資料多參數數字化、存儲及再次開放利用提供新的思路。

1 研究區概況

研究區位于山東省微山縣城東南20km的郗山村，行政區劃隸屬微山縣韓莊鎮。出露地層簡單，主要分布新生代第四系，地表見中生代燕山期堿性侵入巖巖體。探礦工程揭露，第四系之下發育新太古代片麻狀中粒花崗閃長巖、片麻狀中粗粒二長花崗巖。中生代燕山期堿性侵入巖巖體呈不規則枝叉狀侵入中粒花崗閃長巖中，接觸處多發生程度不同的堿性交代作用。巖體展布形態為NW向延伸，并向南西傾斜，主體巖性為正長巖、石英正長巖及含霓輝石英正長巖等（圖1）。

稀土礦體多圍繞郗山剝蝕殘丘展布，嚴格受各期構造控制，單脈狀、網脈狀、浸染狀產出，分布于堿性巖體頂、底板附近。各礦體的規模、產狀、組分、品位等方面不盡相同，以北向斷層為界，北西盤形成礦脈群比南東盤礦脈群規模稍大。位于礦區北區部的成礦后斷層對礦體連續性造成較大影響，個別礦體向深部延伸有產狀變緩、厚度變小、品位降低的趨勢。礦體尖滅再現、分支復合現象明顯。

礦石類型主要為含稀土石英重晶石碳酸鹽脈（地表為含稀土褐鐵礦化石英重晶石脈）。此類型是礦區主要含稀土礦脈，具有重要的工業意義。含稀土石英重晶石碳酸鹽脈數量最多，分布廣泛，多為單脈狀礦體，形態比較規則，厚度相對較大，礦體延伸連續性較好，其他礦脈都是零星分布。網脈型礦體，多為含稀土碳酸鹽細脈，脈寬1～2mm。其發育在單脈狀礦體外側，多條細脈交織相伴組成網脈帶。浸染狀礦體，多為含稀土礦物等礦化物質，以微細脈狀、浸染狀充填交代于含霓輝石正長巖及其他巖石中形成礦石者。在礦區內，此類浸染狀礦石數量大、品位較低。

礦區蝕變作用發育，與稀土礦化關系較為密切的主要有螢石化、鉀長石化、黃鐵礦化、重晶石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等。

2 短波紅外礦物分析測試方法

2.1 測試儀器

本次工作使用儀器為CMS350B型全自動數字化巖心光譜掃描儀，由國家重大儀器專項資助，南京地質調查中心聯合國內外著名高校、研究所和企業等單位研制。儀器突破了傳統的巖心圖像掃描單一功能，增加了蝕變礦物光譜探測，實現了譜圖合一數據采集。通過數據反演，完成快速巖心自動編錄、蝕變礦物填圖，為巖心數字化，建立巖心數據庫提供重要技術手段。光譜掃描的波長范圍為350～2500nm，光譜分辨率：<7nm，可快速分析層狀硅酸鹽中單礦物、含羥基之硅酸鹽礦物、硫酸鹽礦物和碳酸鹽礦物等低溫蝕變礦物，掃描速度約為300～500m/d（表1）。

2.2 樣品采集和測試

本次工作主要選取郗山礦區具有代表性的5個鉆孔進行巖心高光譜掃描，以鉆孔為單位進行掃描，一個鉆孔為一個掃描批次，開始巖心掃描前，需要準備的資料有鉆孔地質編錄表、鉆孔柱狀圖和巖心整理登記表。

進行儀器優化校準，依次選擇：本底數據→標準本底→參比數據→標準參比→反射率數據→雙向連續掃描，掃描過程中每隔5cm采集一個樣品點，共掃描巖心3310.1m，采集高光譜樣品點65792個。同時進行傳統人工地質編錄，在人工編錄的基礎上采集基本分析樣品543件，與光譜數據進行對照，以期找到二者之間的聯系（表2）。

2.3 數據預處理和光譜解釋

對取得的高光譜原始數據，與系統庫標準光譜線進行比對，分別用儀器自帶軟件CMS數據處理系統、MSA近紅外礦物分析系統進行預處理和光譜蝕變礦物識別，并對典型蝕變礦物的光譜進行人工識譜，最終確定所測蝕變礦物的種類。每個樣品點光譜特征是多個蝕變礦物光譜疊加，診斷性吸收峰特征進行蝕變礦物類型確定，通過數學算法擬合得到每個樣品點的主要蝕變礦物的相對百分含量。

用MSA近紅外礦物分析系統對主要蝕變礦物的光譜特征參數進行提取分析處理，光譜特征參數主要包括峰位移、峰強比、峰強度、峰對稱、反射率和半寬高。

3 礦產勘查應用

3.1 蝕變礦物種類

結果顯示，鉆孔巖心中識別出蝕變礦物主要有蒙脫石、伊蒙混層、伊利石、碳酸鹽礦物、金云母、綠泥石、白云母、蛋白石、石膏、綠簾石等（圖2）。

3.2 主要蝕變礦物光譜特征

本次工作蝕變礦物金云母的主要診斷特征出現在2330nm附近的吸收峰，同時2380nm附近的肩部（單峰）也很明顯（圖3）。蒙脫石在2200nm附近可見強吸收峰，1410nm和1910nm的特征明顯不對稱，這是因為在1460nm和1940nm附近分別形成了肩部。與白云母相比，蒙脫石在2345nm或2440nm附近沒有明顯的特征。碳酸鹽礦物2340nm處的特征吸收峰十分明顯，2300nm附近的肩峰也清晰可見。伊利石大部分數據缺少2100nm附近吸收峰、具有1455nm附近的肩峰、深1910nm的吸附水峰特征、1950nm附近的典型蒙脫石肩峰和缺少2440nm特征峰的光譜特征，結合主要的1408nm、2348nm、2442nm和Al OH影響2200nm吸收峰的伊利石特征，判斷為混合層蒙脫石/伊利石（伊蒙混合層）。綠泥石主吸收峰位置在2250nm和2340nm處，判斷為鎂綠泥石，部分2390nm吸收峰也比較明顯，2105nm處吸收峰偏向于長波部位，偏移到2200nm處，是其他蝕變礦物白云母混合影響的結果，總體而言，綠泥石的蝕變特征比較明顯。白云母在2100nm附近淺而寬的吸收峰十分明顯，同時1400nm、1900nm附近的水峰規模較小，2200nm附近的主特征吸收峰十分發育。此外，2348nm、2442nm附近吸收峰也十分清晰。

3.3 蝕變礦物組合分帶

依據蝕變礦物在空間上分布趨勢，劃分蝕變礦物組合分帶。郗山礦區中蝕變礦物組合中金云母、綠泥石分帶與熱液蝕變帶對應性良好，與稀土品位呈正相關性，能較好的劃定熱液蝕變帶部位。

ZK3 2中伊利石在鉆孔中分布廣泛，金云母集中分布于鉆孔下部，其他蝕變礦物分布稀少。ZK5 1中碳酸鹽礦物、蒙脫石在鉆孔中分布廣泛，金云母集中分布于鉆孔中上部，蛋白石集中于鉆孔中下部，伊利石分布稀少。ZK39 1中蒙脫石、白云母在鉆孔中分布廣泛，伊利石、綠泥石集中分布于鉆孔中下部，其他蝕變礦物分布較少。ZK48 3中伊蒙混層分布廣泛，金云母分布較多，蒙脫石分布于鉆孔下部，其他蝕變礦物分布稀少。ZK64 1中白云母分布廣泛，金云母密集分布于鉆孔局部，伊蒙混層集中于鉆孔上部，其他蝕變礦物分布稀少。

高光譜在蝕變信息提取及巖心編錄的應用上有良好的效果，能獲取豐富的蝕變信息，反映更多的地質信息。以ZK39 1為例進行蝕變礦物組合分帶劃分，該鉆孔金云母相對含量較少，故蝕變礦物組合分帶名稱以綠泥石等蝕變礦物為主。ZK39 1共掃描樣品點15344個，識別出主要蝕變礦物為蒙脫石、伊利石、白云母、綠泥石、蛋白石、金云母、方解石、石膏（圖4）。蝕變礦物組合分帶依次為：蒙脫石+白云母+伊利石、方解石、蒙脫石+白云母、綠泥石+方解石、蒙脫石+綠泥石+白云母、方解石+綠泥石+蒙脫石、白云母+綠泥石+蒙脫石、白云母+蒙脫石+伊利石、蒙脫石+伊利石、綠泥石+白云母、蒙脫石+伊利石、蒙脫石+白云母、方解石+白云母、綠泥石+伊利石+蒙脫石、綠泥石+蒙脫石。

0.00～131.70m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+白云母+伊利石。主要巖性為第四系亞黏土、花崗閃長巖、含氟碳鈰礦花崗閃長巖、石英正長巖，黑云斜長角閃巖。花崗閃長巖可見裂隙發育，石英正長巖中可見星點狀黃鐵礦分布，局部可見螢石礦化。86.80～93.10m處巖性為含氟碳鈰礦花崗閃長巖，主要礦物成分為斜長石、石英、黑云母、角閃石及少量氟碳鈰礦等。

131.70～144.50m，主要蝕變礦物組合為方解石。主要巖性為石英正長巖。巖石中可見星點狀黃鐵礦分布，局部見螢石礦化。

144.50～185.30m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+白云母。主要巖性為花崗閃長巖、石英正長巖。163.30～167.00m處巖性為石英正長巖，主要礦物成分為鉀長石、石英、少量黑云母，局部見團塊狀黃鐵礦分布，見螢石礦化、鉛鋅礦化。

185.30～217.60m，主要蝕變礦物組合為綠泥石+方解石。主要巖性為黑云斜長角閃巖、含氟碳鈰礦石英重晶石脈。215.20～215.60m處巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈，顏色呈雜色，主要礦物成分為石英、重晶石、氟碳鈰礦及少量螢石。215.60～217.60m處巖性為黑云斜長角閃巖，底部20cm黃鐵礦化、螢石礦化較強。

217.60～249.60m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+綠泥石+白云母。主要巖性為石英正長巖、花崗閃長巖。石英正長巖主要礦物成分為鉀長石、石英、少量黑云母，局部見黃鐵礦沿裂隙分布。

249.60～277.80m，主要蝕變礦物組合為方解石+綠泥石+蒙脫石。主要巖性為（蝕變）石英正長巖、含氟碳鈰礦石英重晶石脈。256.05～261.60m處巖性為蝕變石英正長巖，局部見星點狀黃鐵礦分布，鉀長石見高嶺土化，暗色礦物具綠簾石化，巖石風化破碎嚴重。271.85～273.80m處巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈，主要礦物成分為石英、重晶石、氟碳鈰礦及少量螢石。

277.80～344.90m，主要蝕變礦物組合為白云母+綠泥石+蒙脫石，少量方解石。主要巖性為石英正長巖、花崗閃長巖。石英正長巖主要礦物成分為鉀長石、石英、少量黑云母，局部可見星點狀黃鐵礦分布。

344.90～448.30m，主要蝕變礦物組合為白云母+蒙脫石+伊利石。主要巖性為石英正長巖、花崗閃長巖。400.85～401.25m、402.80～403.35m巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈。433.50～435.20m、439.80～441.10m、444.80～445.10m、445.60～446.50m處可見氟碳鈰礦化。

448.30～486.70m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+伊利石，少量白云母。主要巖性為石英正長巖、花崗閃長巖、含氟碳鈰礦石英重晶石脈。451.20～453.10m處巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈，主要礦物成分為石英、重晶石、氟碳鈰礦及少量螢石等。

486.70～534.10m，主要蝕變礦物組合為綠泥石+白云母。主要巖性為石英正長巖、花崗閃長巖、含氟碳鈰礦石英重晶石脈。495.50～496.70m、497.70～501.50m、520.20～524.40m、527.40～529.65m處巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈，主要礦物成分為石英、重晶石、氟碳鈰礦及少量螢石等。

534.10～587.40m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+伊利石。主要巖性為石英正長巖、花崗閃長巖、含氟碳鈰礦石英重晶石脈。538.60～559.60m處巖性為蝕變花崗閃長巖，巖石破碎，局部見含氟碳鈰礦石英重晶石脈穿插，巖石破碎呈碎塊狀，局部見方解石脈。鉀長石具高岒土化蝕變，暗色礦物具綠泥石化蝕變。559.60～587.40m處巖性為構造角礫巖，其中559.60～567.60m處巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈。

587.40～652.00m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+白云母。主要巖性為石英正長斑巖、花崗閃長巖、含氟碳鈰礦石英重晶石脈。593.10～593.50m、607.50～610.00m、618.70～619.30m處巖性為含氟碳鈰礦石英重晶石脈，主要礦物成分為石英、重晶石、氟碳鈰礦及少量螢石等。

652.00～665.65m，主要蝕變礦物組合為方解石+白云母。主要巖性為石英正長斑巖、石英正長巖。

665.65～702.30m，主要蝕變礦物組合為蒙脫石+白云母。主要巖性為花崗閃長巖、石英正長巖。690.80～691.15m處見含氟碳鈰礦石英重晶石脈。

702.30～754.10m，主要蝕變礦物組合為綠泥石+伊利石+蒙脫石。主要巖性為花崗閃長巖、石英正長巖。

754.10～780.00m，主要蝕變礦物組合為綠泥石+蒙脫石。主要巖性為花崗閃長巖、石英正長巖、黑云斜長角閃巖。黑云斜長角閃巖中局部見正長巖脈，石英巖脈穿插，脈寬約3～10cm。

3.4 光譜特征參數的應用

以往學者對于蝕變礦物的光譜特征參數有著相當程度的研究，光譜特征參數對于指示蝕變礦物的特性有著重要意義，尤其是峰位移、峰強比［15 20］。

峰位移為特征峰波長位置變化，反映在地質作用下，蝕變礦物中陽離子的交換情況。云母族、蒙脫石、伊利石等蝕變礦物具有Al OH礦物特征峰的峰位移的現象，原因為Al不同程度的被Fe2+、Fe3+、Mg2+等替代，會造成硅酸鹽礦物Al OH特征吸收峰峰位的變化。如果數值偏大，礦物當中的K+或者Na+取代Al OH當中的Al3+，出現貧Al的問題，Al OH吸收峰就會往高波長方向移動。

峰強比為礦物特征峰強度與其吸附水峰（位于1900nm）強度之比值，簡稱短波紅外光譜結晶度（SWIR IC），該比值反映了礦物內部的結晶度信息。在溫度較高的條件下，絹云母族等蝕變礦物接近理想的配比模型，隨著溫度的變低，其四面體晶格中的分子逐漸被一些缺陷和其他分子替代，因此礦物層間位置會容納更多的吸附水，分子晶格中較高的H2O會引起短波紅外波段1900nm吸收峰的深度增加，引起礦物中的的結晶度值（SWIR IC）降低。

特征峰位移與結晶度有很好的相關性，Al OH吸收峰位也可以作為伊利石結晶度的估計，短波的伊利石具有高的結晶度，代表相對較高的熱液蝕變溫度。

4 討論

本次工作系統提取了鉆孔中蝕變礦物的光譜特征參數，主要包括峰位移、峰強比、峰強度、峰對稱、反射率和半寬高，得到其在鉆孔垂向上的分布特征。其中，對主要蝕變礦物A1 OH的2200nm特征峰位置均作了散點圖。另對蒙脫石A1 OH的2200nm特征峰位置（Pos2000）、金云母Mg OH特征峰位置（Pos2300）、碳酸鹽礦物2340nm特征峰位置（Pos2340）進行單礦物特征峰位移統計。

通過對光譜特征參數與蝕變礦物相對含量、稀土礦化程度、垂向巖性進行對比研究，在主要蝕變礦物A1 OH的特征峰位置散點圖中看出，石英重晶石脈、構造角礫巖部位可見明顯的Al OH峰位移，即2200nm特征峰位置漂移現象，并多往長波方向移動，意味著Al OH峰位移能夠準確的指示熱液蝕變帶的部位。主要表現為，2200nm特征峰位置（Pos2000）在2190～2220nm之間進行“漂移”，最高值可到2225nm及最低值可到2185nm，且波長普遍在2205～2210nm部位與熱液蝕變帶區域重合。

在單礦物特征峰位移中同樣發現主要蝕變礦物各自特征峰峰位移明顯區域與礦化（礦體）段（熱液蝕變帶區域）對應性良好，而且可以明顯看到分別利用高光譜掃描儀得到的特征峰位移特征和實驗測試得到的稀土品位曲線特征表現出了驚人的相似性，相關性極高（圖5）。

主要蝕變礦物的其他光譜特征參數也有相應體現，可作為次要參考因素。表現為礦化（礦體）段對應光譜特征參數的強度比（結晶度）值較低，代表相對較低的熱液蝕變溫度，結合光譜特征參數結晶度來看，SWIR IC結晶度值指示了熱液活動中心在深部，向上礦物形成溫度逐漸降低。

本次工作對比主要蝕變礦物相對含量與稀土品位后發現，金云母的相對含量高值區依然多與稀土品位的高值區重合，作為次要指示礦物，綠泥石相對含量高值區與稀土品位的高值區重合率有所提高。

5 結論

（1）基于高光譜掃描技術識別出郗山礦區蝕變礦物主要有蒙脫石、伊蒙混層、伊利石、碳酸鹽礦物、金云母、綠泥石、白云母、蛋白石、石膏、綠簾石等。其中，金云母、綠泥石與稀土礦化的關系密切。查明了郗山地區稀土礦主要蝕變礦物類型和分布，以及與稀土礦化之間的關系。

（2）通過對郗山稀土鉆孔巖心高光譜掃描及光譜特征參數分析，獲得了以下認識：發現主要蝕變礦物各自特征峰峰位移明顯區域與礦化（礦體）段（熱液蝕變帶區域）對應性良好。其中，Al OH特征峰位置（Pos2000），在2190～2220nm之間進行“漂移”，且普遍大于2205～2210nm部位能準確指示熱液蝕變帶區域，可用于指示成礦環境，確定找礦方向及預測找礦等方面，該特征可作為郗山礦區稀土礦體找礦的又一重要標志，為該地區下一步稀土礦勘查提供新的技術方法支持。

（3）經過系統驗證，高光譜技術在地質礦產勘查應用中，尤其在熱液型礦床中是可行的，將來在國內外同類型稀土礦的找礦勘查中也可能擁有著良好的應用前景。

參考文獻：

［1］ ?張志偉，任香愛，米勝信，等.實物地質資料目錄數據庫建設技術方法研究與應用［M］.北京：地質出版社，2018：1 15．

［2］ ?田豐，冷成彪，張興春，等.短波紅外光譜技術在礦床勘查中的應用［J］.礦物巖石地球化學通報，2019，38（3）：634 642.

［3］ ?閆柏琨，董新豐，王喆，等.航空高光譜遙感礦物信息提取技術及其應用進展：以中國西部成礦帶調查為例［J］.中國地質調查，2016，3（4）：55 62.

［4］ ?張廷斌，楊玲莉，易桂花，等.西藏驅龍銅礦高光譜遙感蝕變分帶礦物提取［J］.國土資源科技管理，2015，32（6）：118 124.

［5］ ?徐清俊，葉發旺，張川，等.基于高光譜技術的鉆孔巖心蝕變信息研究：以新疆白楊河鈾礦床為例［J］.東華理工大學學報（自然科學版），2016，39（2）：184 190.

［6］ ?徐清俊，葉發旺，張川，等.ASD地面光譜儀在新疆白楊河鈾礦床蝕變信息研究中的應用［J］.鈾礦地質，2016，32（3）：186 191.

［7］ ?郭娜，黃一入，鄭龍，等.高硫 低硫化淺成低溫熱液礦床的短波紅外礦物分布特征及找礦模型：以西藏鐵格隆南（榮那礦段）、斯弄多礦床為例［J］.地球學報，2017，38（5）：767 778.

［8］ ?郭娜，郭文鉑，劉棟，等.岡底斯成礦帶陸相火山巖淺成低溫熱液礦床蝕變分帶模型：以西藏斯弄多礦床為例［J］.巖石學報，2019，35（3）：33 48.

［9］ ?代晶晶，趙龍賢，姜琪，等.熱紅外高光譜技術在地質找礦中的應用綜述［J］.地質學報，2020，94（8）：2520 2533.

［10］ ?修連存，鄭志忠，俞正奎，等.近紅外光譜儀測定巖石中蝕變礦物方法研究［J］.巖礦測試，2009，28（6）：519 523.

［11］ ?修連存，鄭志忠，殷靚，等.巖心掃描儀光譜數據質量評估方法研究［J］.光譜學與光譜分析，2015，35（8）：2352 2356.

［12］ ?修連存，鄭志忠，俞正奎，等.近紅外分析技術在蝕變礦物鑒定中的應用［J］.地質學報，2007，81（11）：1584 1590.

［13］ ?田豐，冷成彪，張興春，等.短波紅外光譜技術在西藏尼木地區崗講斑巖銅 鉬礦床中的應用［J］.地球科學，2019，44（6）：2143 2154.

［14］ ?郭娜，郭科，張婷婷，等.基于短波紅外勘查技術的西藏甲瑪銅多金屬礦熱液蝕變礦物分布模型研究［J］.地球學報，2012，33（4）：641 653.

［15］ ?劉圣偉，閆柏琨，甘甫平，等.絹云母的光譜特征變異分析及成像光譜地質成因信息提取［J］.國土資源遙感，2006，18（2）：46 50.

［16］ ?SCOTT K M，YANG K.Exploration and mining report 439R spec tral reflectance studies of white micas［R］.Melbourne：Austral ian Mineral Industries Research Association，1997.

［17］ ?HERRMANN W， BLAKE M，DOYIE M，et al. Short wavelength infra red （SWIR） spectral analysis of hydrothermal alteration zones associated with base metal sulfide deposits at Rosebery and WesternTharsis，Tasmania and Highway eward［J］.Queensland Econ Geol，2001，96（5）：939 955.

［18］ ?YANG K，LIAN C，HUNTINGTON J F，et al. Infrared spectral reflectance characterization of the hydrothermal alteration at the Tuwu Cu Au deposit，Xinjiang，China［J］.Mineralium Deposita，2005，40（3）：324 336.

［19］ ?徐慶生，郭建，劉陽，等.近紅外光譜分析技術在帕南銅 鉬 鎢礦區蝕變礦物填圖中的應用［J］.地質與勘探，2011，47（10）：107 112.

［20］ ?王河錦，陶曉風，RAHN M. 伊利石結晶度及其在低溫變質研究中若干問題的討論［J］. 地學前緣，2007，14（1）：151 156.

Spectral Characteristics Zoning of Altered Minerals ??Based on Hyperspectral Ccore Scanning ?and ??Its Application in Ore Prospecting and Exploration ????——Taking Xishan Rare Earth Mining Area as an Example

JIANG Tengfei， ZHI Chenglong， AN Maoguo， HAN Zongrui， SHANG Zhen， XIE Lili， TANG Hongmin

（Lunan Ge engineering Exploration Institute （No.2 Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources）， Shandong Jining 272100， China）

Abstract： On the basis of digitizing physical geological data of Xishan mining area， hyperspectral scanning of the borehole cores in the area have been carried out. By using spectral diagnostic characteristicss， altered minerals have been identifed. The hydrothermal altered minerals identified are mainly montmorillonite， illite， kaolinite， carbonate minerals， phlogopite， chlorite， muscovite opal and gypsum. Phlogopite and chlorite are closely related to rare earth mineralization. The characteristics of alteration zoning have been summarized， and spectral characteristic parameters of main alteration minerals have been extracted to realize the semi quantitative expression of main alteration minerals in the vertical direction of the borehole. According to the statistics of the characteristic peak displacement of main altered minerals， It is found that the obvious characteristic peak displacement areas of main altered minerals have good correspondence with the mineralization （ore body） section （hydrothermal alteration zone area）. Among them， the peak position of Al ??OH， that is， the position of the characteristic peak （Pos2000） of 2200nm drifts between 2190～2220nm， and is generally larger than 2210nm. It can accurately indicate hydrothermal alteration zone area， and be used to indicate the ore forming environment， determine the prospecting direction and predict the prospecting. It is another important indicator of rare earth ore body prospecting in Xishan mining area. By using this method， ore leakage has been found in the drill holes ZK5 ??1 and ZK48 ??3. It is verified that hyperspectral analysis technology can improve the exploration quality of rare earth ore in Xishan area， and provide some references for prospecting and exploration of the same type rare earth deposit.

Key words： Hyperspectral scanning; core; rare earth deposit; Xishan mining area