[发明专利]一种用短波红外光谱判别铁、镁绿泥石的方法

说明书

本发明属高光谱矿物分析应用技术领域，具体涉及一种用短波红外光谱判别铁、镁绿泥石的方法，步骤一：利用地面便携式光谱仪获取岩矿样品绿泥石短波红外光谱曲线；步骤二：处理绿泥石短波红外光谱曲线，提取特征参数；步骤三：利用特征参数，计算镁铁比值；步骤四：根据镁铁比值，判别镁铁绿泥石。本发明通过手持便携式光谱仪获取岩石矿物的短波红外光谱曲线，提取特征参数，进一步计算光谱参数，并对铁绿泥石、镁绿泥石进行判别，从而实现快速判别铁、镁绿泥石。

技术领域

本发明属高光谱矿物分析应用技术领域，具体涉及一种用短波红外光谱判别铁、镁绿泥石的方法。

背景技术

绿泥石(Chlorite)是一种较为常见的矿物，是一种层状结构硅酸盐矿物。其化学通式可表示为：Y₃[Z₄O₁₀](OH)₂+Y₃(OH)₆，Y为Mg、Al、Fe，Z为Si、Al。绿泥石的化学成分非常复杂，结构中存在大量的类质同象。在沉积变质作用、中-低温变质与热液蚀变的作用下，会形成这种矿物，而且在铜、铀等矿床中也常常因为成矿热液蚀变的作用而产生这种矿物，它在中低温与中低压环境中，性质较为稳定。依据Mg和Fe含量，可大致分为铁绿泥石和镁绿泥石等。

绿泥石成分的不同可以反映绿泥石的赋存状态不同，也可以反映其形成条件差异，也可以反映成矿流体时空层面的演变特点，更可以反映时间、构造裂隙部位、岩性的不同。例如在绿泥石成分中，如果其中的铁元素，取代了镁元素，那么意味着它的形成环境为酸性，否则就是碱性。因此精细地识别绿泥石矿物的成分，进一步判定绿泥石的矿物类别(铁绿泥石或镁绿泥石)在岩石学、矿床学、矿物学等领域具有重要意义。

目前所用的定量判别绿泥石类别的方法主要为电子探针方法，这种方法在判别绿泥石的类别时需要将采集的样品制作成薄片并利用高精度的仪器进行分析，费时费力。鉴于绿泥石在2250nm附近和2350nm附近的短波红外两个特征谱带的吸收峰特征，利用岩石矿物在短波红外波段的光谱曲线，已经能够实现识别绿泥石矿物大类，但如何进一步利用绿泥石在光谱曲线，提取特征参数，进而进行一部分的计算，从而实现对镁、铁绿泥石大类的判别，这是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用短波红外光谱判别铁、镁绿泥石的方法，用于解决已有方法中需切岩石薄片并进行大量室内分析，耗时耗力的技术问题。

本发明技术方案：

一种用短波红外光谱判别铁、镁绿泥石的方法，包括如下步骤：

步骤一：利用地面便携式光谱仪获取岩矿样品绿泥石短波红外光谱曲线；

步骤二：处理绿泥石短波红外光谱曲线，提取特征参数；

步骤三：利用特征参数，计算镁铁比值；

步骤四：根据镁铁比值，判别镁铁绿泥石。

所述步骤一还包括：将要测试的岩矿样品整理好，选取样品平整的一面，用便携式手持光谱仪对样品进行接触式测量，获取岩矿样品的光谱曲线；其中测量时光源选用仪器自带光源，以保证光谱的准确性和低的信噪比。

所述步骤二还包括：使用ENVI软件对步骤一中获取的光谱曲线进行分析，通过识别光谱在2250nm谱段和2360nm谱段是否存在吸收峰，所述吸收峰形状一般呈现为一小一大吸收峰形状，判别岩矿样品中是否存在绿泥石矿物；若存在吸收峰，则提取2250nm谱段吸收峰的位置，记作λ_Fe-OH；单位为nm；若不存在吸收峰，则表明无绿泥石矿物存在，则无需再判别绿泥矿物是否为为铁镁绿泥石。

所述步骤三还包括：利用步骤二中获取的吸收峰波长λ_Fe-OH，带入如下公式(1)，计算绿泥石中的镁铁比，记作C；