基于Hapke和Shkuratov模型的斑岩铜矿蚀变带混合波谱研究.pdf

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1、第49卷第3期地质与勘探Vo1．49No．32013年5月GE0L0GYANDEXPLORATIONMay，2013基于Hapke和Shkuratov模型的斑岩铜矿蚀变带混合波谱研究代晶晶，李庆亭(1．国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；2．中国地质大学(北京)，北京100083；3．中国科学院对地观测与科学中心，北京100094)[摘要]矿物光谱混合模型研究对于蚀变带蚀变矿物的信息提取具有重要意义。本文基于目前两种主流的非线性光谱混合模型Hapke和Shkur

2、atov模型，通过对两者特性的对比分析，提出了一种综合利用这两种模型进行矿物或岩石光谱混合模拟的思路，并针对斑岩型铜矿典型蚀变分带现象，进行钾化带、绢英岩化带、泥化带、青磐岩化带等典型蚀变带矿物组合光谱的模拟实验。本研究提取结果可以为斑岩铜矿蚀变带研究提供理论依据。[关键词]Hapke模型Shkuratov模型斑岩铜矿蚀变带混合波谱[中图分类号]TP79[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2013)03—0505—6DalJing-jing。LiQing—ting．Studyonmixedspect

3、raofalterationzonesinporphyrycopperde-positsbasedontheHapkeandShkuratovmodels[J]．GeologyandExploration，2013，49(3)：0505-0510．高光谱岩矿信息的探测和识别是高光谱遥感最模型(童庆禧等，2006)。斑岩型铜矿床是世界上重能发挥其优势且最成功的应用领域之一。由于传感要的铜矿成矿类型，占世界铜资源储量的一半以上，器的空间分辨力限制，以及自然界地物的复杂多样斑岩铜矿系统的热液蚀变和蚀变矿物组合分带已经

4、性，混合像元普遍存在于遥感图像中，即使裸露的地得到较为成熟的研究。本文利用Hapke和Shkura—表(无植被或少植被覆盖)也是不同类型土壤、矿物tov光谱混合模型，通过对斑岩铜矿典型蚀变带矿物等的混合光谱(Gillespie，1992；Foody，1994)。岩石混合波谱的模拟，建立了典型蚀变带的矿物组合波的光谱表现远比矿物复杂，岩石的光谱本质上是矿谱信息，这为斑岩铜矿蚀变带的光谱模拟建立了理物的混合光谱，并受其结构、构造和表面形态等因素论基础，同时为此类矿床蚀变信息提取的研究提供的影响，因而矿物光谱的混合问

5、题成为制约高光谱了理论依据，可服务于蚀变矿物组合及分带信息的岩矿信息提取精度的重要因素之一。光谱混合模型高光谱遥感直接提取，将会对提高遥感岩矿信息的研究主要针对不同端元，通过建立相应的模型，模拟识别能力和地质应用水平起到重要作用。不同端元组合、不同比例混合状态下的光谱效应。1混合模型简介利用矿物混合模型的矿物组合光谱模拟模型，在矿针对岩矿混合模型研究，端元主要指的是不同物光谱库的基础上模拟，得到矿物组合的混合光谱，的矿物。目前光谱混合模型包括线性光谱混合模型进而提取其光谱的精细特征，成为高光谱遥感地质和非线性混

6、合模型。矿物和岩石的光谱混合是非线应用中的前沿和热点问题。前人研究表明，矿物光性的，而非线性光谱模型主要包括Hapke和Shkura．谱的混合效应是非线性的，为描述这种非线性混合，tov光谱混合模型。之前的学者提出了很多算法和模型，其中Hapke和1．1Hapke混合光谱理论Shkuratov光谱混合模型是两种目前主要的非线性密切混合体系的反射率是非线性混合的，混合[收稿日期]2012—08—24；[修订日期]2012—12—28；[责任编辑]郝情情。[基金项目]国家科技支撑计划重点项目(编号2006BAB01

7、A05)，中国地质调查工作项目(编号212010818097)，中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金资助项目(编号KIO11)联合资助。[第一作者]代晶晶(1982年一)，女，2007年毕业于中国科学院遥感应用研究所，获硕士学位，在读博士，助研，现主要从事遥感地质研究工作。E—mail：daijin~ing863@sina．Corn。505地质与勘探物的平均单次散射反照率为各端元组分单次散-射反照率的线性结合，有：f}}fI)㈩-f．f{f’其中，M、P、D、∞分别为混合物中第i种成分的质量分数、颗粒密度

8、、平均有效颗粒大小及单次散图1Shkuratov等效平板散射系统射反照率(吴昀昭等，2010；柳丹等，2011)。Fig．1Shkuratovequivalentflatscatteringsystem在原模型中(Hapke，2005；2008)，单次散射反Shkuratov模型的辐射传输示意图如图2所示，照率被精确的计算，在各向同性多次散射的近似模R为外表面平均反射率，为颗粒内表面平