常见矿物近红外光谱特征扬州
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近红外光谱概述
沥青中蜡含量高分子原料纯度水分羟基含量等加工过程聚合度动力学热力学性质测定添加剂含量产品共混共聚物的组成分子量密度熔融指数等规度残余单体溶剂添加剂含量粒度分布力学性能回收废塑料类别鉴定等制药原料原料药的主要活性成分结晶状态粒径旋光性和密度鉴别中药材的真伪产地和品质分级加工过程混合均匀性干燥过程水分注射用产品灭菌膜衣厚度粒径主要成分和中间产物浓度溶出度药物中微生物定性定量监测产品主要成分硬度包装材料的鉴定稳定性真伪鉴定其它临床医学全血或血清中血红蛋白载氧量ph值脂肪酸胆固醇蛋白质葡萄糖尿素等含量
辛烷值（RON、MON），密度，芳烃，烯烃，苯含量，MTBE， 乙醇含量 辛烷值（RON、MON），PIONA（直链烷烃、异构烷烃，芳 烃，环烷烃和烯烃），馏程 辛烷值（RON、MON），芳烃碳数分布，馏程 辛烷值（RON、MON），二烯、二甲苯异构体含量 POINA，密度，分子量，馏程，乙烯的潜收率，结焦指数 十六烷值，密度，折光指数，凝点，闪点，馏程，芳烃组成 （单环、双环和多环） 冰点，芳烃，馏程 族组成，基础油粘度指数，粘度，添加剂 API 度，渣油中 SARA 族组成；沥青中蜡含量 纯度，水分，羟基含量等 聚合度，动力学、热力学性质测定，添加剂含量 共混、共聚物的组成，分子量，密度，熔融指数，等规度， 残余单体、溶剂，添加剂含量，粒度分布，力学性能，回收 废塑料类别鉴定等 原料药的主要活性成分，结晶状态、粒径、旋光性和密度， 鉴别中药材的真伪、产地和品质分级 混合均匀性，干燥过程水分，注射用产品灭菌，膜衣厚度， 粒径，主要成分和中间产物浓度，溶出度，药物中微生物定 性定量监测 主要成分，硬度，包装材料的鉴定，稳定性，真伪鉴定 全血或血清中血红蛋白载氧量、pH 值、脂肪酸、胆固醇、 蛋白质、葡萄糖、尿素等含量；无创血糖监测；尿液中尿素、 肌氨酸酐和蛋白质；皮肤中水分的测定；烧伤伤口分类；组 织氧含量；脑氧饱和度和血流动力学；细胞病理如癌细胞鉴 别
辛烷值（RON、MON），密度，芳烃，烯烃，苯含量，MTBE， 乙醇含量 辛烷值（RON、MON），PIONA（直链烷烃、异构烷烃，芳 烃，环烷烃和烯烃），馏程 辛烷值（RON、MON），芳烃碳数分布，馏程 辛烷值（RON、MON），二烯、二甲苯异构体含量 POINA，密度，分子量，馏程，乙烯的潜收率，结焦指数 十六烷值，密度，折光指数，凝点，闪点，馏程，芳烃组成 （单环、双环和多环） 冰点，芳烃，馏程 族组成，基础油粘度指数，粘度，添加剂 API 度，渣油中 SARA 族组成；沥青中蜡含量 纯度，水分，羟基含量等 聚合度，动力学、热力学性质测定，添加剂含量 共混、共聚物的组成，分子量，密度，熔融指数，等规度， 残余单体、溶剂，添加剂含量，粒度分布，力学性能，回收 废塑料类别鉴定等 原料药的主要活性成分，结晶状态、粒径、旋光性和密度， 鉴别中药材的真伪、产地和品质分级 混合均匀性，干燥过程水分，注射用产品灭菌，膜衣厚度， 粒径，主要成分和中间产物浓度，溶出度，药物中微生物定 性定量监测 主要成分，硬度，包装材料的鉴定，稳定性，真伪鉴定 全血或血清中血红蛋白载氧量、pH 值、脂肪酸、胆固醇、 蛋白质、葡萄糖、尿素等含量；无创血糖监测；尿液中尿素、 肌氨酸酐和蛋白质；皮肤中水分的测定；烧伤伤口分类；组 织氧含量；脑氧饱和度和血流动力学；细胞病理如癌细胞鉴 别
常见矿物近红外光谱特征 PPT
4、立体模型
5、光谱成像
400 300 200 100
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500
三、矿物的近红外光谱特征
1、常见蚀变矿物及化学式
2、常见矿物倍频及合成频率位置
3、蚀变矿物光谱特征
9、典型蚀变矿物光谱图
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
1、仪器结构
2、单色仪光路
3、积分球
4、电子电路
5、底层软件
下位机软件
模块1 系统自检
模块2 系统调零
模块3 光谱位置定位
模块4 全谱扫描
模块5 定波长测量
模块6 通讯模块
模块7 工作状态指示
步进电机子 程序
采集子程序
USB通讯程序
1） AL-OH矿物：2170-2210nm为特征吸收 大多数矿物都有铝离子，特别是硅酸盐矿物，含有AL-OH的代表矿物有叶 蜡石、黄玉、白云母、绢云母、伊利石、锂云母、高岭石、地开石、蒙脱 石、钠长石，硬水铝石、刚玉等，其波长在1390-1440nm处有OH＋H2O二 者合成峰，其中H2O为结构水；在1940-1950nm处有H2O吸收峰，其中H2O 为吸附水。2170－2210nm为AL-OH的吸收峰，通常由于地质作用矿物中的 阳离子Al被取代，产生贫Al现象，使AL-OH吸收峰位发生位移，一般地贫 Al时峰位向高波长位移，此位移量是红外光谱建模的一个参数。通常白云 母、绢云母、伊利石、锂云母和蒙脱石的特征峰在2200nm附近；21602165nm内的特征峰为高岭石，随着结晶度的增加，肩峰向长波方向移动， 原地型高岭石结晶度好，峰形尖锐；搬运型高岭石结晶度低，峰形缓，需 要指出的是，高岭石在1410nm处有双峰，一般对称，在2160-2165nm也有 双峰，但不对称，这个特征比较容易识别高龄石。需要指出的是，迪开石 也有高龄石特性，只是在2160-2165nm一般双峰对称；叶蜡石是高温形成的， 在1394nm附近有尖的结构水吸收峰，在2160-2170nm也有很尖的吸收峰， 因此通常可作为仪器标样，由于高温含水量少，在1390-1396nm处吸收峰不 明显。
近红外光谱
近红外光谱简介近红外光谱是一项用于分析物质结构和化学成分的非破坏性测试技术。
它在近红外光范围内测量物质的吸收和反射情况，通过光谱数据分析来识别和定量不同组分。
工作原理近红外光谱是基于近红外光（波长为700-2500纳米）与物质之间的相互作用。
当近红外光照射到样品表面时，一部分光会被样品吸收，一部分会被反射或散射。
通过测量光的吸收和反射情况，可以获得样品在不同波长下的吸收光谱或反射光谱。
应用领域近红外光谱在许多领域中得到了广泛应用，包括药物研发、食品安全、农业、化工等。
以下是一些常见的应用领域：1. 医药行业近红外光谱可以用于药物的质量控制、鉴别和定量分析。
通过建立样本库和光谱库，可以对药物的成分和纯度进行快速检测，确保药物的质量和安全性。
2. 食品行业近红外光谱可以用于食品成分的分析和检测。
通过快速扫描样品的光谱，可以确定食品的成分、含量和品质。
例如，在奶制品行业中，近红外光谱可以用来检测脂肪、蛋白质和乳糖的含量。
3. 农业近红外光谱可以用于农产品的快速检测和质量评估。
通过测量农产品样品的光谱，可以确定其水分、脂肪含量、营养成分等重要指标，帮助农民和食品生产商进行农产品品质的控制。
4. 化工在化工生产过程中，近红外光谱可以用于原料和成品的在线监测和控制。
通过实时测量光谱，可以及时发现产品中的异常情况，并采取相应的调整措施，提高生产过程的效率和质量。
仪器设备进行近红外光谱分析通常需要一台近红外光谱仪器。
近红外光谱仪器一般由光源、样品室、光谱检测器和数据处理软件等部分组成。
光源通常采用近红外光泵浦二极管或近红外光纤激光器。
样品室一般为可调节的样品台，可以容纳不同尺寸和形状的样品。
光谱检测器可以是稳定、高灵敏度的光电二极管或光电倍增管。
数据处理软件可以对采集到的光谱数据进行处理、分析和可视化。
数据处理与分析近红外光谱数据处理和分析是利用数学和统计方法对光谱数据进行解释和推断。
常见的数据处理和分析方法包括：1. 光谱预处理光谱数据通常需要进行预处理，以去除杂散光、噪声和仪器漂移等干扰。
矿物红外分析解读
例１ 水分子
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
（2） 吸收峰的峰数
•理论上讲，分子的每一种振动形式都会产生 一个基频吸收峰，即一个多原子分子产生的 基频峰的数目=分子所有的振动形式的数目
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时， 无红外吸收。
分子振动自由度指分子独立的振动数目，或基本的振动
带很弱，仪器无法检测； （4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
基团频率（峰）位移
基团处于分子中某一特定的环境，因此它的振动不是孤立的 。基团确定后，m 固定，但相邻的原子或基团可通过电子效 应、空间效应等影响 K，使其振动频率发生位移。
在特征频率区，不同化合物的同一种官能团吸收振动总是出 现在一个窄的波数范围内，但不是一个固定波数，具体出现在 哪里与基团所处的环境有关，这就是红外光谱用于结构分析的 依据。
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
1 红外光谱分析概述
1.1 红外光谱（IR）
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
1.2红外光谱的区域
近红外区（泛频区14290~4000cm-1）： -OH，-NH，-CH的特征吸收区（组成及定量分析）
中红外区（基本振动区4000~400cm-1）： 绝大多数有机和无机化合物的化学键振动基频区（分子中原子的振动及分
在一张红外光谱图上， 波数400-1300cm-1的波段通常被称为指纹区； 波数1300-4000cm-1的波段通常被称为特征区（官能团区） 。一般情况下，一张红外光谱图有5~30个吸收带（峰）。
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
红外光谱中的重要波段
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
（2） 吸收峰的峰数
•理论上讲，分子的每一种振动形式都会产生 一个基频吸收峰，即一个多原子分子产生的 基频峰的数目=分子所有的振动形式的数目
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时， 无红外吸收。
分子振动自由度指分子独立的振动数目，或基本的振动
带很弱，仪器无法检测； （4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
基团频率（峰）位移
基团处于分子中某一特定的环境，因此它的振动不是孤立的 。基团确定后，m 固定，但相邻的原子或基团可通过电子效 应、空间效应等影响 K，使其振动频率发生位移。
在特征频率区，不同化合物的同一种官能团吸收振动总是出 现在一个窄的波数范围内，但不是一个固定波数，具体出现在 哪里与基团所处的环境有关，这就是红外光谱用于结构分析的 依据。
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
1 红外光谱分析概述
1.1 红外光谱（IR）
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
1.2红外光谱的区域
近红外区（泛频区14290~4000cm-1）： -OH，-NH，-CH的特征吸收区（组成及定量分析）
中红外区（基本振动区4000~400cm-1）： 绝大多数有机和无机化合物的化学键振动基频区（分子中原子的振动及分
在一张红外光谱图上， 波数400-1300cm-1的波段通常被称为指纹区； 波数1300-4000cm-1的波段通常被称为特征区（官能团区） 。一般情况下，一张红外光谱图有5~30个吸收带（峰）。
中国地质大学（北京）矿物标型实验室
红外光谱中的重要波段
常见矿物近红外光谱特征(扬州)
2、二维数据（地表数据）建模
3、等值线图
3212000
3211800
3211600
3211400
3211200
3211000
3210800
3210600
3210400
3210200 570000
570200
570400
570600
570800
571000
571200
571400
571600
571800
7、控制和测量软件
8、数据处理软件
仪器测量方式
1、仪器准备：本底扫描、参比扫描、标准扫描 2、定性扫描：蚀变矿物识别 3、半定量扫描：矿物含量分析 4、建库扫描：建立本区特征数据库
数据建模与成图
1、数据建模： 包括一维数据建模和二维数据建模 2、数据成图： 包括等值线图、立体模型、光谱成像
1、一维数据（钻孔数据或沟槽数据）建模
8、蚀变矿物 填图矿床种类 可对高硫化物浅成热液矿床、低硫化 物浅成热液矿 床、斑岩型铜矿床、中温热液矿床、沉积岩型金－铜矿床、 铀矿床、火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床及金伯利岩矿 床进行系统的蚀变矿物填图，帮助研究者快速评价矿床， 提高勘探效率。
9、典型蚀变矿物光谱图
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
6、利用近红外光谱可以区分 含羟基之层状硅酸盐矿物（闪石等） 硫酸盐矿物（明矾石，石膏等） 碳酸盐矿物（方解石，白云石等）。 7、地质中的应用 矿物识别，为勘查、地质和土壤/基岩测量进 行矿物填图，钻孔和隧道（平硐）编录，蚀变系 统填图和目标区选择，成矿作用的指示，成矿潜 力评价，矿物地球化学和结晶学，采矿中的品位 控制，下脚料中粘土含量监测，辅助遥感图片的 判别等。
矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述
铁离子谱带
１５， ５１９，． ｍ为Ｏ ．５１８，．５２３ ｐ ５ Ｈ谱带
量有关。 在某些如离子缺失的结构缺陷的情况下， 就
会产生 电子捕获 ， Ｃ Ｆ 中的 Ｆ离子丢失而被一 如 ａ：
个电子取代时， 就会造成红绿吸收， 而呈现紫色， 从 而形成了色心。不同物质的分子振动对光谱特性有 很大的影响， 一般的固体物质 的振动发生在大于
子与晶体场的相互作用来源于晶体场作用（ｒｓ ｌ Ｃｙｔ ａ Ｆ ｌＥｆ ｔ 、 ｉｄ ｅ ｓ 电荷转移（ｈｒｅ ｎｆ ）半导体 ｅ ｆｃ ） Ｃ ａ Ｔａｓ ｒ、 ｇ ｒ ｅ
第 １卷 第 ４ ８ 期 ２０ 年 ８ ０３ 月
遥
感
技
术
与 应
用
Ｖｏ ． Ｎ ｏ ４ ｌ１ ８ ．
Ｒ ＭＯ Ｅ Ｎ ＩＧ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ａ Ｄ Ｐ ＩＡ ＩＮ Ｅ Ｔ Ｓ Ｓ Ｔ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ａ ＬＣ ＴＯ Ｅ Ｎ Ｅ Ｎ Ｐ
Ａｕ ．２ ０ ｇ ０３
矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述
Ｎ ：． ｕ ． ｍ，． ｕ ５ ０ ７ Ｋ ０４ ｉ １ ２ ｍ， ５ ２ ＋ ｍ；
Ｃ ２ ：． ｍ； ８ ｕ ０ ｐ ＋
Ｍｎ＋ ０ ４ ． ｍ， １ ． ｃ ３ ｊ ０３ ｔ ０４ ｌ ０４ ｊ ２：． ｍ， ７ ． ｉ ｕ ｍ， ５ ｍ，
０５ Ｋ ． ｍ； ５
３ ２ 碳酸盐的可见一近红外光谱 ．
碳酸盐矿物中， 电子成因的光谱大都是由二价 和三价铁离子、 锰离子、 铜离子的跃迁产生的； 振动 过程大都是水， ， 经基 碳酸根产生的（ ６， 表 ）
万方数据
第４ 期
燕守勋等： 矿物与岩石的可见一近红外光谱特性综述
表 ２ 群状和环状硅酸盐矿物可见一近红外光谱表
常见矿物近红外光谱特征(扬州)
8、蚀变矿物 填图矿床种类 可对高硫化物浅成热液矿床、低硫化 物浅成热液矿 床、斑岩型铜矿床、中温热液矿床、沉积岩型金－铜矿床、 铀矿床、火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床及金伯利岩矿 床进行系统的蚀变矿物填图，帮助研究者快速评价矿床， 提高勘探效率。
9、典型蚀变矿物光谱图
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
• 3） Mg-OH矿物： 2300-2400nm为特征吸收峰 ） 矿物： 矿物 为特征吸收峰
• 含有Mg-OH的代表矿物有绿泥石、滑石、绿帘石、角闪石、 含有Mg-OH的代表矿物有绿泥石、滑石、绿帘石、角闪石、 Mg 的代表矿物有绿泥石 阳起石、金云母、蛇纹石、透闪石和黑云母等。 阳起石、金云母、蛇纹石、透闪石和黑云母等。 • Mg-OH矿物在1390－1420nm内都有OH＋H2O二者合成峰，滑 Mg-OH矿物在1390－1420nm内都有OH＋ 二者合成峰， 矿物在1390 内都有OH 石和阳起石为尖峰，吸光度强，闪石吸光度小， 石和阳起石为尖峰，吸光度强，闪石吸光度小，且反射率 Mg-OH特征光谱在2300-2400nm， 特征光谱在2300 低；Mg-OH特征光谱在2300-2400nm，典型的滑石特征光谱 2310nm处有很强的吸收峰,2280nm处有一个小的吸收峰 处有很强的吸收峰,2280nm处有一个小的吸收峰， 在2310nm处有很强的吸收峰,2280nm处有一个小的吸收峰， 通常以此峰作为衡量仪器分辨率标志， 2390nm和 通常以此峰作为衡量仪器分辨率标志，在2390nm和2464nm 处有很明显的吸收峰， 处有很明显的吸收峰，这两个吸收峰的质量作为评判仪器 信噪比标志；绿泥石（与黑云母易混淆） 2250信噪比标志；绿泥石（与黑云母易混淆）在2250-2260nm 处与2340 2350nm处有双峰 1910nm，2000nm处为水的双 2340－ 处有双峰， 处与2340－2350nm处有双峰，1910nm，2000nm处为水的双 1410nm为OH＋ 吸收峰，Fe取代Mg，2340nm强 取代Mg 峰，1410nm为OH＋H2O吸收峰，Fe取代Mg，2340nm强， 2250nm弱且向短波方向移动；金云母（与Mg绿泥石接近） 2250nm弱且向短波方向移动；金云母（ Mg绿泥石接近） 弱且向短波方向移动 绿泥石接近 2380-2390nm为单峰 2000nm无水吸收峰 为单峰， 无水吸收峰； 在2380-2390nm为单峰，2000nm无水吸收峰；蛇纹石在 2320nm吸收峰最强 2380-2390nm有吸收峰 吸收峰最强， 有吸收峰。 2320nm吸收峰最强，2380-2390nm有吸收峰。
基于近红外光谱的矿物检测方法研究
基于近红外光谱的矿物检测方法研究随着科技的不断进步，人们对于矿物质的需求量越来越大，矿物的开采和生产变得愈加重要。
而矿物质分析是一个非常关键的前提条件，是为了保障生产工艺的稳定性和产品质量。
传统分析方法需要大量的实验室成本和时间，已经无法满足当今的需要。
近年来，基于近红外光谱技术的矿物检测方法成为了一个新的研究热点，该方法有效地提高了矿物分析的准确性和效率。
1、近红外光谱技术简介近红外光谱（NIR）是指能够在波长范围为780~2500nm内的范围产生吸收和散射的光谱区间。
近红外光谱可以对样本进行非破坏性的、快速的、准确的分析。
近红外光谱中的吸收峰对应着可能存在的原子键振动或者分子间的振动，这些振动与样品中存在的特定化合物相关联。
2、近红外光谱在矿物检测中的应用近红外光谱技术引起了矿物学领域的广泛关注，因为它可以准确地检测出矿物样品中含有的化合物，这种非破坏性的技术可以取代传统的化学测试方法，使得矿产勘探和矿床开采变得更加高效和可靠。
近红外光谱技术在矿物检测中的优点主要包括：（1）快速测试：近红外光谱技术可以在几秒钟内测试出样品的矿物成分，同时也可以在非破坏性的前提下完成测试。
（2）准确度高：与传统的化学测试方法相比，近红外光谱技术能够在短时间内获得相似的准确度，它可以测试稀有金属和鉴别化学相似的矿物。
（3）可充分利用样本：每个样品都可以用于多项检测，开采公司可以从样品中获得更多的信息。
3、未来发展趋势在未来，近红外光谱技术将进一步融入矿物检测系统中，通过互联网、云技术等手段完成远程通信，大幅度提高检测效率和效果。
同时，矿物检测中的机器学习和深度学习技术也将不断进步，为基于近红外光谱技术的矿物检测提供更多的数据支持和支持能力。
如今，基于近红外光谱的矿物检测已经被广泛采用，大量的矿业企业在使用这项技术进行检测。
因此，未来，近红外光谱技术将进一步优化企业的矿产勘探、矿床开采和生产质量控制等关键业务环节，这将会对矿业行业技术与生产水平的提升产生重要的推动作用。
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2）鉴别原岩类型：鉴别高岭石，表明其原岩是长英质岩石， 发现蒙脱石表明原岩是镁铁质岩石
3） 指示矿化关系，富镁的绿泥石接近矿化中心，富钾的 白云母更和矿化有关
4）指示风化范围和过程，如三水铝石表示晚期的铝土质环 境
5）指示矿化作用的化学过程，（如K/Na交代）及温度 （叶腊石，黄玉，地开石等矿物是高温矿物）
4、立体模型
5、光谱成像
400 300 200 100
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500
三、矿物的近红外光谱特征
1、常见蚀变矿物及化学式
2、常见矿物倍频及合成频率位置
3、蚀变矿物光谱特征
碳酸盐矿物（方解石，白云石等）。
7、地质中的应用
矿物识别，为勘查、地质和土壤/基岩测量进行 矿物填图，钻孔和隧道（平硐）编录，蚀变系统 填图和目标区选择，成矿作用的指示，成矿潜力 评价，矿物地球化学和结晶学，采矿中的品位控 制，下脚料中粘土含量监测，辅助遥感图片的判 别等。
具体意义如下：
1）提供矿化环境的特征，如交代类型和交代带等。
1、仪器结构
2、单色仪光路
3、积分球
4、电子电路
5、底层软件
下位机软件
模块1 系统自检
模块2 系统调零
模块3 光谱位置定位
模块4 全谱扫描
模块5 定波长测量
模块6 通讯模块
模块7 工作状态指示
步进电机子 程序
采集子程序
USB通讯程序
UART通讯子程序
USB固件底层驱动 程序
6、仪器指标
仪器测量范围 ：1300nm-2500nm；
1） AL-OH矿物：2170-2210nm为特征吸收 大多数矿物都有铝离子，特别是硅酸盐矿物，含有AL-OH的代表矿物有叶 蜡石、黄玉、白云母、绢云母、伊利石、锂云母、高岭石、地开石、蒙脱 石、钠长石，硬水铝石、刚玉等，其波长在1390-1440nm处有OH＋H2O二 者合成峰，其中H2O为结构水；在1940-1950nm处有H2O吸收峰，其中H2O 为吸附水。2170－2210nm为AL-OH的吸收峰，通常由于地质作用矿物中的 阳离子Al被取代，产生贫Al现象，使AL-OH吸收峰位发生位移，一般地贫 Al时峰位向高波长位移，此位移量是红外光谱建模的一个参数。通常白云 母 、 绢 云 母 、 伊 利 石 、 锂 云 母 和 蒙 脱 石 的 特 征 峰 在 2200nm 附 近 ； 21602165nm内的特征峰为高岭石，随着结晶度的增加，肩峰向长波方向移动， 原地型高岭石结晶度好，峰形尖锐；搬运型高岭石结晶度低，峰形缓，需 要指出的是，高岭石在1410nm处有双峰，一般对称，在2160-2165nm也有 双峰，但不对称，这个特征比较容易识别高龄石。需要指出的是，迪开石 也有高龄石特性，只是在2160-2165nm一般双峰对称；叶蜡石是高温形成的， 在1394nm附近有尖的结构水吸收峰，在2160-2170nm也有很尖的吸收峰， 因此通常可作为仪器标样，由于高温含水量少，在1390-1396nm处吸收峰不 明显。
2、矿物的近红外光谱特征原理
矿物晶格中原子间的化学键的弯曲和伸缩吸收某些区域 的近红外光谱，根据矿物某些官能团在近红外区域的特征 吸收光谱可以区分不同的矿物及同一矿物的不同结晶度。
3、对近红外光谱产生吸收的官能团种类 氢基团C-H (甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、 方基等)， 羟基O-H，巯基S-H，氨基N-H等
仪器测量方式
1、仪器准备：本底扫描、参比扫描、标准扫描 2、定性扫描：蚀变矿物识别 3、半定量扫描：矿物含量分析 4、建库扫描：建立本区特征数据库
数据建模与成图
1、数据建模： 包括一维数据建模和二维数据建模
2、数据成图： 包括等值线图、立体模型、光谱成像
1、一维数据（钻孔数据或沟槽数据）建模
2、二维数据（地表数据）建模
3、等值线图
3212000 3211800 3211600 3211400 3211200 3211000 3210800 3210600 3210400 3210200
570000 570200 570400 570600 570800 571000 571200 571400 571600 571800
常见蚀变矿物的近红外光谱特征
南京地质矿产研究所 南京中地仪器有限公司
2008年9月21日，扬 州
主要内容
1、近红外矿物分析法的原理和应用概况 2、便携式近红外矿物分析仪原理及应用 3、常见蚀变矿物的光谱特征 4、几个应用实例
近红外矿物分析法的原理 和应用概况
1、近红外波长范围
780nm～2500nmLeabharlann 8、蚀变矿物 填图矿床种类
可对高硫化物浅成热液矿床、低硫化 物浅成热液矿床、 斑岩型铜矿床、中温热液矿床、沉积岩型金－铜矿床、铀 矿床、火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床及金伯利岩矿 床进行系统的蚀变矿物填图，帮助研究者快速评价矿床， 提高勘探效率。
9、典型蚀变矿物光谱图
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
• 2）Fe-OH矿物，硫酸盐矿物
• Fe-OH矿物 2210-2300nm为特征吸收
• 在矿物组成中，Fe离子是重要元素之一。其代表矿物有明 矾石、黄铁钾矾，囊脱石，皂石，锂皂石、石膏、纤铁矿、 菱铁矿、阳起石、直闪石和石榴子石等，特别指出的是， 铁氧化物的吸收峰一般在1100nm前，而现有的矿物分析 仪波长范围1300－2500nm，因此有的矿物无法测到，但 上述的代表矿物可以进行检测。.明矾石在1420nm处有 OH＋H2O二者合成峰，Fe-OH特征峰K明矾石在2210nm 处，Na明矾石：2160-2170nm处；黄铁钾矾Fe-OH特征 峰 在 2260-2270nm ； 石 膏 ： Fe-OH 特 征 峰 是 1449 、 1489与1550nm三个重叠峰，这也是石膏的标志峰。
仪器分辨率 ：〈8nm；
波长稳定性 ：±1nm；
波长重复性 ：±1nm；
波长扫描间隔 ：2nm,4nm；
信噪比
：63dB；
探测器
：PbS(Te制冷)；
仪器体积 ：255×110×187；
仪器重量 ：4.2kg；
备用电源 ：〉2小时 ;
软件
：PC机应用程序；微型PDA应用程序。
7、控制和测量软件
8、数据处理软件
4、官能团吸收频率范围 可见光：400nm-1100nm,氧化物 近红外：1100nm－2500nm,层状硅酸岩矿物等 热红外：8000nm-12000nm,不含水矿物
5、典型应用范围：1300nm～2500nm
6、利用近红外光谱可以区分
含羟基之层状硅酸盐矿物（闪石等）
硫酸盐矿物（明矾石，石膏等）
3） 指示矿化关系，富镁的绿泥石接近矿化中心，富钾的 白云母更和矿化有关
4）指示风化范围和过程，如三水铝石表示晚期的铝土质环 境
5）指示矿化作用的化学过程，（如K/Na交代）及温度 （叶腊石，黄玉，地开石等矿物是高温矿物）
4、立体模型
5、光谱成像
400 300 200 100
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500
三、矿物的近红外光谱特征
1、常见蚀变矿物及化学式
2、常见矿物倍频及合成频率位置
3、蚀变矿物光谱特征
碳酸盐矿物（方解石，白云石等）。
7、地质中的应用
矿物识别，为勘查、地质和土壤/基岩测量进行 矿物填图，钻孔和隧道（平硐）编录，蚀变系统 填图和目标区选择，成矿作用的指示，成矿潜力 评价，矿物地球化学和结晶学，采矿中的品位控 制，下脚料中粘土含量监测，辅助遥感图片的判 别等。
具体意义如下：
1）提供矿化环境的特征，如交代类型和交代带等。
1、仪器结构
2、单色仪光路
3、积分球
4、电子电路
5、底层软件
下位机软件
模块1 系统自检
模块2 系统调零
模块3 光谱位置定位
模块4 全谱扫描
模块5 定波长测量
模块6 通讯模块
模块7 工作状态指示
步进电机子 程序
采集子程序
USB通讯程序
UART通讯子程序
USB固件底层驱动 程序
6、仪器指标
仪器测量范围 ：1300nm-2500nm；
1） AL-OH矿物：2170-2210nm为特征吸收 大多数矿物都有铝离子，特别是硅酸盐矿物，含有AL-OH的代表矿物有叶 蜡石、黄玉、白云母、绢云母、伊利石、锂云母、高岭石、地开石、蒙脱 石、钠长石，硬水铝石、刚玉等，其波长在1390-1440nm处有OH＋H2O二 者合成峰，其中H2O为结构水；在1940-1950nm处有H2O吸收峰，其中H2O 为吸附水。2170－2210nm为AL-OH的吸收峰，通常由于地质作用矿物中的 阳离子Al被取代，产生贫Al现象，使AL-OH吸收峰位发生位移，一般地贫 Al时峰位向高波长位移，此位移量是红外光谱建模的一个参数。通常白云 母 、 绢 云 母 、 伊 利 石 、 锂 云 母 和 蒙 脱 石 的 特 征 峰 在 2200nm 附 近 ； 21602165nm内的特征峰为高岭石，随着结晶度的增加，肩峰向长波方向移动， 原地型高岭石结晶度好，峰形尖锐；搬运型高岭石结晶度低，峰形缓，需 要指出的是，高岭石在1410nm处有双峰，一般对称，在2160-2165nm也有 双峰，但不对称，这个特征比较容易识别高龄石。需要指出的是，迪开石 也有高龄石特性，只是在2160-2165nm一般双峰对称；叶蜡石是高温形成的， 在1394nm附近有尖的结构水吸收峰，在2160-2170nm也有很尖的吸收峰， 因此通常可作为仪器标样，由于高温含水量少，在1390-1396nm处吸收峰不 明显。
2、矿物的近红外光谱特征原理
矿物晶格中原子间的化学键的弯曲和伸缩吸收某些区域 的近红外光谱，根据矿物某些官能团在近红外区域的特征 吸收光谱可以区分不同的矿物及同一矿物的不同结晶度。
3、对近红外光谱产生吸收的官能团种类 氢基团C-H (甲基、亚甲基、甲氧基、羧基、 方基等)， 羟基O-H，巯基S-H，氨基N-H等
仪器测量方式
1、仪器准备：本底扫描、参比扫描、标准扫描 2、定性扫描：蚀变矿物识别 3、半定量扫描：矿物含量分析 4、建库扫描：建立本区特征数据库
数据建模与成图
1、数据建模： 包括一维数据建模和二维数据建模
2、数据成图： 包括等值线图、立体模型、光谱成像
1、一维数据（钻孔数据或沟槽数据）建模
2、二维数据（地表数据）建模
3、等值线图
3212000 3211800 3211600 3211400 3211200 3211000 3210800 3210600 3210400 3210200
570000 570200 570400 570600 570800 571000 571200 571400 571600 571800
常见蚀变矿物的近红外光谱特征
南京地质矿产研究所 南京中地仪器有限公司
2008年9月21日，扬 州
主要内容
1、近红外矿物分析法的原理和应用概况 2、便携式近红外矿物分析仪原理及应用 3、常见蚀变矿物的光谱特征 4、几个应用实例
近红外矿物分析法的原理 和应用概况
1、近红外波长范围
780nm～2500nmLeabharlann 8、蚀变矿物 填图矿床种类
可对高硫化物浅成热液矿床、低硫化 物浅成热液矿床、 斑岩型铜矿床、中温热液矿床、沉积岩型金－铜矿床、铀 矿床、火山岩型块状硫化物（VHMS）矿床及金伯利岩矿 床进行系统的蚀变矿物填图，帮助研究者快速评价矿床， 提高勘探效率。
9、典型蚀变矿物光谱图
便携式近红外矿物 分析仪的仪器结构及应用
• 2）Fe-OH矿物，硫酸盐矿物
• Fe-OH矿物 2210-2300nm为特征吸收
• 在矿物组成中，Fe离子是重要元素之一。其代表矿物有明 矾石、黄铁钾矾，囊脱石，皂石，锂皂石、石膏、纤铁矿、 菱铁矿、阳起石、直闪石和石榴子石等，特别指出的是， 铁氧化物的吸收峰一般在1100nm前，而现有的矿物分析 仪波长范围1300－2500nm，因此有的矿物无法测到，但 上述的代表矿物可以进行检测。.明矾石在1420nm处有 OH＋H2O二者合成峰，Fe-OH特征峰K明矾石在2210nm 处，Na明矾石：2160-2170nm处；黄铁钾矾Fe-OH特征 峰 在 2260-2270nm ； 石 膏 ： Fe-OH 特 征 峰 是 1449 、 1489与1550nm三个重叠峰，这也是石膏的标志峰。
仪器分辨率 ：〈8nm；
波长稳定性 ：±1nm；
波长重复性 ：±1nm；
波长扫描间隔 ：2nm,4nm；
信噪比
：63dB；
探测器
：PbS(Te制冷)；
仪器体积 ：255×110×187；
仪器重量 ：4.2kg；
备用电源 ：〉2小时 ;
软件
：PC机应用程序；微型PDA应用程序。
7、控制和测量软件
8、数据处理软件
4、官能团吸收频率范围 可见光：400nm-1100nm,氧化物 近红外：1100nm－2500nm,层状硅酸岩矿物等 热红外：8000nm-12000nm,不含水矿物
5、典型应用范围：1300nm～2500nm
6、利用近红外光谱可以区分
含羟基之层状硅酸盐矿物（闪石等）
硫酸盐矿物（明矾石，石膏等）