第52卷第1期Vol.52,No.1,41–522023年1月GEOCHIMICAJan.,2023收稿日期:2021-02-17;改回日期:2021-10-29项目资助:国家自然科学基金(41921003,42072044,42272038)、中国科学院地质与地球物理研究所重点部属项目(IGGCAS-201901)和广东省科技计划(2020B1212060055)联合资助。第一作者简介:张永磊(1992–),男,博士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail:zhangyonglei0828@163.com通信作者:何宏平(1967–),男,研究员,主要从事矿物学方向研究。E-mail:hehp@gig.ac.cnGeochimica▌Vol.52▌No.1▌pp.41–52▌Jan.,2023近红外光谱对岩矿表面黏土矿物覆层的响应张永磊1,2,3,陶奇1,2,何宏平1,2*,朱建喜1,2,李尚颖1,2,3,张佰发1,2,3,周洋3,席佳鑫1,2,3,冯雨周1,2(1.中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室,广东广州510640;2.中国科学院深地科学卓越创新中心,广东广州510640;3.中国科学院大学,北京100049)摘要:近红外光谱(NIR)技术具有测试快速、准确和对样品无接触、无损害等诸多优点,因而被广泛应用于材料科学、医学和地球科学等众多领域。在地质学和行星探测领域,近红外光谱常用来原地和遥感识别星球表面矿物组成、分布及相对含量等信息。近红外光谱对含有羟基和水的矿物,特别是黏土矿物有更强的响应,而黏土矿物主要的生成条件和矿物物化性质使其常常以岩石矿物表面覆层形式广泛存在于地表环境中。在实际测试过程中,覆层形式存在的黏土矿物极有可能会对探测目标区的岩石矿物含量和赋存状态等信息产生干扰,其干扰程度和机制尚不十分清楚。为此,本研究针对性地考察了黏土矿物覆层对矿物表面近红外光谱测试的影响。选用绿脱石、绿泥石、高岭石和伊利石4种代表性黏土矿物,覆层的厚度分别设计约为30、10、2和1μm;基体矿物选取角闪石、钾长石和石英为代表。实验结果表明,在位于2100~2370nm处的近红外光谱吸收波段,不同厚度的黏土矿物覆层均会不同程度地影响基体矿物的反射光谱特征,导致在遥感探测过程中无法准确地获取其光谱信息,且随着覆层厚度增加,基体矿物信息被湮没的程度加剧。与富铁黏土矿物(绿脱石和绿泥石)相比,富铝黏土矿物(高岭石和伊利石)在2100~2370nm波段更易被近红外光谱识别。当因覆层厚度较小(<30μm)而导致黏土矿物的结构羟基特征吸收峰的相对深度与矿物含量相关性较低时,其特征吸收峰的二阶导数强度值可更好地指示覆层矿物的相对含量。本研究所取得的结论可为近红外光谱在矿产勘查和...
