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The White Mountain demonstration of the ability of multispectral data to discriminate mineralogy and rock types depended exclusively on Landsat and aerial multiband data. On this page we describe the use of Landsat and AVIRIS in the study of alteration in the Goldfield, and briefly the Cuprite, mining districts in Nevada. Goldfield was the first in-depth study of the potential of multispectral imagery for singling out several of the diagnostic alteration minerals associated with the surface manifestation of certain types of mineral deposits lying near the Earth's surface


Goldfield、Nevada研究和其他网站


在早期的ERTS(Landsat-1)天中,几项地质调查旨在确定MSS(以及后来的TM)传感器是否可以生成图像(任何模式:自然或假颜色;比率;PCA;无监督分类;其他),其中显示了NEA矿物变化的迹象。可以检测到地表沉积物。回到第5-1页讨论相关原则。最常见的是水合氧化铁(铁帽)的迹象。

最著名和鼓舞人心的研究是位于内华达州西南部一个活跃的采矿区Goldfield的研究,位于美国95号公路的Tonapah(主要采矿区)以南约30公里(20英里)。这是许多中小型活动或废弃矿山(包括稍后讨论的铜矿区)之一,从中提取金、银和铜。这项研究由美国地质调查局的劳伦斯·C·罗兰博士指导,美国地质调查局的帕梅拉·韦特劳弗和JPL的亚历山大F.H.戈兹等人协助。本文作者(NMS)是美国国家航空航天局的合同监察员,他对这次调查的结果非常满意。我们将在此页面上查看这些内容以及最新更新。

作者记得在80年代中期开车经过戈德菲尔德前往雷诺。公路两边都是棕色、黄色的自然变色,在下面的火山岩上方的表层土壤中很少出现橙色。这幅景观还显示了探矿坑,露出了更新鲜的铁帽蚀变。这是一个典型的视图:

照片由Spectrum International,Inc.菲比·豪夫提供。

这里是原始的ERTS-1彩色场景,其中包含金场蚀变异常。很难在这张格式副本中找到goldfield,但是当你在本页的后续视图中熟悉它时,你可以返回到这张图片,很可能会找到goldfield。如图所示,很难发现任何异常情况。

这是一幅陆地卫星1号图像的大部分,呈准自然色,包括Goldfield区,它改善了蚀变的表现(在这种情况下,主要是水合氧化铁(Gossan)):

靠近右上角的突出山脉是卡维奇山脉。近圆形的白色斑块是泥湖(通常是干的——一个海滩——但在大雨过后可能会有一层薄薄的水覆盖层)。戈尔德菲尔德位于靠近泥湖南端的褐色地带的正下方。铜矿区很难看到,但出现在山峰以西,如图片左下角的石墙山。

结合ASTER和DEM数据的透视图显示了这一区域,就像从飞机上看到的一样。蚀变带的颜色为蓝色、红色和绿色:

图片由Spectrum International,Inc.提供。

调查小组制作了这幅图像的比例版本,其中MSS波段4/5以蓝色显示,5/6以黄色显示,6/7以洋红显示。植被呈橙色;玄武岩呈灰色;硅质喷出物呈粉橙色。Goldfield位于D;Cuprite位于G;C附近,位于内华达试验场的一个延伸部分的Pihute Mesa(这是作者在为原子能委员会工作时曾提议的用于核弹坑爆炸的区域;它也被认为是最终储存核武器的主要地下设施。废物)。

作者试图用推理来揭示铁帽的反常现象。在下一幅图像中,MSS波段4/5=蓝色;5/6=绿色;6/7=红色。与我的预期相反,戈德菲尔德的异常现象表现为一种明显的、可分离的橙棕色。它的形状是一个很长的E-W斑块,在它的西端有形成钩子的趋势,在不同版本中,这是金场异常的“商标”。这种颜色出现在其他地方,尤其是东部的沙漠斜坡上,也出现在铜铜矿周围。

利用Landsat TM数据,该比值组合(5/7、3/1、4/5为rgb)中更为强调地定义了该钩形图案;还确定了铜矿蚀变带:

找到戈德菲尔德,使用泥湖作为参考点,在这个完整的TM场景,其中5和7乐队参与。异常处的颜色是粉红色。

拉里·罗文的研究小组提取了他们认为与几种蚀变有关的异常现象。查看他们的地图(右下角勾画了金场异常的形式):

在下面的地图中是X,代表单独的采矿区和与上面的异常图相对应的区域的前景。在这两者之间来回切换;您会注意到,大多数X与色块一致。

这种相关性似乎足够令人信服。

已经对TM数据进行了处理,以提取有关当前变更的更多信息。这是一幅比例图像,TM波段3/1=红色,表示铁;5/4=绿色,表示二氧化硅;5/7=蓝色,表示粘土矿物。

图片由光谱国际公司Sandra Perry提供。

使用从Aviris任务中获得的数据,黄金场异常的主要成分图像(受到去相关拉伸)产生此结果:

图片由Spectrum International,Inc.的William Peppin提供。

利用这套高光谱数据确定了特定矿物。对于粘土,粉红色=高岭石;红色=地开石;深蓝色=伊利石;对于其他次要矿物,绿色=明矾石;

该小组还测试了Terra上的aster传感器(第16-10页)识别特定类型化学变化的能力。接下来的两张图片显示了金田地区的颜色组合,在顶部图片中,氧化硅(硅石)呈蓝色,底部图片中,粘土矿物伊利石呈蓝色,粘土矿物迪凯特和高岭石呈绿色,明矾石和叶蜡石呈红色:

ASTER image with the distribution of silica-enriched rocks shown in blue.

以上四幅图像以及其他高光谱遥感应用的附加信息可通过访问获得。 Spectral International, Inc 的网站。

Spectrum International为全球利用遥感进行矿产勘探提供服务。这是一幅澳大利亚金伯利地区的ASTER图像,与珍贵材料的主题保持一致,钻石是从一种叫做金伯利岩的超基性火成岩中开采出来的。在阿盖尔矿,露天矿和周围的金伯利矿脉显示在两个视图中。在上视图中,矿脉呈绿色;在下视图中,红色为金伯利岩管(圆柱形侵入体)。

Spectrum International还调查了非洲纳米比亚的一个锌金属矿区。根据斯科普里翁矿的aster数据(带图像背景)的三个视图显示从左到右1)假彩色图像;2)使用计算机增强的场景;3)由红色和绿色伊利石变化主导的变化图:

False color image of the Skorpion Mine image16 image17

在第5节的这一部分中,我们将详细介绍一个强大的遥感产品——目前由JPL和美国地质调查局(U.S.Geological Survey)使用Aviris(机载可见红外成像光谱仪)制作的图像,该产品将在第13节中详细介绍。如下所示(在上下文中,在 page 13-10 )这幅图像描绘了内华达州铜矿区周围的含铁矿物和粘土矿物。这种详细的矿物学分布图代表了目前最先进的适合矿产勘探的传感器能力(以及地质以外的许多其他用途)。

一个蚀变带中的许多矿物都可以被明确地识别出来,这是从犹他州马雷斯瓦尔矿区的阿维里斯图像的传说中可以看出的。

AVIRIS spectrometric determination of the mineralogy of the alteration zone around the Marysvale, Utah mining district.

上面最后三张照片显示的三个著名矿区的蚀变矿物,都支持高光谱遥感将是从空中和太空平台探测具有商业价值的矿床的主要工具的说法。对于地质学家来说,这种方法几乎是“革命性的”。

遥感也被应用于寻找铀矿物。其中一些与氧化或“生锈”的矿床有关,这些矿床具有明显的蚀变特征。但铀矿的勘探通常是用手持盖革计数器或闪烁仪进行的。许多铀矿物在某些岩石类型中被发现——通常是页岩,也有砂岩和石灰石。下一幅图像是陆地卫星图像的一个特别增强的次新世,其中不同的颜色与不同的岩性相关联。图中所示区域为圣拉斐尔涌浪,这是一个宽广的穹顶,地层向外倾斜。它就在犹他州的水袋褶皱的北部,我们在第2节中研究过。

作为一个外围观察,但在犹他州,我们再次展示了著名的宾汉姆铜矿的空间图像,这是世界上最大的露天矿,位于盐湖城以西的奥奎尔山脉。

有一张自然蚀变的蚀变图,是在阿维里斯立交桥期间在宾厄姆矿采矿作业引起的。不幸的是,这些颜色并没有在网上的矿物学资料中被识别出来。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net