专利名称：基于aster卫星数据的斑岩铜典型蚀变带矿物信息提取方法
技术领域：
本发明涉及一种基于ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer,即高级空间热放射与反射测量仪)卫星数据的斑岩铜典型蚀变带矿物信息提取方法，尤其是涉及一种基于ASTER卫星数据的斑岩铜矿泥化-似千枚岩化蚀变带矿物组合信息提取方法，属于遥感地质技术，适用于利用ASTER卫星数据半定量识别斑岩铜矿床典型蚀变带中泥化-千枚岩化蚀变带矿物组合。
背景技术：
ASTER卫星数据是介于传统TM(Thematic Mapper,即专题制图仪)/ETM+(Enhanced Thematic Mapper Plus，即增强的专题制图仪+)等多光谱数据和高光谱数据之间的多光谱数据，国外也有专家称之为高光谱数据。高光谱数据识别矿物可以实现单矿物或矿物组合定量识别，但是，目前没有在轨运行的适用于地质矿产相关的矿物蚀变的数据源；现阶段开展的蚀变矿物信息提取，均以TM/ETM+和ASTER数据为数据源，前者提取铁染和羟基异常信息技术方法相对成熟，ASTER数据由于其包含3个可见光(0. 52-0. 86um)、6个短波红外 (1. 60-2. 43um)和5个热红外(8. 125-11. 65um)共计14个波段，可以提取更加细微的蚀变矿物和组合信息，国内外相关专家开展了大量的针对性研究与应用，目前主要研建了包括 Fe3+离子、Al-OH基团、CO32离子团和Mg-OH基团类矿物信息提取方法。但是，还没有形成就某一特定成矿类型典型蚀变带信息提取的技术方法。斑岩铜矿床占全球铜矿产量的70 %以上，且多为大型-特大型矿床，其具有典型的围岩蚀变分带性，从中心向外位依次为(1)钾质蚀变带蚀变矿物主要为黑云母和钾长石；( 似千枚岩化带(石英-绢云母化带)蚀变矿物主要为石英和绢云母；C3)泥质蚀变带蚀变矿物主要为高岭石、蒙脱石、明矾石和石英；(4)青盘岩化带蚀变矿物主要为绿泥石、绿帘石和方解石。通过前人的研究发现上述4个蚀变带并不是每个矿床都发育齐全的， 但以石英、绢云母构成的似千枚岩化带，几乎在所有斑岩型铜矿中均有广泛发育，其强度、 范围和矿化的规模有直接的关系。安第斯巨型成矿带是全球最大的斑岩铜矿成矿带，该带内广泛分布大型-特大型斑岩铜矿床，铜产量占全球铜产量的40%以上，且均具有典型斑岩铜矿围岩蚀变带，矿体与似千枚岩化带密切相关。据此，只要能研发提取出似千枚岩化带类蚀变矿物或矿物组合的方法，将为斑岩型铜矿的找矿工作提供直接的指示信息。泥质岩化带和似千枚岩化带主要蚀变矿物包括石英、绢云母、高岭石、蒙脱石、伊利石和明矾石等，后5种矿物均具有在2. 2吸收谷(对应ASTER数据的B6)，B4高反射峰以及B7相对较高反射峰特征。据此，构造4个波段(Bi，B 4，B 6，B 7)主成分分析模型，通过对比分析其他典型蚀变矿物波谱曲线特征，发现其他矿物波谱曲线不具备该特征，这样可以利用该4个波段主成分分析模型提取出泥化-似千枚岩化带蚀变矿物组合信息。
发明内容
本发明的目的是，针对目前具有巨大铜矿找矿潜力的斑岩型铜矿还没有提取其典型蚀变带矿物组合信息的问题，提出基于ASTER卫星数据的斑岩铜典型蚀变带矿物信息提取方法，即基于ASTER数据源4个波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型。在斑岩铜矿成矿区/带均可以采用该方法，提取出典型蚀变带主要矿物组合信息，为斑岩铜矿的找矿工作提供重要的直接指示信息。现有的TM/ETM+数据和ASTER数据开展的蚀变矿物提取技术均为基于蚀变矿物波谱曲线特征开展大类蚀变异常信息提取，还没有形成基于地质成矿系统特别是具有重大找矿意义的典型蚀变带主要蚀变信息提取方法，有必要研发基于ASTER卫星数据的斑岩铜矿泥化-似千枚岩化蚀变带矿物组合信息提取方法。首先，基于USGS标准波谱数据库重建蚀变带主要蚀变矿物对应ASTER数据B1-B9的波谱曲线，综合对比分析斑岩铜矿围岩蚀变带蚀变矿物波谱曲线特征，并构建4个波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型，研发基于ASTER 数据的斑岩铜矿泥化-似千枚岩化蚀变带主要矿物组合信息提取方法，为在斑岩铜矿的找矿工作提供直接指示信息。本发明针对上述需要解决的技术问题，提出了一种基于ASTER卫星数据的斑岩铜典型蚀变带矿物信息提取方法，如
图1所示，具体包括如下步骤步骤一 ASTER数据的读入；步骤二 数据质量分析与控制；步骤三数据预处理；步骤四构建4波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型，获取特征向量矩阵；步骤五特征向量矩阵分析，确定蚀变矿物信息所在主分量；步骤六统计出蚀变矿物信息所在主分量象元灰度值平均值和标准离差(σ )；步骤七根据步骤六的统计结果，确定阈值，提取蚀变矿物组合信息。其中步骤三所述的“数据预处理”，其具体方法为，首先，利用ASTER数据管理与分发官网提供的Crosstalk 3. 0软件，消除传感器本身设置引起的串扰因素；然后，采用 FLAASH(Fast Line-of-Sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes)大气校正模型，完成ASTER数据大气校正；最后，消除黑边和边框、植被、冰雪、水体(海洋、湖和湿地)边缘、云等引起的干扰信息，并制作掩膜层。其中，步骤四中所述的4波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型构建的主要依据是 基于USGS(United States Geological Survey，即美国地质勘探局)标准波谱数据库重建斑岩铜矿蚀变带主要蚀变矿物对应ASTER数据Bl至B9的波谱曲线(如图2)，综合对比分析斑岩铜矿围岩蚀变带蚀变矿物波谱曲线特征，确定白(绢)云母(似千枚岩化带主要蚀变矿物)、高岭石、蒙脱石、伊利石和明矾石(泥质岩化带主要蚀变矿物)等蚀变矿物均具有在2. 2吸收谷(对应ASTER数据的B6，图2b)、B4高反射峰以及B7反射峰特征，而其他蚀变矿物不具备该特征，进而利用这一特征构建4波段(Bi，B4, B6, B7)主成分分析方法，并通过阈值的确定，提取出斑岩铜矿床泥化-似千枚岩化蚀变带矿物组合信息。步骤四中所述的构建4波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型，获取特征向量矩阵， 具体流程是(1)计算每一波段的均值、方差
①各波段的均值为第一主成分波段(Bi)均值
权利要求
1.一种基于ASTER卫星数据的斑岩铜典型蚀变带矿物信息提取方法，即泥化-似千枚岩化蚀变带矿物组合信息提取方法，其特征在于它包含以下步骤第一步=ASTER数据的读入； 第二步数据质量分析与控制； 第三步数据预处理；第四步构建4波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型，获取特征向量矩阵； 第五步特征向量分析，确定蚀变矿物信息所在主分量； 第六步统计出蚀变矿物信息所在主分量象元灰度值的平均值和标准离差(ο)； 第七步根据第六步的统计结果，确定阈值，提取蚀变矿物组合信息。
2.根据权利要求1所述的基于ASTER卫星数据的斑岩铜矿典型蚀变带矿物信息提取方法，其特征在于步骤四中所述的构建4波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型，获取特征向量矩阵，具体流程是(1)计算每一波段的均值、方差①各波段的均值为
全文摘要
本发明涉及一种基于ASTER卫星数据的斑岩铜典型蚀变带矿物信息提取方法，即泥化-似千枚岩化蚀变带矿物组合信息提取方法，其特征在于它包含以下步骤第一步ASTER数据的读入；第二步数据质量分析与控制；第三步数据预处理；第四步构建4波段(B1，B4，B6，B7)主成分分析模型，获取特征向量矩阵；第五步特征向量分析，确定蚀变矿物信息所在主分量。该方法简洁、实用、可操作性强，可以半定量的提取出斑岩铜矿典型蚀变带泥化-似千枚岩化矿物组合信息，而且，所用ASTER卫星数据已覆盖全球90％以上陆地，具有在全球斑岩铜矿成矿带(区)推广应用的价值，可为寻找该类矿产提供重要的直接指示信息。
文档编号G06F19/00GK102426625SQ20111028211
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者李志忠, 杨日红 申请人:中国国土资源航空物探遥感中心