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矿物的鉴别方法

发布时间:2022-01-22 00:06:00

Ⅰ 常见矿物的识别是什么

矿物是地质作用形成的天然单质或化合物。它们具有相对确定的化学组成,矿物是组成岩石的基本单位,矿物的物理性质是人们识别矿物的基本要素,首先我们介绍一下矿物的物理性质。

如何鉴别各种矿石

许多坛友热衷于用最老式的矿石作检波,也看到坛友找到一些矿石发在坛上要求大家鉴别,因此本人根据自己的知识来谈一谈检波矿石的识别,希望对大家有用。
要鉴别所用的矿石前,首先让我们先认识几个名词:
1、颜色:⑴自色:是矿物本身固有的颜色,
⑵它色:矿物含有外来带色杂质混入的颜色,
⑶假色:矿物表面氧化膜的颜色称为假色;
2、条痕:就是矿物粉末的颜色,可用没有上釉的瓷板上进行划擦后的颜色即为条痕色,条痕可消除假色及减弱它色等,对矿 物的鉴别有很重要的意义;
3、光泽:指矿物的表面反光能力。可分为:
⑴金属光泽:反光能力特强,同金属制品一样光亮。
⑵其它还有半金属光泽、玻璃光泽、油脂光泽等。
4、晶形(矿物的形态,指矿物的外貌特征):可分为单体和聚合体。
⑴单体:矿物 单体的形态可分为 立方形、柱状、板状、针状、片状等,
⑵聚合体:集合体的形态是由个体和集合方式来决定的。可分为显晶集合体和隐晶集合体。
立方体:故名思义,是正方体或长方体;柱状:可分为圆柱状、方柱状等;板状,形如木板。
用放大镜放大后可认出矿物颗粒界限的为显晶集合体:
可分为:粒状集合体,由各个方向发育大致相等的晶粒组成的集合体,如方铅矿、黄铁矿等;当颗粒小到用放大镜也看不清界限时则称为致密块状,如黄铜矿等。
5、解理:是矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开成光滑平面的性质,所裂成的平面称为解理面,如方铅矿常裂开呈一个个立方体。
可分为:极完全解理:解理面大而光滑;
完全解理:解理面平滑,常裂成有规则的解理块如方铅矿为完全立方体制解理;
中等解理:较完全解理差,在矿物碎块中可看到解理面又可看到断口;
其它还有不完全解理、极不完全解理。
6、断口:矿物受力后不沿一定方向破裂,而呈断口状。
其它还有硬度、比重,导电性、磁性等等,就不多说了。

Ⅲ 矿物识别方法和工作流程

目前,矿物识别制图的方法是特征谱带识别和基于相似性测度的识别:①利用岩石矿物的特征谱带构造识别技术,该方法相对直观,简单可行,但是单一的特征往往造成岩石矿物的错误识别,其精度难以达到工程化应用的需求,同时对成像光谱数据的信噪比、光谱重建的精度要求较高;②从岩石矿物光谱的整体特征出发,与成像光谱视反射率数据进行整体匹配、拟合或构造模型进行分解,这也是目前研究的重点,能有效地避免因岩石矿物光谱漂移或光谱变异而造成的单个光谱特征的不匹配,并能综合利用弱的光谱信息,避免局部性特征(如单一特征构建的识别方法)造成识别的混淆,识别的精度高。

对于成像光谱上百个波段而言,数据量非常之大,尤其在目前无论是航空成像光谱数据,如AVIRIS、CASI、HyMap等,还是在轨的航天成像光谱数据,如Hyperion航带都普遍比较窄,一般在3~10km,给大面积应用带来很多不便,增加了大面积数据处理的难度,并使工作量在目前微机配置的条件下成倍增加。因此,无论是从岩石矿物光谱的局域特征还是整体特征开展对矿物的识别,在保证识别精度要求的条件下进行工程化的处理,必须探索新的技术流程。

在对成像光谱数据特征与识别方法的比较研究中,结合工作实际以及进行工程化处理的初步要求,在确保识别精度的条件下,设计出标准数据库光谱+光谱-特征域转换+矿物识别方法的技术流程。该流程的主要作用:

(1)直接开展蚀变矿物的识别与信息提取:在对试验区岩石类型、构造、热液活动以及矿产综合研究的基础之上,提炼与矿化关系密切的蚀变矿物,利用标准库的光谱或野外实测光谱作为参考光谱。

(2)进行光谱域与特征域的转换,实现数据减维与数据压缩,降低工作量,提高工作效率:成像光谱数据波段上百,不同的航带宽度与记录长度使单次处理的数据量达1Gbytes,中间过渡文件单航带可达10Gbytes;在以前的处理中常常将航带分割成较小的区域进行处理后再进行拼接,利用MNF技术可以将整个光谱域空间转换到特征域空间,消除原有光谱向量间各分量之间的相关性,从而去掉信息量较少噪声较高的向量,使数据处理从成百的光谱域集中到去噪的特征域中进行,减低数据量,缩短数据处理时间,提高数据处理的效率。

(3)特征分离,增加不同矿物的可分性,提高矿物识别的精度:在成像光谱数据MNF变换并剔除噪声波段的特征域空间中,不同的波段被赋予了不同的物理或数学意义,地物的光谱特征在特征域发生分离,地物的细微特征得到放大,增加了数据的可分性。

4.4.2.1 光谱特征域转换

光谱分辨率的提高,一方面提高了数据的分类识别的精度以及应用能力,另一方面,增加了数据的容量,也使数据高冗余高相关。有效的数据压缩与特征提取势在必行。一般地,利用传统的主成分变换进行相应的变化,衍生出一系列的成像光谱数据压缩与特征提取方法,如MNF变换(Kruse,1996;Green et al.,1998),NAPC(Lee et al.,1990)、分块主成分变换(Jia et al.,1998)以及基于主成分的对应分析(Carr et al.,1999)等。空间自相关特征提取(Warner et al.,1997)、子空间投影(Harsanyi et al.,1994)和高维数据二阶特征分析(Lee et al.,1993;Haertel et al.,1999)也得到相应的重视。利用非线形的小波、分形特征(Qiu et al.,1999)也在研究之中。

主成分分析(PCA)是根据图像的统计特征确定变换矩阵对多维(多波段)图像进行正交线性变换,使变换后新的组分图像互不相关,并且把多个波段中有用信息尽可能地集中到少数几个组分图像中(图4-4-1)。一般地,随着主成分阶次的提高,信噪比逐渐减小。但在波段较多时并不完全符合这一规律。

为改善主成分在高光谱维中的数据处理能力,相应地利用最大噪声组分变换(MNF)的方法(甘甫平,2001;甘甫平等,2002~2003)。该方法是利用图像的噪声组分矩阵(ΣNΣ-1)的特征向量对图像进行变换,使按特征值由大到小排序的变换分量所包含的噪声成分逐渐减小,而图像质量顺次提高。Σ为图像的总协方差矩阵,ΣN为图像噪声的协方差矩阵。MNF相当于所有波段噪声方差都相等时的主成分分析,因此可分为两步实现,第一步先将图像变换到一个新的坐标系统,使变换后图像噪声的协方差矩阵为单位阵;第二步再对变换后的图像施行主成分变换。此改进的算法称为“噪声调节主成分变换(NAPC)”。

对P波段的高光谱图像

Zi(x),i=1,2,…,p (4-4-1)

可以假设

Z(x)=S(x)+N(x) (4-4-2)

这里,ZT(x)={Z1(x),…,Zp(x)},S(x)和N(x)分别为Z(x)中不相关的信息分量和噪声分量。因此,

Cov{Z(x)}=∑=∑S+∑N (4-4-3)

S和∑N分别为S(x)和N(x)的协方差矩阵。因此,可以定义第i波段噪声分量,

Var{Ni(x)}/Var{Zi(x)} (4-4-@4)

选择线形转换,MNF变换可以表示为

成像光谱岩矿识别方法技术研究和影响因素分析

在变换中,确保

成像光谱岩矿识别方法技术研究和影响因素分析

同时,为使噪声与信息分离,S(x)分别与Z(x)和N(x)正交。

图4-4-1 MNF变换的特征值曲线

MNF有两个重要的性质,一是对图像的任何波段作比例扩展,变换结果不变;二是变换使图像矢量、信息分量和加性噪声分量互相垂直。乘性噪声可通过对数变换转换为加性噪声。变换后可针对性地对各分量图像进行去噪,或舍弃噪声占优势的分量。MNF变换的特征值曲线如图4-4-1。

4.4.2.2 特征分离

在MNF变换后的特征域中不同波段具有不同物理与数学意义。比如变换后的第1波段表示地物的亮度信息,第7 波段或第8 波段表示地形信息。在MNF变换中,通过信号与噪声分离,使信息更加集中于有限的特征集中,一些微弱信息则在去噪转化中被增强。同时在MNF转换过程中,使光谱特征向量集汇聚,增强分类信息。

图4-4-2是一些矿物光谱通过MNF变换前后的曲线剖面图,从右图可见信息与噪声分别有序地集中在一些有限的波段内。通过舍弃噪声波段或其他处理,相应地降低或消除噪声的影响。同时信息也比原始数据更易区分。

4.4.2.3 矿物识别

矿物识别主要选用光谱相似性测度的方法。基于整个谱形特征的相似性概率的大小,能有效地避免因岩石矿物光谱漂移或光谱变异而造成的单个光谱特征的不匹配,并能综合利用弱的光谱信息。

图4-4-2 矿物光谱MNF变换前后特征比较

基于整个光谱形特征的识别方法主要有光谱角技术、光谱匹配滤波、光谱拟合与线形分解等。利用大气校正后的重建光谱数据,可选择性地利用上述矿物识别技术开展端元矿物的识别。光谱角方法可直接选择端元矿物进行匹配,最终生成二值图像,简单易行,在阈值合理可靠的前提下能够获取较高的识别精度。

在成像光谱岩矿地质信息识别与提取方法中,光谱角技术是一种较好的方法之一(王志刚,1993;刘庆生,1999)。光谱角识别方法是在由光谱组成的多维光谱矢量空间,利用一个岩矿矢量的角度测度函数(θ)求解岩矿参考光谱端元矢量(r)与图像像元光谱矢量(t)的相似性测度,即:

成像光谱岩矿识别方法技术研究和影响因素分析

这里,‖*‖为光谱向量的模。参考端元光谱可来自实验室、野外测量或已知类别的图像像元光谱。θ介于0到π/2,其值愈小,二者相似度愈高,识别与提取的信息愈可靠。通过合理的阈值选择,获取矿化蚀变信息的二值图像。

4.4.2.4 阈值的选择与航带间信息的衔接

无论是光谱角技术还是光谱匹配以及混合光谱分解,都存在对非矿物信息的分割,因此阈值的选择是一个必须面临的重要问题。这不仅关系到所识别矿物的可靠度,也关系到矿物分布范围大小的界定。同时由于是分航带提取,不同航带间因大气校正的误差和噪声的影响而使同一地物的光谱特征存在差异,可能使所提取的矿物空间展布特征在航带之间所有诊断和一致性,增加了制图的困难。因此对于阈值的选择,需遵循以下原则:在去除明显假象信息、保留可靠的矿化蚀变信息情况下考虑整体的一致性以及航带的过渡性。

4.4.2.5 技术流程

结合成像光谱数据预处理,根据实际应用情况,可以总结出成像光谱遥感地质调查工作的技术流程,如图443所示。

Ⅳ 鉴别矿物的依据是什么

由于不同的矿物具有不同的物理特性,所以,在通常情况下,只要根据这些特性,就可以把矿物鉴别出来。
(一)从矿物的不同形状来识别矿物
由于矿物的成分、内部构造及生成环境不同,常以不同的形状出现,有的矿物成片状如云母、辉钼矿;有的矿物成立方体如黄铁矿、食盐;有矿物成同心园状,如孔雀石;有的矿物成丝状,如石棉;也有的成钟乳状如针铁矿、钟乳石、褐铁矿;有的成肾状如赤铁矿;有的成放射状如电气石。此外还有些象葡萄或黄豆堆在一起的叫葡萄状如葡萄石、孔雀石或豆状如铬铁矿等等。我们可以从这些常见的形状来区分矿物。
(二)从矿物的颜色来辨别矿物
我们拿着一块矿物时,首先看到的是它的颜色,因此,颜色是矿物的重要标志之一。许多矿物都有它固有的颜色,如磁铁矿是黑色的,黄铜矿是黄色的,辰砂是朱红色的,孔雀石是翠绿色的。但有些矿物,由于混入了杂质,改变了它原来的颜色,如水晶,本来是无色透明的,但由于混入了杂质,变成了柴水晶、烟水晶、黑水晶等。
(三)根据矿物的条痕来鉴别矿物
矿物的条痕也就是矿物粉末的颜色。将矿物敲开的新鲜面。有些矿物的颜色和其条痕的颜色是不同的,如黄铁矿颜色是淡黄色,条痕却是黑褐色或墨绿色;黑钨矿的颜色是黑色的,而条痕却是深褐色。但也有些矿物的颜色和条痕的颜色是一样的,如辰砂的颜色和它的条痕都是红色的。软锰矿的颜色和它的条痕都是黑色的。
(四)根据矿物的硬度来鉴定矿物
(五)根据矿物的光泽来识别矿物
光泽就是光线照射到矿物表面上反射出来的光彩。你看到或者听说过了吧!金刚石是最名贵的宝石,它放出的光(实际上就是反射出来的光彩)辉煌灿烂,非常好看。金刚石能放光,其他任何矿物也同样能放光。

Ⅳ 如何利用矿物鉴定矿物

物理方法:用矿物的一些物理性质来区分矿物,这是最简单实用的方法,是我们在野外鉴定的主要方法,这些物理性质主要有:1)形状:片状、肾状、鲕状、菱形、立方状、板状、致密状、短柱状等。2)颜色 矿物的颜色是最容易引起注意的。分为三种:自色—矿物本身所固有的颜色。它色—矿物中混入杂质,带色的气泡所导致的颜色。假色—由矿物表面氧化膜、光线干涉等作用引起的颜色。3)条痕:矿物粉末的颜色。将矿物在白瓷板上刻划后留下粉末的颜色。它可以消除假色,减弱他色,保存自色,但矿物硬度一定要小于白瓷板。具体简单的物理方法区别,准备2个道具,第一是一把小刀,第二是一块白色瓷砖。石英:玻璃光泽透明,解理较好,硬度比小刀大,小刀划不出明显的痕迹出来长石:玻璃光泽比石英硬度稍小 比较常见,主要是钠长石和钾长石滑石:白色,半透明,硬度很低,可以用指甲画出痕迹出来,放在舌头上还有种粘的感觉。萤石:具很强荧光,用小刀可以刻出明显痕迹。长石分两大类——正长石(钾长石)和斜长石,二者区别在于两组解理的夹角,正长石等于90度,斜长石小于90度 一般颜色多样,有些正长石显肉红色,是由于含有铁的原因黄铁矿:浅黄铜黄色,表面常具黄褐色锖色。放在白色瓷砖上划出的条痕绿黑或褐黑。强金属光泽菱铁矿:一般为晶体粒状或不显出晶体的致密块状、球状、凝胶状。颜色一般为灰白或黄白黄铜矿:很容易和金矿混淆。从它的颜色和条痕当中鉴别出来,它和黄铁矿相像,但是硬度不如黄铁矿。鉴定时,指甲刻不出明显痕迹,但如果是金矿的话,指甲可以划出痕迹。

Ⅵ 矿物有哪几种其主要的鉴别特征是什么

主要造岩矿物:黄铁矿、石英、赤铁矿、褐铁矿、方解石、白云石、石膏,橄榄石、辉石、角闪石、斜长石、正长石、白云母、黑云母、绿泥石、蛇纹石、石榴子石、滑石、高岭石、蒙脱石。
鉴别特征:造岩矿物就其化学成分而言,绝大多数为硅酸盐,其余为氧化物、硫化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐等。

矿物质是一种起初存在于岩石和金属类等非生物中的无机物。当岩石与石头经过了数百万年的侵蚀、碎裂后,就会成为土壤的一部分。而这些物质会造成透过土壤传递给植物,而植物在经过草食性动物的啃食后,矿物质也进入动物体内。人们在信用这些植物或动物产品后,矿物质便进入人体内。

矿物质的作用?

1、帮助代谢。

2、协助造血。

3、维护神经功能。

4、调节身体机能。

5、制造护氧化酵素。

6、调节、分泌荷尔蒙。

7、帮助血液和骨骼的组成。

8、帮助能量被吸收、利用。

9、维持体液与酸碱度值的平衡。

10、使身体可迅速确实夺执行各项活动。

什么是常量及微量矿物质?

矿物质与维生素同等重要,一旦缺乏了将会导致疾病。但如果摄取过量,也会有中毒等副作用产生。目前人体所必需的矿物质有22种之多,而这些矿物质摄取后,多会留存在我们的骨骼与肌肉组织中。

矿物质依人体需要量的多寡,可以分为常量矿物质和微量矿物质;常量矿物质每日需求量在100毫克以上;微量矿物质的需求量很少,但它们对健康却十分重要,仍必须均衡摄取。

常量矿物质:钠、钾、钙、镁、氯、磷、硫。

微量矿物质:铬、氟、钴、硼、钒、锌、碘、铁、钼、硒、锰、铜、锗、矽等。

Ⅶ 地质学家是怎样鉴别矿物

如果是手表本的话就从矿物的物理性质来鉴定,比如颜色,硬度,光泽,晶形,条痕等,如果是显微镜下主要根据矿物的光学性质来鉴定,比如折射率,颜色,干涉色,消光角等,还可以根据晶体形态,双晶形态等来鉴定……但是在野外条件下,是没有那么好的条件的,一般都是通过自己积累的经验,和对矿物的熟悉程度来分辨,呵呵……

Ⅷ 如何识别矿物标本

矿物标本鉴定方法:①外表特征鉴定法。凭借铁锤、放大镜、体视显微镜、小刀、瓷板、磁铁等简单工具,辅以盐酸、硼砂、钼酸铵等化学药物试剂,根据矿物的形态、颜色、光泽、透明度、比重、硬度、解理、断口、脆性、磁性、可燃性、味道、可溶性、化学反应等方面的特征,对矿物进行简易的鉴别。②科学仪器鉴定法,包括物相分析法、结构分析法、化学成分分析法和波谱分析法。物相分析是在矿物外表特征鉴定的基础上,比较精确地测定矿物的某些物理性质或晶体结构的某些参数,从而确定出矿物的种名;结构分析则是利用 X射线等高能电磁波在晶体中产生的衍射效应,来研究和确定矿物晶体的内部结构。物相分析和结构分析的内容包括比重的测定、透明矿物光性的测定、不透明矿物光性的测定、电子显微镜分析、X 射线衍射分析、热分析等。化学成分分析法是确定矿物化学组成的方法。常用的有粉末研磨法、斑点试验法、显微化学分析法、染色法、合理分析法(矿石物相分析法)、极谱分析法、光谱分析法、激光显微光谱分析法、原子吸收光谱分析法、X射线荧光光谱分析法、电子探针 X射线显微分析法、中子活化分析法等。波谱分析法,是利用从射频波、微波、红外线、可见光、紫外线直至 X射线、γ射线等整个电磁波谱的发射和吸收效应,对矿物成分和结构进行测定的方法。其常用的技术手段,有红外吸收光谱、核磁共振、电子自旋共振(顺磁共振)、穆斯堡尔效应等,在测定中,视具体矿物而定。

Ⅸ 矿物鉴定和研究的专门方法

用肉眼鉴定仍然确定不了的矿物,就需要借助其他专门方法。矿物的鉴定和研究方法很多,应根据研究目的,按照有效、准确和快速的原则进行选择。

鉴定和研究矿物的专门方法包括:

(1)检测矿物化学成分的方法:简易化学试验、光谱分析、原子吸收光谱分析、激光光谱分析,X射线荧光光谱分析、极谱分析、化学分析和电子探针分析;

(2)通过测定矿物某种物性或晶体结构数据从而可定出矿物种属的方法:密度测定、热分析、显微镜观察、电子显微镜观察、X射线分析、红外光谱分析、穆斯堡尔效应;

(3)研究矿物形貌的方法:测角法、电子显微镜观察;

(4)其他专门方法:包裹体研究、稳定同位素研究等。

Ⅹ 鉴别矿物方法有哪些

手标本和显微镜

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