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水铁矿对可见-短波红外反射光谱(VSWIR)识别和量化分析赤铁矿、针铁矿的影响
1
作者
陈可妍
韩梦麒
+6 位作者
谭伟
周靖雯
秦效荣
贺依琳
梁晓亮
何宏平
朱建喜
《地球化学》
北大核心
2025年第5期669-678,I0001,I0002,共12页
赤铁矿(Hem)和针铁矿(Gth)是地表主要的铁(氢)氧化物,它们的相对含量能反映风化过程中气候环境和地下水条件。可见-短波红外反射(VSWIR)光谱是一种快速、便捷且经济的技术,可用于土壤、风化壳中赤铁矿和针铁矿的定量研究。作为赤铁矿和...
赤铁矿(Hem)和针铁矿(Gth)是地表主要的铁(氢)氧化物,它们的相对含量能反映风化过程中气候环境和地下水条件。可见-短波红外反射(VSWIR)光谱是一种快速、便捷且经济的技术,可用于土壤、风化壳中赤铁矿和针铁矿的定量研究。作为赤铁矿和针铁矿的重要前驱体,水铁矿(Fhy)往往与赤铁矿或针铁矿在地表环境中同时存在。这三类铁(氢)氧化物的VSWIR光谱的吸收带均由Fe^(3+)电子跃迁引起,且都出现在400~1000 nm波段范围内,重叠严重。因此,水铁矿的存在可能对使用VSWIR光谱识别和分析赤铁矿和针铁矿含量造成严重干扰。然而,目前尚缺乏量化评估水铁矿对赤铁矿、针铁矿在~500 nm和~900 nm吸收带半高宽(FWHM)、吸收位置(P)、不对称性(AS)等光谱特征影响的相关研究。因此,本文对Hem-Fhy、Gth-Fhy、Hem-Gth-Fhy的混合VSWIR光谱开展全面研究,以建立精确定量赤铁矿、针铁矿、水铁矿含量的光谱参数。结果表明,~500 nm吸收带的不对称性(AS500)随Hem-Fhy中水铁矿含量增加而降低;~900 nm吸收带的半高宽(FWHM900)随Gth-Fhy中水铁矿含量增加而增大。此外,当三元混合体系中水铁矿含量高于60%时,~900 nm吸收带位置(P900)向长波方向偏移10~25 nm。本研究揭示的铁(氢)氧化物与光谱参数之间的量化关系为矿物的VSWIR光谱分析提供重要依据,同时为FWHM900、P900等光谱参数成为评估古环境和地下水条件演化的有效指标奠定理论基础。
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关键词
水铁矿
赤铁矿
针铁矿
可见-短波红外反射光谱
光谱参数
量化关系
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职称材料
题名
水铁矿对可见-短波红外反射光谱(VSWIR)识别和量化分析赤铁矿、针铁矿的影响
1
作者
陈可妍
韩梦麒
谭伟
周靖雯
秦效荣
贺依琳
梁晓亮
何宏平
朱建喜
机构
中国科学院广州地球化学研究所
中国科学院大学
出处
《地球化学》
北大核心
2025年第5期669-678,I0001,I0002,共12页
基金
江西省“科技+地质”联合计划项目(2023KDG01006)
广东省基础与应用基础研究重大项目(2019B030302013)
国家自然科学基金项目(42022012)联合资助。
文摘
赤铁矿(Hem)和针铁矿(Gth)是地表主要的铁(氢)氧化物,它们的相对含量能反映风化过程中气候环境和地下水条件。可见-短波红外反射(VSWIR)光谱是一种快速、便捷且经济的技术,可用于土壤、风化壳中赤铁矿和针铁矿的定量研究。作为赤铁矿和针铁矿的重要前驱体,水铁矿(Fhy)往往与赤铁矿或针铁矿在地表环境中同时存在。这三类铁(氢)氧化物的VSWIR光谱的吸收带均由Fe^(3+)电子跃迁引起,且都出现在400~1000 nm波段范围内,重叠严重。因此,水铁矿的存在可能对使用VSWIR光谱识别和分析赤铁矿和针铁矿含量造成严重干扰。然而,目前尚缺乏量化评估水铁矿对赤铁矿、针铁矿在~500 nm和~900 nm吸收带半高宽(FWHM)、吸收位置(P)、不对称性(AS)等光谱特征影响的相关研究。因此,本文对Hem-Fhy、Gth-Fhy、Hem-Gth-Fhy的混合VSWIR光谱开展全面研究,以建立精确定量赤铁矿、针铁矿、水铁矿含量的光谱参数。结果表明,~500 nm吸收带的不对称性(AS500)随Hem-Fhy中水铁矿含量增加而降低;~900 nm吸收带的半高宽(FWHM900)随Gth-Fhy中水铁矿含量增加而增大。此外,当三元混合体系中水铁矿含量高于60%时,~900 nm吸收带位置(P900)向长波方向偏移10~25 nm。本研究揭示的铁(氢)氧化物与光谱参数之间的量化关系为矿物的VSWIR光谱分析提供重要依据,同时为FWHM900、P900等光谱参数成为评估古环境和地下水条件演化的有效指标奠定理论基础。
关键词
水铁矿
赤铁矿
针铁矿
可见-短波红外反射光谱
光谱参数
量化关系
Keywords
ferrihydrite
hematite
goethite
visible-shortwave infrared reflectance spectroscopy
spectral parameter
quantization
分类号
P575.4 [天文地球—矿物学]
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题名
作者
出处
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1
水铁矿对可见-短波红外反射光谱(VSWIR)识别和量化分析赤铁矿、针铁矿的影响
陈可妍
韩梦麒
谭伟
周靖雯
秦效荣
贺依琳
梁晓亮
何宏平
朱建喜
《地球化学》
北大核心
2025
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