北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

ASD | ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星上的斜长石VNIR特征方面的应用

日期: 2023-09-19
浏览次数: 456

从明朝的万户飞天,到前苏联的宇航员尤里·加加林登上太空,再到如今的天问一号火星探测。人类对宇宙的探索从未停止,始终激发着我们的好奇心和无限想象力。

宇宙,是一个神秘而广袤的领域,它孕育着无数的星球、星系和星云,仿佛是一个巨大的宇宙图书馆,等待着我们去阅读其中的每一页。

火星,与地球相似度极高,具有相似的地貌环境、大气环境和季节变化,都拥有卫星和环形山。在太阳系内被认为是除了地球之外,第二个最适合人类居住的星球。

众多的科幻影视作品中有不少涉及到火星,实际上火星也是人类对地外星球探索的一个重点。随着科技的发展和进步,人类对火星探索的技术也在升级,今天推荐给大家的文章就与此相关。

ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星表面斜长石VNIR特征方面的应用

ASD | ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星上的斜长石VNIR特征方面的应用

卫星上的遥感仪器有助于了解行星表面的地质情况。火星遥感任务以前利用火星全球勘测者、火星轨道相机、MGS火星轨道激光高度计、火星快车高分辨率立体相机和火星奥德赛热辐射成像系统等设备发现了水流特征,而利用火星快车观测站光谱成像仪探测到了水合矿物。最近,火星勘测轨道飞行器上的紧凑型勘测成像光谱仪在可见光-近红外(VNIR)范围内检测到了火星表面的斜长石特征。火星表面斜长石的检测引发了对行星上运作的基本过程问题的思考,这些特征的确切起源(即含长石岩石的性质)对理解火星的形成和演化具有明显不同的意义。

之前基于可见光-近红外反射光谱研究了富含钙长石的斜长岩粉末,研究表明,当斜长石长石结构中包含亚铁(Fe2+)时,可以检测到斜长石。在对二元粉末混合物进行的研究中发现,当添加了10%或更多的镁铁质矿物时,不再可见斜长石的光谱特征。根据这些研究,岩石组成中至少需要90%的斜长石含量,才能在总岩石光谱上显示出其独特的光谱特征。然而,使用大型斜长石和辉石晶体的二元混合物进行的另一项研究表明,可能需要高达50%的镁铁质矿物来掩盖斜长石的光谱特征,研究者的关键观点是,长石的组成及岩石中颗粒的大小都会影响斜长石的光谱特征和可检测性。因此,对整块岩石的分析似乎非常重要,除了之前对粉末和颗粒的二元混合物的研究外,还可以与火星遥感观测进行比较(其观测显示出类似斜长石的特征)。

基于此,本研究的目标是确定是否可以在未破碎的含斜长石的陆地岩浆岩(从镁铁质到长英质)中检测到如在火星上观察到的斜长石的光谱特征(1.3 μm吸收带)。

ASD | ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星上的斜长石VNIR特征方面的应用

在本研究中,来自洛林大学岩相学和地球化学研究中心和克莱蒙特奥弗涅大学岩浆和火山实验室的一组研究团队,①选择了五个不同地理来源含长石的宏观岩石样品(均是火山或深成岩),分别是NJ2(英安岩)、NJ11(花岗岩)、NM6(斜长岩)、NR1(玄武岩)和NR2(玄武岩)。②通过光学显微镜观察,了解样品显微结构和矿物组成。通过地球化学分析,确定元素含量。通过化学成分的映射分析,观察不同矿物的分布情况。此外,还进行了长石矿物化学成分的定量分析。③获取样品的光谱反射率ASD Fieldspec 4地物光谱仪和高光谱图像。④对光谱数据进行归一化处理等,使用ENVI软件进行化学成分的分析和矿物分类。并与美国地质调查局(USGS)的参考光谱库进行比对,识别矿物特征。⑤分析长石矿物的化学成分和光谱特征之间的相关性,探讨长石的光谱特征与其组成的关系。并讨论样品中颗粒大小和伴生矿物对长石光谱特征的影响。⑥总结研究结果,并对火星上的长石特征进行讨论和解释。

结果

ASD | ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星上的斜长石VNIR特征方面的应用
用电子探针显微分析仪对5个含长石的宏观样品的薄片进行点分析的结果


ASD | ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星上的斜长石VNIR特征方面的应用

5种含长石样品的反射光谱,连续去除前(a)后(b)

结论

本研究使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针显微分析(EPMA)和反射光谱(点光谱仪和高光谱相机)对五个含长石的宏观样品进行了分析。对样品进行了光谱、岩石学和地球化学表征,以详细描述样品,并试图将其近红外光谱特征与其中一种斜长石联系起来。结果表明,尽管这些宏观样品中斜长石的含量不同(约 30% ~ 80%),但在它们的近红外光谱上仍然可见斜长石的吸收带,但在相应的粉末样品中不一定可见。使用高光谱相机对矿物类平均光谱进行分析,证实了在1.3 μm附近观测到的特征与斜长石矿物有关,尽管橄榄石或黑云母等伴生矿物往往会重叠并影响总岩石光谱中产生的信号。

将该吸收带的位置与斜长石的化学成分进行了比较,更准确地说,将其与铁和钙长石的含量进行了比较。结果表明,FeO和An含量与斜长石吸收带中心位置之间存在相关性,通常随着An含量的增加而增加(除在先前研究中提到的拉长石外)。为了更准确地理解这些趋势,还需要对更大规模的样本进行实验室分析。研究结果还表明,在解释斜长石的VNIR光谱特征时,必须考虑到粒度、斜长石组成和相关伴生矿物,这一发现有助于理解最近在火星上发现的矿物。

总之,研究人员对地球上的样品进行了多种分析方法的综合研究,以深入理解长石的光谱特征,这对于解释火星上的长石特征具有重要意义,这些特征可能对应于一系列含长石的岩石,因此可以提供有关火星地壳形成的信息,并为火星上的矿物研究提供了重要参考。

请点击下方链接,阅读原文:
https://mp.weixin.qq.com/s/C189NRtgFNAMv7504zLfgQ


News / 相关新闻 More
2026 - 08 - 24
小麦蛋白质含量直接影响面粉的加工品质与经济价值。传统凯氏定氮法虽准确,但耗时且会破坏样品,难以满足快速检测需求。近红外高光谱成像为蛋白质无损估算提供了新方法,但海量波段也带来了较高的数据处理和设备成本。因此,如何筛选少量关键波长,在简化模型与硬件的同时保持估算精度,成为推动该技术实际应用的关键。针对这一问题,印度科学与创新研究院与澳大利亚皇家墨尔本理工大学联合团队利用高光谱成像技术,结合混合波长筛选与光谱分箱方法,从147个波长中锁定6个关键波长,实现了小麦蛋白质含量的准确估算,相关成果发表于《Food Chemistry》。 图1.实验流程:数据处理、光谱预处理、波长选择、光谱分箱及模型构建。实验设计研究团队采集了2021至2022年度印度5个小麦主产区的621份样本,蛋白含量覆盖9.5%至17.25%的宽幅范围。采用Resonon Pika NIR-320高光谱成像仪获取光谱数据,每份...
2026 - 08 - 24
研究背景多年冻土区CH₄排放是全球变暖的重要潜在正反馈,但已有研究和模型大多以CH₄通量与温度呈单调响应为基本假设,对CH₄产生/氧化过程可能存在的非线性阈值特征、以及升温—降温季节间水热条件的不对称性关注较少。这提示相同温度在升温相与降温相可能对应不同的通量状态(即“滞后效应”),但这一现象在水文异质性较强的森林—湿地过渡带此前尚缺乏长期原位证据的检验。为此,哈尔滨师范大学臧淑英老师团队依托中国东北大兴安岭北极镇,开展两年高频监测,系统检验CH₄通量的相位依赖性温度阈值及其水文—微生物调控机制,成果发表于《Journal of Forestry Research》。图1.研究区域、样地位置和实验装置。研究方法研究区位于中国东北大兴安岭北极镇,地处欧亚多年冻土带南缘,多年冻土退化剧烈;设置三个关键采样期:活动层融化初期(5 月初)、生长旺季(7 月中旬)、土壤冻结前期(10 月末)。每个生...
2026 - 08 - 17
研究背景生物多样性如何影响入侵,是生态学的核心议题。经典理论认为物种丰富的群落更能抵御外来入侵,但这一认知几乎全部建立在生长季活体植物的研究之上,对植物衰老后凋落物产生的持续影响关注较少。凋落物分解既能释放氮、磷等养分,促进入侵植物生长,也可能携带真菌病原菌,对入侵植物形成生物抑制。这两种相反作用如何共同影响植物入侵,以及本地植物与入侵植物之间的系统发育亲缘关系是否会改变其作用方向,仍有待深入研究。基于此,兰州大学吴纪华老师团队研究以3种入侵菊科植物和12种本土植物凋落物为对象,通过设置不同凋落物多样性、亲缘关系及杀菌处理开展温室实验。结果表明,近缘凋落物主要通过病原菌溢出抑制入侵植物,远缘凋落物则通过养分富集促进其生长,为揭示植物亲缘关系调控多样性—可入侵性关系提供了数据支撑。成果发表于《New Phytologist》。图1.概念图展示了凋落物多样性与入侵性之间潜在机制的关系。研究方法...
2026 - 08 - 17
研究背景萱草(Hemerocallis citrina Baroni),俗称黄花菜,是我国重要的药食两用植物,富含蛋白质、多糖、黄酮和酚类物质,具有抗氧化、抗抑郁和免疫调节等生物活性。我国萱草种植面积居世界前列,其干鲜产品具有较高的食用和经济价值。传统生产中,常通过施用有机肥及氮、磷肥改善土壤养分状况,以促进萱草生长和品质形成。然而,盲目施肥可能产生负面影响,且土壤中的部分碳、氮、磷养分需经微生物矿化和酶促转化后才能被植物有效利用。因此,厘清土壤养分及微生物特征与萱草品质之间的关系,对高品质萱草生产具有重要意义。基于此,山西农业大学毕如田老师团队以大同萱草及其种植土壤为研究对象,分析土壤碳、氮、磷及微生物特征与萱草食用品质的关系,并结合高光谱技术构建土壤参数监测与品质预测模型,为萱草品质早期预测和高品质生产提供数据支撑。相关成果发表于《Applied Food Research》。图1.采...
关闭窗口】【打印
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910124070  010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 



 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开