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: 321

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 - 04 - 07
农药精准施用的挑战霜霉病等真菌性病害是全球葡萄生产中的重要威胁。近140年来,铜基抗菌化合物一直是防治植物病原菌的重要手段。然而,在实际操作中因杀菌剂施用不当及农药飘移,不仅造成经济损失,还会引致农业土壤持续污染。当前,水敏纸仍是农药飘移评估的常用方法,但该方法已被证明难以精准表征农药在葡萄园的整体沉积状况。高光谱成像技术凭借非破坏性、信息维度丰富的优势,已成功应用于葡萄品种分类、果实成熟度与品质评估、冠层实时监测等领域,而利用该技术实现叶片表面农药沉积量的定量检测,仍是亟待深入研究的开放性课题。近期,西班牙布尔戈斯大学的研究团队在《Data》发表了一篇Data Descriptor,公开了一个包含372幅葡萄叶片高光谱图像的数据集。该数据集系统揭示了3种杀菌剂在不同浓度和施用条件下的光谱差异,可为精准农业中的农药沉积监测、定量分析以及机器学习模型构建提供重要的数据基础。 图1.机械工作台...
2026 - 04 - 07
研究背景人口增长和农业发展的需求推动氮肥大量施用,虽保障了粮食安全,却给水生环境带来巨大压力。氮肥过量施用后,硝酸盐会通过径流和淋溶作用向地表水体迁移,进而引发水体富营养化、藻类水华、地下水污染等问题。在农业小流域,硝酸盐的迁移主要受暴雨驱动的水文过程影响,暴雨会激活地表与浅层地下径流通道,让土壤快速饱和,进而加快硝酸盐经径流和淋溶向河网的迁移速度。现有研究虽证实了暴雨事件与硝酸盐迁移过程存在关联,但不同暴雨型态在事件尺度上对硝酸盐的具体调控机制,目前仍未明确。为此,华中农业大学史志华老师团队以丹江口库区农业小流域为研究对象,结合高频水文监测与稳定水同位素示踪法,完成20场暴雨事件的原位观测与样品分析,系统阐明不同暴雨峰值模式下硝酸盐的输出途径与规律,相关成果发表于国际权威期刊《Water Research》。该研究为解析暴雨结构对农业流域硝酸盐输出的调控作用提供了精准的数据支撑,在揭示水...
2026 - 03 - 31
研究背景青藏高原作为全球变化敏感区和放大器,近几十年来增温幅度显著高于全球平均水平,其生态系统水热格局和碳循环过程正在发生深刻变化。土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放CO₂的主要途径,其强度及变化直接影响生态系统碳收支,并关系到气候变化背景下陆地碳循环反馈的准确评估。然而,在气候敏感的色季拉山,土壤CO₂通量(FCO₂) 如何在日尺度上响应温度与水分的耦合作用?海拔梯度是否真的像传统理论预期的那样,导致通量单调下降?这些问题仍待解答。近期,西藏农牧大学研究团队联合河海大学等团队以青藏高原色季拉山为研究对象,开展了为期两年的原位高频观测研究。其成果发表于知名期刊 《Forests》(2026),研究结果揭示了色季拉山FCO₂非单调的海拔分布格局及其背后的温度主导与水分阈值驱动机制,为优化高寒生态系统碳循环模型及精准评估气候变暖背景下的碳反馈效应提供了重要的科学支撑与数据支持。 图1.研究区域。...
2026 - 03 - 31
研究背景冬枣作为一种营养丰富的功能性水果,其内部品质指标,尤其是可溶性固形物含量(SSC),是决定果实甜度、风味及消费者购买决策的核心因素。传统的SSC检测依赖于破坏性折光法,效率低下且无法满足大规模、无损、在线评估的需求。可见/近红外光谱技术(Vis-NIRS)因其快速、无损的特性,已成为农产品品质检测的主流手段。然而,在实际应用中仍面临因成熟度异质性和测量位置的不确定性导致模型预测结果波动。近日,塔里木大学施明登老师团队在《Journal of Food Composition and Analysis》上发表了一项研究成果,提出了一种结合对比学习与光谱技术的新方法,成功攻克冬枣SSC无损检测中成熟度变异与测量位置不确定性两大技术瓶颈,为冬枣的在线品质监测提供了全新思路。 图1.无损数据采集系统。研究方法样本采集:冬枣采自新疆阿拉尔市塔克拉玛果业有限公司的果园,涵盖4个成熟度阶段(白熟...
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