一、引言

礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)事關(guān)國計(jì)民生和國家安全。我國在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)成效顯著，新發(fā)現(xiàn)了許多大型礦，礦種包含了銅、鋁、鋰等，全國新增3000多萬噸銅，等同于以前10年期間總和。鋰、鋯、鉿、氦氣、稀土等戰(zhàn)略新興礦產(chǎn)勘查的重大突破，為我國新能源、新材料、航天航空等新興行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全提供有力資源保障。

那么，該如何找到可開采的礦產(chǎn)資源呢？在遙感技術(shù)的、衛(wèi)星檢測和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等各方面的進(jìn)展下，找礦的精準(zhǔn)度也得到了顯著的提升。

二、高光譜遙感技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)找礦？

當(dāng)太陽光線照射到礦物或巖石表面時(shí)，人射光會(huì)發(fā)生反射和吸收，由于物體內(nèi)電子過程和振動(dòng)過程，人射能量的吸收會(huì)形成特征的光譜吸收譜帶，這就造成了不同巖石、礦物具有不同的光譜特征，而這正是高光譜遙感巖礦識別、蝕變提取等地質(zhì)找礦應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。

表 波段范圍與可識別礦物

空中光譜測量使用無人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)、地面光譜測量采用地物光譜儀，二者相結(jié)合能夠?yàn)楹娇崭吖庾V遙感數(shù)據(jù)解譯工作提供一定的光譜地面控制，并為高光譜數(shù)據(jù)異常提取成果的質(zhì)量評價(jià)提供依據(jù)。

萊森光學(xué)遙感探測系列產(chǎn)品

（左：無人機(jī)高光譜成像系統(tǒng) 右：地物光譜儀）

三、高光譜遙感識別礦石礦物

對于礦化蝕變不發(fā)育的地區(qū)，高光譜遙感找礦可以通過直接識別礦石礦物來開展工作。高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用還可通過解譯地質(zhì)構(gòu)造信息等間接應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)地層巖性、構(gòu)造等地質(zhì)要素的解譯和評價(jià)研究，為該地區(qū)后續(xù)的礦產(chǎn)調(diào)查和評價(jià)工作提供了技術(shù)支撐。

四、LIBS如何實(shí)現(xiàn)礦石種類識別

激光誘導(dǎo)擊穿光譜的基本原理：高能脈沖激光通過聚焦透鏡聚焦到待測樣品表面,輻照區(qū)域迅速吸收激光能量進(jìn)而發(fā)生電離產(chǎn)生高溫、高密度的等離子體,等離子體弛豫過程中發(fā)出的特征譜線被光譜儀收集，可通過譜線的強(qiáng)度來標(biāo)定樣品中的元素及其含量。

萊森光學(xué)激光誘導(dǎo)光譜儀系列產(chǎn)品（左：分體式激光誘導(dǎo)光譜儀 右：工業(yè)在線激光誘導(dǎo)光譜儀）

萊森光學(xué)激光誘導(dǎo)光譜儀系列產(chǎn)品

（左：實(shí)驗(yàn)室一體化式激光誘導(dǎo)光譜儀 右：手持式激光誘導(dǎo)光譜儀）

1017mJ激光脈沖激發(fā)下Y16礦石的光譜圖

燃煤樣品的光譜圖

等離子體發(fā)出的光通過光學(xué)系統(tǒng)（如光纖、光譜儀）收集并分光。每個(gè)元素具有獨(dú)特的特征譜線（如Fe的248.266 nm、Si的288.158 nm、Ca的647.166 nm），這些譜線如同“化學(xué)指紋”，通過光譜儀檢測后可定性識別礦物中的元素種類。

LIBS技術(shù)通過激光誘導(dǎo)等離子體的光譜特征，實(shí)現(xiàn)了礦物的快速、無損、多元素分析。其核心在于元素特征譜線的識別與定量校準(zhǔn)，結(jié)合高靈敏度和空間分辨率，使其在礦產(chǎn)勘探、環(huán)境監(jiān)測及工業(yè)質(zhì)量控制中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。

五、技術(shù)賦能資源勘測

礦產(chǎn)資源是支撐現(xiàn)代工業(yè)文明的基石，而科技創(chuàng)新正為礦物勘探注入全新動(dòng)能。從高光譜遙感技術(shù)通過“光譜指紋”精準(zhǔn)鎖定蝕變礦物分布，到LIBS激光誘導(dǎo)光譜儀解析礦石元素成分，智能化勘查手段已構(gòu)建起“空天地一體”的探測網(wǎng)絡(luò)。我國在新一輪找礦突破中，不僅以銅、鋰等戰(zhàn)略資源的重大發(fā)現(xiàn)筑牢產(chǎn)業(yè)鏈安全防線，更以技術(shù)革新重新定義資源勘探的精度與效率。未來，隨著高光譜、LIBS與人工智能的深度融合，“透視地層”的科技之眼將穿透億萬年的地質(zhì)密碼，讓更多深藏地下的資源寶藏浮出水面，為保障國家能源安全、推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型提供不竭動(dòng)力！

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便攜式地物光譜儀iSpecField-NIR/WNIR

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審核編輯 黃宇