مقاله ژئو شيمي زمين شناسي

 nx دارای 15 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : ژئو شیمی زمین شناسی خلاصه مقاله :انعكاس طیفها در طول موجهای مرئی و نزدیك به مادون قرمز وسیله ای سریع و كم خرج جهت بیان كانی شناسی نمونه ها و به دست آوردن اطلاعات درباره تركیب شیمیایی ، فراهم می آورد .پارامترهای نوار جذب از قبیل موقعیت ، عمق ، عرض و عدم تقارن تركیب(تركیب شیمیایی )جهت تخمین تقریبی تركیب نمونه ها از میدان ماوراء طیفی استفاده شده است . این امر منجر به فراهم آمدن اطلاعات تكنیكهای كانی شناسی سطح( مانند طبقه بندی ) در استفاده از موقعیت و عمق باند جذب می شود.به هر حال هیچ تلاشی برای فراهم كردن تصاویر پارامترهای باند جذب صورت نگرفته است . در این مقاله یك تكنیك درون یابی خطی ساده به منظور استنتاج عدم تقارن ،عمق و موقعیت باند جذب از اطلاعات تصویری ماوراء طیفی پیشنهاد می شود . اطلاعات AVIRIS بدست آمده در سال1995 در روی منطقه معدن كاری كاپریت (نوآدا در ایالت متحده امریكا )جهت اثبات تكنیك و تفسیر كردن اطلاعات بر حسب فاز های دگرگونی شناخته شده منطقه استفاده می شود .تحلیل حساسیت روشهای پیشنهاد شده نشان داد كه نتایج خوبی می تواند برای تخمین موقعیت طول موج جذب بد ست آید ، اگر چه عمق تخمین زده شده نوار جذب نسبت به پارامترهای ورودی انتخاب شده حساس می باشد . تصاویرپا رامتری (عمق ، موقعیت ، عدم تقارن جذب ) هنگامی كه به دقت توسط مشاهدات جزیی تجزیه شده به وسیله یك زمین شناس ،آزمایش و تفسیر می شود ،اطلاعات كلیدی درباره كان شناسی سطح فراهم می آورد .تخمین عمق و موقعیت می تواند مر تب باشیمی نمونه ها باشد و بنابراین اجازه ارتباط بین فضای میان بین میدان“ زمین شیمی و مشاهدات جزیی“ فراهم می آورد . لغات كلیدی مؤلف :طیفهای ماوراء، مشاهدات جزیی ، طیف نمایی، تحلیل تركیت جذبی ، دگرگونی گرمابی. 1- مقدمه :هنگامی كه فعل و انفعالات داخلی نوری توسط یك سنگ یا ماده معدنی ، نوری باطول موجهای معین ، توسط سایر طول موجها جذب می شود ، می تواند به جسم ماده اصلی ارسال شود .انعكاس به عنوان ضریبی از شدت نور منعكس شده از یك نمونه به شدت نور ساتع شده بر روی آن .تحول الكترونیك و مراحل انقال شارج (به عنوان مثال تغییرات در حالات انرژی الكترونها به اتمها یا ملكولها )وابسته به تحول یونهای فلزی از قبیل Cr ،Ti،Fe .حالات تشخیصی تركیبات جذبی با طول موج مرئی و نزدیك به مادون قرمز در منطقه طیف مواد معدنی ،را بیان می كند .(برنز 1993 ،آدامز 1974و آدامز 1975) علاوه بر این مراحل جهشی H2O ،OH ( به عنوان مثال جابجایی های كوچك اتمها نسبت به موقعیتها ی آرامش خود). جذبهای قوی اساسی در بخشی از طیف با امواج متوسط تا كوتاه مادون قرمز (هانت 1977) تولید می كنند. موقعیت شكل و عمق و عرض این تركیبات جذبی توسط ساختار كریستالی مشخص كنترل می شود كه در آن گونه های جذبی و ساختار شیمیایی مواد شامل می شود .بنابر این تركیبات جذبی مختلف می توانند مستقیما با شیمی و ساختار ساده در ارتباط باشند عمق جذب ، نشانگری جهت مقدار ماده ای است كه سبب جذب حاضر در یك نمونه می شود .علاوه بر این عمق نوار جذبی با اندازه ذره یا دانه در ارتباط است همانطور كه مقدار نور پراكنده شده و جذب شده توسط یك دانه بستگی به اندازه دانه دارد.یك دانه بزرگتر مسیر درونی بزرگتری بر اساس قانون بیرز دارند كه فوتونها ممكن است در آن جذب شده باشند .   در دانه های كوچكتر سطوح انعكاسی بیشتری در مقایسه با طولهای مسیر فوتون در داخل وجود دارد ، چنانچه ضریب پخش فرا تر رود انعكاس با افزایش دانه كاهش می یابد .میدان وطیف آزمایشگاهی برای ارتباط دادن تركیبات جذبی با حالات شیمیایی نمونه ها هم در گرایش خاك شناسی و هم كانی شناسی به مانند علم پوشش گیاهی استفاده میشود .جهت تحلیل اطلاعات تصویری ماوراء طیفی چندین تكنیك موجود می باشند تا تركیب سطح را (به عنوان مثال كانی شناسی سطح ) از تركیبی از عمق و موقعیت نوار جذبی استنتاج كند . به هر حال این قبیل تكنیك ها اطلاعات سه بعدی در رابطه با تغییرات شكل موقعیت و عمق نوار جذبی به وجود نمی آورند .علی رقم این حقیقت كه این پارامترها استفاده حیاتی در نقشه برداری تركیبی سطح دارند در این مقاله در ابتدا مروری درباره استفاده از انعكاس طیف نما جهت تخمین ژئو شیمی سنگ ، خاك و استفاده از طیف نمای آزمایشگاهی و میدان برای بیو شیمی های برگ مانند ارائه شده است . سپس تكنیكهای تحلیلی تركیب سه بعدی موجود نسبت به تركیبات جذبی نقشه در اطلاعات تصویری ماوراءطیفی ارز یابی می شود . پس از آن یك روش انتر پله خطی ساده جهت تخمین زدن پارامترهای نوار جذبی از طریق اطلاعات تصویری ماوراء طیفی معرفی می شود . در پایان در یك مطالعه موردی استفاده از یك تكنیك در تحلیل اطلاعات تصویری ماوراء طیفی هوا برد برای نقشه برداری تركیبی سطح به اثبات می رسد . 2- تحلیل تركیب جذبی طیفی بر روی اطلاعا ت طیفی انعكاسیطیف انعكاسی مواد معدنی در گستره طول موج مرئی تا نزدیك مادون قرمز توسط حضور یافقدان یونهای فلزی تحول یافته (مانند آهن، كروم،منواكسید كربن ،نیكل ،“ هانت 1977 و برنز 1973“ ) ظاهر می شود .حضور و فقدان آب و هیدروكسی ، كربنات و سولفات تركیبات جذبی را در منطقه SWIR بیان می كند . مولكول آب با عث می شود تا نسبت مواد معدنی – آب در طیف انعكاسی قوی دیده شوند .قدت اولیه انبساط OH در حدود یك چهارم میكرو متر و تركیبات H-O-H با انبساط OH نزدیك به یك نهم میكرومتر یافت شده است .گروههای OH معمولا در چندین سایت بلور شناسی از یك ماده معدنی مخصوص رخ می دهند و اساسا به یونهای فلزی متصل می شوند .بنابراین ممكن است بیش از یك تركیب OH وجود داشته باشد. تركیب فلز OHبه علاوه انبساط OH حدود 2/2 تا 3/2 میكرو متر اتفاق می افتدو این تشخیص كانی شناسی می باشد .كربناتها همچنین باندهای جذبی ارتعاشی را از طریق یون CO3 ( دوبار منفی) در 5/2 تا 55/2 و 3/2 تا 35/2 میكرو متر نشان می دهند و سه باند ضعیفتر نزدیك 12/2 تا 16/2 و 97/1 تا 2 و 85/1 تا 87/1 میكرو متر اتفاق می افتد .تخمین های مقداری تركیبهای كانی شناسی و تحلیل شیمیایی بر پایه اطلاعا ت طیف نمایی توسط بسیاری از مولفان ثابت شده است .(آدامز 1975 و كلارك1990 ) آدامز در 1975 و كلوتیز 1986 نشان دادن كه نوارهای جذبی آهن نزدیك 2/1 میكرومتر بر اساس تابعی از ضریب (آهن + منیزیم ) آهن عمل میكند .به طور مشابه كنیگ و ریدلی 1987 این تاثیر را زبرجدها نشان دادن (موستارت 1992 )نشان داد كه ضر یب آهن + منیزیم می تواند از طریق طیف انعكاسی محاسبه شود . (دوك 1994 )شیفت های ماهرانه ای از آلومینیوم ، OH در نوار جذبی طبق نظر روسها با تركیب آلومینیوم یافت .هنگامی كه آلومینوم یا منیزیم جایگزین می شود كریستال به علت تغییرات اندك در طولهای آلومینیوم OH تخریب شده و بنابر این طولهای جذبی به اندازه 2/2 میكرومتر در موقعیت نوار جذبی به وجود می آیند (دوك 1994) . از این رو (دوك1994) راه مقدار یابی تركیب روسی آلومینیوم را از موقعیت نوار جذبی آلومینیوم OH بدست آورد .(وندرمیر 1994 و 1995 )ثابت كرد كه طیف نمایی انعكاسی میزانی برای ضریب كلسیت فراهم می آورد .“ دولومیت در سنگ آهك “. در علم خاك طیف نمایی انعكاسی جهت مقدار یابی پارامترهای خاك از قبیل مسئله ارگانیك ، آهن كل،منیزیم و كلسیم قابل معاوضه و PH استفاده شده است .اخیر كاریوكی 2003 نشان می دهد كه تعویض ظرفیت كاتیون CEC می تواند از طریق طیف انعكاسی تخمین زده شود . در علوم گیاهی طیف انعكاسی برای سالها جهت تخمین بیوشیمی استفاده می شده است .از زمان كار پیش قدمانه كوران 1982 بر روی بیو شیمی برگ و وسمن 1978 بر روی مشاهدات جزیی بیو شیمی ، بسیاری از مولفان ثابت كرده اند كه سازنده های برگ ( مخصوصا رنگدانه ها ی برگ) می تواند اندكی از طریق اطلاعات طیفی تعیین شود .به عنوان مثال كوران 1992 و فورتی 1996 نمونه های بیوشیمی كه تخمین زده می شوند شامل آب برگ (بومن 1989) كلروفیل 2 (لیچتن تالر 1996) و نیتروژن (یودرو كراسبی 1995 )می باشند .اخیرا (كوكالی و كلارك 1999 ) مدلی برای بیان غلظت تركیبات FOLIAR از طیف انعكاسی با استفاده از تحلیل عمق نوار جذبی و مضرب خطی رگرسیون برگشتی ارائه می دهند تا رابطه ای بین انعكاس و غلظت چندین مولفه (نیتروژن و سلولز ) تخمین بزنند. كوران 2001 نمونه از تحلیل بیوشیمی طیف انعكاسی برگ كه با استفاده از تحلیل عمق و موقعیت نوار جذبی نشان داد . 3- تحلیل تركیبات جذبی طیفی در اطلاعا ت تصویری ماوراء طیفی :تكنیكهای مختلفی برای پروسه كردن شبه سازی ماوراء طیفی به منظور به دست آوردن اطلاعات تركیبی سطح بر روی یك بستر پیكسل به پیكسل برا ی تمامی تصاویر وجود دارد .تكنیكهایی كه به طور ویژه از عمق و موقعیت نوار جذبی استفاده می كنند شامل : 1- عمق نوار جذبی مرتبط (RBD) 2- تناسب تركیب طیفی (SFF) به صورت تكنیكی .3-تری كوردر و تترا كوردر به صورت الگوریتمی در آزمایشگاه طیفی سازمان نقشه بردار امریكا توسعه یافت . این تكنیكها به صورت پی در پی طیف انعكاسی را جابه جا می كند .بنابر این دانستن این كه جذب در یك طیف از دو بخش تشكیل شده است ، ضروری است :تركیبهای انفرادی و مداوم .تداوم یا پیش زمینه ، توان بازتاب سراسری انعكاس منحنی شكل می باشد .جابجایی مقیاسهای موثر طیفی تا صددر صد هنگامی صورت میگیرد كه منحنی طیفی به قسمت مداوم و پی در پی نزدیك می شود به صورت ریاضی می تواند به صورت زیر انجام شود كه L(W) طیف به صورت تابعی از طول موج W،O : طیف مشاهده شده ، C1 ،C : تداوم برای طیف C0 تداوم برای طیف مشاهده شده ، LC طیف جابجا شده – مداوم O عبارت است از طیف مشاهده شده جابجا شده . شكل یك تقریبی از تداوم و تداوم انتقالی و تعریفی از تركیب جذبی می باشد . توسعه روش نقشه برداری معدنی به وسیله تصویر بردار ی از اطلاعات طیف متر و با استفاده از تصاویر RBD، مستقیما از اطلاعات تابشی ناشی می شود .اساسا تصاویر RBD یك اصلاح مداوم محلی را فراهم می كند به طوریكه جابجایی كانال به كانال كوچك از انحراف رادیو متریك به خوبی تفاوت جذب اتمسفریك و توقف تابش خورشیدی برای هر پیكسل در مجموعه اطلاعات صورت میگیرد .برای تولید یك تصویر RBD چندین كانال اطلاعاتی از هر دوسوی باند جذبی جمع می شود و سپس توسط مقداری از چندین كانال از مینیمم نوار جذبی تقسیم می شود . تناسب تركیب طیفی توسط نرم افزار ENNI (كلارك1990 )از طیف پیكسلی جابجا شده پی در پی استفاده می كند كه جهت مقایسه طیف انعكاسی پی در پی از كانی شناسی شناخته شده به كار برده می شود .یك تصویر مقیاسی جهت هر عضو انتهایی انتخاب شده جهت تحلیل با تفریق اولیه طیف جابجا شده پی در پی از دیگری تولید می شود .بنابر این آنها را معكوس و به صورت صفر پی در پی در می آوریم .یك فاكتور مقیاس ، معادل یك تركیب طیفی عمیق است ، حال آنكه یك فاكتور مقیاسی كوچك یك تركیب طیفی ضعیف را نشان می دهد . خطای RMS كل (میانگین ریشه جذر )برای شكل دهی یك خطای تصویری RMS برای هر عضو انتهایی به كار برده می شود .ضریب مقیاس تصویر و تصویر RMSیك تصویر متناسب را تولید می كند كه میزانی از چگونگی انتخاب طیف ناشناخته ازطیف انعكاسی بر روی یك بستر پیكسل به پیكسل می باشد .تتراكوردر(تری كوردر و عامل موفقیتش) از الگوریتمهای انتخابی طیفی استفاده میكنند كه در یك پروسه دو مرحله ای بكار می رود .ابتدا شیب طیفی محلی (پی درپی) تخمین زده می شود و هر دو از انعكاس دو طیف مشاهده شده جدا می شوند .در مرحله بعد شناسایی مواد معدنی از طریق طیف آنها انجام داده می شود كه این كار توسط فاكتورهای زیر صورت می پذیرد . 1- خوب بودن تناسب تركیب یك طیف .2- سطح انعكاس.3- شیب مداوم .4- حضور یافقدان تركیبات طیفی فرعی كلیدی . تتراكوردر از این تركیبات طیفی جابجا شده پی در پی و انعكاسی استفاده می كند تاتناسب سنگینی جهت محاسبه بین طیف ناشناخته و طیف شناخته شده بوجود آورد .با استفاده از یك متخصص سیستم اطلاعات تركیبی سطح استنتاج می شود و نتایج دارای اعتبار می شوند . این روش نقشه برداری تمامی اطلاعات تركیبی معتبر شده سطح را توصیف می كند .(اكثر نقشه های كانی شناسی)اما آنها اطلاعاتی درباره عدم تقارن ، عمق و موقعیت نوار جذبی بر روی یك بستر پیكسل به پیكسل فراهم نمی آورد اگر چه این پارامترها در انتخاب انجام شده استفاده می شود . 4-عدم تقارن عمق و موقعیت نوار جذبی توسط نقشه برداری از اطلاعات تصویری ماوراء طیفی . همانطور كه در بخشهای قبلی بحث شد میدان و طیف انعكاسی آزمایشگاهی برای استنتاج اطلاعات تركیبی روی نمونه ها استفاده می شده است .معمولا این امر شامل یك ضریب رگرسیون خطی از پارامترهای نوار جذبی و تركیب شیمیایی می باشند .پارامترهای نوار جذبی زیر كه توسط طیف جابجایی شده پی در پی (شكل 1) محاسبه شده ،اغلب استفاده می شود : 1- موقعیت نوار جذبی .2- عمق نوار جذبی .3- عدم تقارن نوار جذبی ، عمق مرتبط ، D ، از تركیب جذبی به عنوان ارزش انعكاسی تعریف می شود و در شانه ها مقدار انعكاس در نوار جذبی مینیمم تفریق می شود. عمق یك نوار جذبی D می تواند در ارتباط با RC به صورت پی در پی تعریف شود : كه Rb انعكاس د رانتهای باند است و RC انعكاس پی در پی در همان طول موج مانند Rb می باشد . این طیفها (همچنین به طیف انتقالی پی در پی بر میگردد)جهت تركیبات جذبی استفاده می شود ، كه برای یك ماده معدنی معین ، بر اساس عدم تقارن ، عرض ، عمق و موقعیت منسوب می شود .موقعیت باند جذبی لاندا به عنوان باندی كه حداقل مقدار انعكاس را درگستره تركیب جذبی و بر روی طول موج دارد تعریف می شود . فاكتور عدم تقارن ، S، معروف به صورت زیر تعریف می شود كه ALEFT منطقه جذب از نقطه شروع تا نقطه ماكزیمم می باشد و ARIGHT منطقه جذب از نقطه جذبی ماكزیمم تا نقطه انتهای جذب (شانه )می باشد . مقادیر برا ی Sاز صفر تا بی نهایت تغییر می كند و مقدار یك برای S به معنای تقارن تركیب جذبی می باشد.تركیباتی كه در آنها منطقه دست چپ بزرگتر از دست راست است (تركیبات جذبی ، اریب به سمت طول موج طولانی تر )منجر به مقادیر بزرگتر از یك در عدم تقارن می شود .تركیباتی كه منطقه سمت چپ كوچكتر از منطقه سمت راست است (تركیبات جذبی اریب به سمت طول موج كوتاهتر ) منجر به مقادیر بین صفر ویك در عدم تقارن خواهد شد .(اوكادا و ایواشیتا1992) تولید موج مانندی بر روی تصاویر ماوراء طیفی می كنند اگر چه الگوریتمهای بسیار خوب مستند نشده اند .   تعریف پارامترباند جذبی آنگونه كه در بالا توضیح داده شد اطلاعات طیفی نسبتا مداومی را مرقوم می كند كه اطلاعات بدست آمده از طیف مترهای تصویری در یك مقدار بزرگ از باندهای طیفی گسسته قرار دارد .طیف آزمایشگاهی مانند ASD،3700GER از طیف مترهای میدانی منتج می شود و می تواند مداوم در نظر گرفته شوند . و سایل تصویر بردار ی طیف را به چند ناحیه تقسیم می كنند (10 الی 20 نانو متر عرض )باندها و نمونه طیفها هر كدام 10 تا 20 نانومتر هستند بنابر این روابط 2 و 3 نیازمند تصویر برداری اطلاعات طیف متر می باشد .در اینجا ما یك روش تقریبی خطی ساده از پارامترهای تركیب جذبی پیش نهاد می كنیم .ما تمامی محاسبات را بر روی اطلاعات تصویری با استفاده از اسكریپتهایی كه می توانند بر روی اپراتور ریاضی باند بااستفاده از نرم افزار ENVI انجام داده ایم . موقعیت طول موج مركز باند معمولا جهت محاسبات بیشتر استفاده می شود بنابر این فراهم آوردن موقعیت طول موج طیفی بر روی تعدای از موقعیتهای طول موجی یك تركیب جذبی صورت می گیرد .برای تطبیق این موضوع یك روش خطی ساده جهت محاسبه پارامترهای تركیب جذبی از طریق اطلاعات تصویری پیشنهاد می شود .شكل 2 به صورت گرافیكی این روند را توضیح می دهد . ادامه خواندن مقاله ژئو شيمي زمين شناسي

نوشته مقاله ژئو شيمي زمين شناسي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.