Man håller låda med borrkärnor som ska skannas.

Skanning av borrkärnor.

Foto: Helge Reginissen, SGU

Skanning av borrkärnor

Inom SGUs borrkärneskanningsprojekt som pågick under 2014-2016 har ett mycket omfattande nytt och modernt dataset producerats.

Totalt har 233 000 meter (cirka 1 600 borrkärnor), som täcker olika svenska mineraliseringar och malmtyper, fotograferats och skannats med infraröd hyperspektral teknik. Skanningsprojektet är unikt i sitt slag både vad gäller den stora volym borrkärna som skannats samt tekniken som använts. Skanningsdatat kan användas inom geologisk kunskapsuppbyggnad, mineralprospektering och malmrelaterad forskning. Prospekteringsbolag, forskare och andra intressenter har tillgång till ett virtuellt arkiv med nya data som kan ge ökad förståelse för berggrunden, fynd och malmer i Sverige. Bättre kunskap om geologiska och malmbildande processer kan i sin tur möjliggöra ett mer effektivt nyttjande av landets mineralresurser

Skanningen ger värdefull baskunskap om bergarter

IR-teknik (infraröd teknik, eng. hyperspectral imaging) är en passiv, icke-förstörande analysteknik som utnyttjar mineralens förmåga att reflektera och absorbera det elektromagnetiska spektrumets olika våglängder. I borrkärneskanningsprojektet används den synliga och den infraröda delen av spektrumet. Vid skanningen belyses borrkärnorna och kameror registrerar hur ljus i olika våglängdsområden reflekteras från borrkärnans yta. Skannern kan skanna hela lådor med borrkärnor och med hög hastighet samla in data från borrkärnorna medan de ligger i sina lådor.

Resultatet av skanningen presenteras via SGUs kartvisare Borrkärnor. Om man klickar på punkten för den skannade kärnan visas information om kärnan samt länkar till rapporter och borrhålslogg. Via en särskilt app (Intellicore) kan man titta på skanningsdatat och högupplösta bilder. Data kan sedan beställas via SGUs kundtjänst. Vi erbjuder rådata, högupplösta optiska bilder, färgkodade bilder av olika våglängder, samt delvis bearbetade data till användare som själva kan vidareutveckla data och göra egna tolkningar.

Skanning med tre kameror

Hyperspectral imaging är en passiv, icke-förstörande analysteknik som utnyttjar mineralens förmåga att reflektera och absorbera det elektromagnetiska spektrumets olika våglängder. Det mänskliga ögat klarar av att se våglängder mellan ca. 400-700 nanometer, men många vanliga mineral visar karakteristiska spektrala signaturer i den infraröda delen av det elektromagnetiska spektrumet. Vid skanningen belyses borrkärnorna och kameror registrerar hur ljus i olika våglängdsområden reflekteras från borrkärnans yta. Genom att bearbeta dessa data kan man skapa en objektiv avbildning av företeelser som inte är synliga för ögat och en jämförelse med reflektansspektra för kända mineral gör det möjligt att identifiera borrkärnans mineralogiska sammansättning.

FigX-1.png

Fig. X-1. Exempel på reflektansspektra av mineral. Rött: glimmermineralet muskovit. Svart: amfibolmineralet aktinolit.

Skannern kan skanna hela lådor med borrkärnor och med hög hastighet samla in data från borrkärnorna medan de ligger i sina lådor. Det finns tre olika kameror i skannern. De täcker det synliga spektrumet samt den kortvågiga (VNIR-SWIR) och långvågiga (LWIR) delen av det infraröda spektrumet. Mineralen som utgör beståndsdelarna i borrkärnan lämnar ofta karaktäristiska ”signaturer” i dessa våglängdsintervall. Kombinationen av kortvågig och långvågig IR-teknik ger ett dataset som ger mycket goda möjligheter att identifiera mineral. SWIR (shortwave infrared) är det våglängdsområdet som vanligtvis används för geologiska material och är också det området där teknologin är mest utvecklad. Mätningar i SWIR området är mycket användbara till att identifiera och särskilja phyllosilikater (glimmermineral, klorit och lermineral), amfiboler och karbonater. LWIR (longwave infrared) har potential för att identifiera tektosilikater (fältspat och kvarts), anhydrösa inosilikater (till exempel pyroxen), nesosilikater (till exempel granat och olivin) och karbonater. VNIR (visible-near infrared) används huvudsakligen för identifikation av sällsynta jordartsmetaller (REE) och järnoxider. Mätning över ett brett våglängdsområde ökar mineralidentifikationspotentialen och kombinationen av VNIR-SWIR och LWIR har potential att utgöra ett kraftfullt mineralidentifikationssystem.

Rådata processas till bildfiler som innehåller de uppmätta våglängderna. Dessa data kan i efterhand bearbetas vidare till olika produkter. Man kan till exempel ta fram ”falskfärgbilder” (False Color Composites, FCC), klassifikationsbilder och bilder som visar borrkärnans mineralsammansättning. FCC bilder är färgåtergivningar av data från VNIR-SWIR och LWIR kamerorna. De infraröda banden i dessa bilder har valts för att åstadkomma en färgkombination i det synliga ljuset som kan användas för att identifiera områden av spektrala variationer i borrkärnan (Fig. X). Figur X illustrerar mineralogisk variation i borrkärnan baserat på mineralidentifikation från reflektansspektra.

 

FigY.jpg

Fig Y. En False Color Composite (FCC)-bild framställd med data från den långvågiga delen (LWIR) av det infraröda spektrumet. Tre infraröda band återges här som en RGB-bild. De våglängder som använts är röd= 8611nm, grön = 10022nm, blå = 11810nm. Bilden är av samma låda som i X.

FigZ.png

Fig. Z. Mineralogisk tolkning av borrkärnelådan i X och Y. Violett färg är amfibol, brun är glimmer (biotit), grön och blå är pyroxen, gul är kvarts, grå är sulfider och oxider. Områden med osäker tolkning har vit färg.

Så tittar du på data och beställer

För att ta del av skanningsdata öppnar man SGUs kartvisare Borrkärnor. När du klickar på punkten för en borrkärna öppnas ett informationsfönster med information om kärnan. Där finns exempelvis information om kärnans ID-nummer, borrår, djup, längd mm. Det finns även länkar borrhålsprotokoll och eventuella rapporter som beskriver kärnan.

Genom att klicka på länken som heter Skannad kärna får man möjlighet att titta på högupplösta optiska bilder, FCC-bilder samt IR-spektra för den aktuella kärnan. Detta kräver att en särskilt app (Intellicore) är installerad på din dator. Om appen inte redan är installerad på din dator får du en fråga om du vill installera den. Intellicore är utvecklat och tillhandahålls av bolaget Terracore.

Själva datat beställs per kärna. ID-nummer för kärnan syns i kartvisaren när man öppnar informationsfönstret. Man ska också ange om man vill beställa rådata (nivå 0) eller processade data (nivå 2). Data levereras på USB-diskar med 2 terabyte (TB) lagringsutrymme. En skannad låda (normalt 10 m kärna) ger cirka 1,5 gigabyte (GB). Data är avgiftsfria men vi tar en leveransavgift på 1200 kr, samt 1000 kr per datadisk. Beställning görs via SGUs kundtjänst.

Data har licensen Creative commons 2.5. Det innebär att du har tillstånd att kopiera och distribuera våra data samt skapa bearbetningar. Detta är tillåtet även för kommersiella ändamål. Du ska vid publicering ange SGU som källa.

Olika nivåer på processering av data

Standardleverans av data är delvis processerad data (nivå 2-data). Nivå 2-data representerar en processeringsnivå där data är klargjort för eventuell vidare spektral processering och produktgenerering. Data är korrigerat till reflektans och har genomgått processering som bland annat inkluderar kalibrering och felkorrigering. I nivå 2-data inkluderas också så kallade ”falska färgbilder” (False Color Composites, FCC).

För dig som själv vill göra all bearbetning av data finns även möjlighet att beställa rådata (nivå 0-data). Rådata är data som endast har genomgått en grundläggande kvalitetskontroll under skanningsfasen, men inte genomgått någon vidare processering (ingen datakorrektion eller normalisering) i efterhand.

Öppna kartvisaren borrkärnor (nytt fönster)

Produktbeskrivning av Hyperspektral IR, data från borrkärnor, processerad data, Nivå 2 (pdf, nytt fönster)

Produktbeskrivning av Hyperspektral IR, data från borrkärnor, rådata, Nivå 0 (pdf, nytt fönster)