任何物質的光譜產生都有著嚴格的物理機制。分子的能量由電子能量、振動能量和轉動能量組成。根據理論計算，振動能級之間的能量差在0.25~1.0eV之間時，光譜產生在近中紅外區。在0.4~1.3um范圍內，主要取決于礦物晶格結構中存在的鐵等過渡性金屬元素；1.3～2.5um范圍內的光譜特性是由礦物中的碳酸根離子、氫氧根離子和水分子決定的；3~5um光譜范圍的中遠紅外波段光譜由Si-O、Al-O等分子鍵振動模式決定。在對巖礦光譜進行定量分析時，根據礦物的吸收特征，為每種礦物建立起綜合分析模型。

　　巖礦分析系統的設計：

　　采用客戶端層和服務器層結構（C/S）設計，服務器端采用高性能PC，通過創建數據庫并實現必要的數據庫服務器方法，為客戶端提供數據服務。客戶端表現為一個基于圖形界面的可視化應用程序，通過通訊協議訪問數據庫服務器。系統結構分為5個部分，光譜信息管理模塊負責巖礦光譜的存儲與瀏覽：光譜信息處理模塊在存儲常見的光譜處理模型基礎上，實現數據的自動標定與處理；光譜分析管理模塊旨在得出巖礦的光譜參量，實現快速分析：綜合應用模塊側重于光譜信息的提取，給出巖礦光譜的應用效果。

　　巖礦分析系統的處理功能有：單波段光譜計算（平方、開方、求絕對值、求自然對數、求10為底的對數、求正弦值、求余弦值、求正切值）、多波段光譜計算（求和、求差、求乘積、求除余）、光譜重采樣、光譜二值化編碼、光譜歸一化、計算光譜包絡線、光譜斜率與坡向、光譜吸收指數、光譜一階導數、光譜二階導數、光譜積分、光譜柱狀圖。通過光譜處理，實現光譜特征的突出化顯示，更利于尋找在放射性環境下的巖礦反射率細微異化。