[发明专利]一种基于V-NIR和XRF识别碳酸岩型REE矿床矿化带的方法

说明书

本发明涉及一种基于V‑NIR和XRF识别碳酸岩型REE矿床矿化带的方法，本发明基于V‑NIR光谱技术和便携式XRF快速、无损对碳酸岩型稀土矿床矿石样品和岩石样品进行辨别，从而快速识别碳酸岩型REE矿床矿化带，圈定找矿靶区，本发明的方法识别矿化带具有如下的优势：无需制样、无需标样、速度快、成本低、效率高，满足野外现场勘查过程中对目标样品是否矿化的识别要求。

技术领域

本发明属于矿床勘探技术领域，具体涉及一种基于V-NIR和XRF识别碳酸岩型REE矿床矿化带的方法。

背景技术

矿床是由地质作用形成的、具有开采利用价值的有用矿物的聚集地，矿床的勘查包括预查、普查、详查、勘探这四个逐层深入的阶段。其中，勘探是对已知具有工业价值的矿区或经详查圈出的勘探区，通过应用各种勘查手段和有效方法，加密各种采样工程及可行性研究，为矿山建设在确定生产规模、产品方案、开采方式、开拓方案、矿石加工选冶工艺、矿山总体布置、矿山建设设计等方面提供依据。

在矿床勘探过程中需要对矿化带进行识别和圈定，传统的方法是根据钻孔岩心的化学分析获取的氧化物或元素含量数据进行矿体的圈定。精细梳理圈定矿化带，有时需结合电子探针成分分析(EMPA)和X射线衍射光谱(XRD)分析等试验方法，经过制样、送样、实验等流程，周期长、效率低、成本高，因此，急需新的勘查技术以便解决以上问题。

碳酸岩型(包括碳酸岩-碱性岩型，以下简称碳酸岩型)稀土矿床拥有全球一半以上的稀土资源，而稀土元素(rare earth elements,REE)被誉为现代工业的“维生素”，同时也作为关键金属元素的重要组成部分，是21世纪全球竞相争夺的战略性矿产资源，被广泛应用于航空航天、国防科技、核能清洁能源和新型材料等领域。可见光-近红外(V-NIR)波段光谱反射特征为稀土矿床相关矿物化学成分信息的获取提供了快速、无损、廉价的技术方法。其基本原理是稀土离子4f电子层的f-f跃迁引起的波普吸收可用于定量评价REE种类和含量。章钦瑜等利用可见光-近红外-短波红外对高岭石、绿泥石、绢云母进行研究，初步建立了离子吸附性稀土矿床遥感找矿评价模型(章钦瑜等,2012)。代晶晶等运用美国ASDFieldSpec-3便携式地物波谱仪，获取了不同稀土溶液的波谱特征，针对可见光－近红外波段的6个明显的稀土特征吸收谷，运用原始波谱与纯水波谱比值的方法计算得出的波谱吸收深度和稀土总浓度，并进行线性回归分析，从而建立了稀土浓度定量评估模型(代晶晶等,2014,2017)。成功等通过5个稀土特征吸收波段和可见光波段与离子吸附性稀土矿石和原岩的稀土总含量、15中稀土元素含量进行线性回归建模，得到样品稀土含量的定量预测模型(成功等，2019)，曹发生等以黔西北二叠系宣威组沉积型稀土矿中的La元素为研究对象，用可见光-近红外反射光谱对沉积型稀土矿La元素含量进行无损检测(曹发生等，2020)。et al(2018)以加拿大Nechalacho地区的REE-Nb-Zr矿床为研究对象，对该矿床的蚀变分带、矿物光谱识别、Nd元素与741nm处相对吸收深度关系等进行了研究(et al.,2018)。

尽管现有技术对离子吸附型稀土矿的原岩、矿石和配制的稀土溶液的REE元素定量评价有所探索，对沉积型稀土矿的La元素含量无损检测有所研究，对REE-Nb-Zr矿床蚀变分带、矿物光谱识别进行了不同程度的探讨，但是碳酸岩型REE矿床的原岩成分与离子吸附型REE矿床、沉积REE型矿床、REE-Nb-Zr矿床的原岩和矿物组合成分差异较大，碳酸岩型REE矿床的矿石REE整体含量远远高于离子吸附型矿床的REE含量(前者的REE含量比后者高2～3个数量级)，碳酸岩型REE矿床是轻稀土(LREE)矿床，离子吸附型REE矿床、REE-Nb-Zr矿床是重稀土(HREE)矿床，差别较大。精细梳理圈定矿化带，有时需结合电子探针成分分析(EMPA)和X射线衍射光谱(XRD)分析等试验方法，经过制样、送样、实验等流程，周期长、效率低、成本高，并且对岩心样品具有破坏性。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容