Infrared Spectroscopy, Portable XRF and Magnetic Susceptibility Analysis of Drill Core for Exploration of the Taihe Vanadium Titano-Magnetite Deposit in the Panxi Area, Sichuan Province
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摘要: 近年来，红外光谱技术因其可以绿色、快速、无损、精确探测矿物和提高勘查效率而备受关注。攀西超大型太和钒钛磁铁矿床位于镁铁质-超镁铁质层状岩体中，该矿床的典型矿物的红外光谱特征研究相对缺乏，制约了勘查效率的提高。本文应用便携式傅里叶变换红外光谱仪对四川太和钒钛磁铁矿床钻孔ZK1307岩心开展热红外光谱测试工作，并辅以便携式X射线荧光光谱（XRF）元素含量分析和磁化率值的综合分析，参考岩心编录情况，分析研究了钻孔岩性-矿物组合-元素含量-磁化率之间的对应关系。研究表明：热红外光谱可以实现快速、无损对辉石特征吸收峰的信息提取，识别含磁铁辉石岩体分布范围，快速界定含矿岩体；太合矿床Fe、Ti、V元素含量可以用磁化率值进行线性拟合，较高的Fe、Ti、V金属元素含量和磁化率值可作为判断地质体矿化的指示信息。要点
(1) 红外光谱可实现对辉石特征吸收峰的信息提取，从而快速圈定含磁铁辉石岩。
(2) Fe、Ti、V元素含量可用磁化率值进行线性拟合。
(3) 较高的Fe、Ti、V金属元素含量和磁化率值，可作为判断地质体矿化的指示信息。
HIGHLIGHTS(1) The relative absorption depth of the characteristic absorption peak of pyroxene can be identified by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, so that the ore-bearing rock (i.e., magnetite-bearing pyroxenite) can be delineated quickly.
(2) The contents of Fe, Ti, and V can be linearly fitted by magnetic susceptibility value.
(3) The higher content of Fe, Ti, V and the increasing value of magnetic susceptibility are excellent geochemical indices for prospecting in the Taihe vanadium titano-magnetite deposit.
Abstract:BACKGROUNDThe Panxi super large-scale Taihe vanadium-titanium magnetite deposit is located in the mafic-ultramafic layered intrusions. Research on the characteristics of infrared spectroscopy of the typical minerals of this deposit is relatively lacking, restricting exploration efficiency. The Panxi area would benefit from the use of infrared spectroscopy technology, which in recent years has attracted much attention because of its green, fast, non-destructive and accurate detection of minerals, and improvement of exploration efficiency.OBJECTIVESTo analyze the characteristics of different minerals and to efficiently identify ore-bearing intrusions and mineralized regions in the Taihe vanadium titano-magnetite deposit in the Panxi area, Sichuan Province.METHODSMinerals were identified using Handheld FTIR through thermal infrared (TIR). The contents of Fe, Ti, and V were analyzed by Vanta VMW portable XRF. The magnetic susceptibility was analyzed by KM-7 portable magnetic susceptibility tester. Based on the core catalog, the relationship between borehole lithology, mineral assemblage, element content, and magnetic susceptibility value was studied.RESULTSTIR can be used to achieve rapid and non-destructive extraction of the characteristic absorption peaks of pyroxene, identify the distribution of magnetite-bearing pyroxenite, and quickly define ore-bearing rock masses. The contents of Fe, Ti, and V in the Taihe deposit can be linearly fitted by magnetic susceptibility values. Different kinds of rocks and ores have different contents of Fe, Ti, V and magnetic susceptibility value.CONCLUSIONSTIR technology is useful for prospecting magnetite-bearing rocks or deposits in unknown areas. The higher contents of Fe, Ti, and V and magnetic susceptibility values can be used as indicative information for judging the mineralization of geological bodies.
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铌钽是稀有金属中的重要品种，在钢铁工业、超导材料、电子工业、医疗领域及铸造行业等领域有较广泛的应用，是国家战略资源中极为重要的部分。因此，铌钽矿的开发越来越受到重视[1]。我国是铌、钽矿藏较富足的国家[2-3]，但铌钽矿资源矿物分布粒度细，且矿石含量较低，要求选矿处理量大，所以铌钽选矿工艺普遍存在流程复杂、回收率低等特点，同时伴生可综合利用的锂、铍、长石等资源[4-6]。所以，化学分析数据对判定矿物在分选流程中的去向就十分重要，而标准物质是对分析数据准确性的考察指标之一。但在铌钽选矿过程中常因化学分析结果的时间比较长、没有高品位的精矿标准物质、结果准确度不高等原因，不能满足量值溯源、传递及高精度、高准确度的质量控制要求，严重影响到了选矿工艺的设计。所以有必要研制铌钽精矿的相关标准物质，来指导选冶试验工艺流程的合理性，提高矿物的综合利用率[7-8]。
我国常用的铌、钽元素矿石标准物质[9]GBW07185、GBW07152、GBW07153、GBW07154、GBW07155、GBW07184、GBW07185等，它们的铌钽元素(Nb2O5+Ta2O5)含量基本在200×10-6以下，只有GBW07155和GBW07185的铌钽元素(Nb2O5+Ta2O5)含量分别在1130×10-6和15400×10-6，而对于选厂和冶炼厂的铌钽中间产品及最终产品来说，Nb2O5+Ta2O5的含量大于10%，甚至达到60%以上，没有相对应的铌钽标准物质对分析过程进行监控。可见，已有的铌钽矿石标准物质只适用于边界品位、工业品位的铌钽矿石分析，无法满足选冶试验样品中铌钽精矿样品分析的要求。铌铁标准物质(DH2805-铌铁，组分含量Ta 0.35×10-2，Nb 65.40×10-2；ECRM576-1-铌铁，组分含量Ta 0.306×10-2，Nb 43.90×10-2；YSBC18606-08-铌铁，组分含量Ta 0.84×10-2，Nb 66.24×10-2)中的铌高钽低，铌钽含量差距太大，且合金类标准物质，其基体与组分和铌钽矿石均不匹配，不适合在铌钽精矿分析过程中使用。因此，铌钽精矿标准物质的研制，不仅可为铌钽矿资源的开发中得到的精矿品位数据提供可靠的质量保证，也将填补我国铌钽精矿标准物质的空白；同时与原有的铌钽矿标准物质形成一个完整的铌钽矿含量系列标准物质，能够满足铌钽矿勘查和选冶对标准物质的需求。
本文研制了4个铌钽矿化学成分标准物质，采用气流粉碎及高铝球磨细碎的两次破碎方法，保证满足标准物质粒度的要求，混合均匀后对全部定值元素进行均匀性和稳定性检验，选择8家具有资质的实验室，采取经典分析方法与现代仪器分析技术相结合的方式对该标准物质联合定值，依照JJF 1343—2012和一级标准物质技术规范给出了12项组分(包括主量、痕量元素)的标准值和不确定度。
1. 标准物质候选物的采集与制备
1.1 标准物质候选物的采集
系列样品的选采主要考虑：①采样区是该矿种的主要矿床成因类型和工业类型，矿石的组成具有代表性；②矿石主成分的含量能满足含量梯度的要求。
根据国内外铌钽矿资源的情况，结合铌钽矿产出的类型及性质，选取江西宜春铌钽矿区和尼日利亚宾盖地区铌钽矿为采集地点。江西宜春铌钽矿[10]是以铌钽锂铍为主要成分的的特大型稀有多金属矿床，也是目前我国产生最大的铌钽采选企业及铌钽原料生产基地；尼日利亚宾盖铌钽矿[11]为典型的沉积型砂矿。为了避免选矿的药剂污染及采集样品的稳定性，结合国内外的实际情况，确定了4个品位级别的候选物(编号为NTJK1、NTJK2、NTJK3和NTJK4)，宜春微晶岩型(3个)和尼日利亚砂矿类型(1个)两种类型经过重选加工后的不同含量段的4个铌钽精矿样品。对4个铌钽精矿标准物质候选物进行化学分析、光薄片鉴定和X射线衍射分析，其矿物组成和基本特征见表 1。
表 1 采集铌钽精矿候选物的基本特征Table 1. Basic characteristics of niobium-tantalum concentrate candidates样品编号 Ta2O5含量(×10-2) Nb2O5含量(×10-2) 采样地及采样量 主要矿物组成 NTJK-1 5.72 4.17 江西宜春，80 kg 长石30%，黄玉35%，钽铌锰矿15%，石英10%，锡石3%，萤石2% NTJK-2 12.07 8.48 江西宜春，80 kg 黄玉20%，钽铌锰矿30%~35%，锡石5%，细晶石6%~8%，磁铁矿1%，长石10%，石英2% NTJK-3 21.02 19.77 江西宜春，80 kg (钽铌+铌钽+锡钽)锰矿60%，黄玉10%，细晶石15%，锡石10%，磁铁矿1% NTJK-4 5.81 47.88 尼日利亚，80 kg 铌钽铁矿75%，钛铁矿+铁金红石15%，赤铁矿5%，锡石3%，角闪石3%，钍石2% 1.2 标准物质候选物的制备
在避免污染的前提下，将4个铌钽精矿候选物按照铌钽含量由低到高分别进行晾晒，混合后于105℃烘24 h，然后进行样品的细碎和混匀。加工后的样品存于聚乙烯塑料桶内密封保存，每桶的样品质量约25 kg。分装样品的最小单元，全部采用国际上推荐的中高密度的100 mL聚乙烯瓶，包装单位为100 g/瓶。样品加工流程见图 1。
铌钽矿物颗粒硬度大且具有脆性，不易粉碎，尤其对于铌钽矿物颗粒富集的精矿，因此，在本系列标准物质加工过程中采用两次粉碎的方法。首先采用气流粉碎，在对气流粉碎后的样品全部进行高铝球磨机细磨，同时时刻注意检查样品粒度，要求74 μm筛通过率大于98%。气流粉碎特别适用于硬度大、脆性大的样品，且气流粉碎技术在矿石加工和标准物质制备加工中已有应用[12-13]，而在铌钽精矿标准物质的制备中首次采用。
混合均匀后的4个铌钽精矿样品经激光粒度分析仪(BT-9300S型)进行分析，检测结果(图 2)表明：4个铌钽精矿标准物质的颗粒粒径主要集中在2~50.2 μm，占粒径分布的65.10%~84.85%，其中NTJK-3样品所占比例最小，为65.10%；＜50.2 μm的粒径分别占到97.33%、94.97%、99.44%和98.07%，NTJK-3样品所占比例最大；NTJK-4样品中＞74 μm的颗粒比例最大，为0.98%。4个铌钽精矿标准物质颗粒的粒径＜74 μm的含量均达到99%以上，符合国家一级标准物质技术规范的要求。
2. 候选物均匀性和稳定性检验
2.1 均匀性检验
样品的均匀性是研制标准物质的基础，是标准物质物质必须具备的特性，也是衡量标准物质加工质量的非常重要的因素。检验方法为：从分装的最小包装单元中随机抽取50个子样，每个样品进行双份测试。采用酸溶ICP-OES/MS法(取样量0.100 g)对定值元素Nb2O5、Ta2O5、Fe2O3、TiO2、WO3、MnO、P2O5、U、Th等9个元素进行了均匀性检验。采用碱熔ICP-OES/MS法(取样量0.100 g)对SiO2、Zr、Hf进行了均匀性检验。根据测试值的相对标准偏差(RSD)和瓶间与瓶内方差检验的F值结果，对标准物质候选物的均匀性作出评价[14-15]，均匀性检验结果见表 2。
表 2 候选物均匀性检验结果Table 2. Homogeneity tests of niobium-tantalum concentrate candidates元素 NTJK-1 NTJK-2 NTJK-3 NTJK-4 含量测定平均值 RSD(%) F 含量测定平均值 RSD(%) F 含量测定平均值 RSD(%) F 含量测定平均值 RSD(%) F Nb2O5 4.07 1.15 1.43 8.54 1.85 1.41 20.94 3.74 1.58 49.01 1.60 1.46 Ta2O5 5.39 1.52 1.41 10.80 1.51 0.79 19.58 2.92 1.46 5.45 1.37 1.51 SiO2 26.75 1.37 1.49 20.61 0.41 0.48 10.81 0.93 0.99 2.03 3.67 1.12 Fe2O3 3.47 1.73 1.32 4.47 1.39 1.00 5.81 1.18 1.23 23.89 1.60 1.36 TiO2 0.068 6.12 1.49 0.12 4.01 0.85 1.43 1.17 0.92 10.41 0.97 1.24 MnO 1.94 1.15 0.83 3.55 3.08 0.91 5.63 2.12 1.03 2.46 3.27 0.87 P2O5 0.37 1.51 1.50 0.26 5.05 0.26 0.26 4.61 1.27 0.090 1.56 0.98 Zr* 897.75 3.55 1.47 1549.44 1.52 1.14 1812.26 1.46 0.77 2733.70 1.75 0.32 Hf* 159.72 3.16 0.43 303.87 5.11 1.50 294.38 2.62 1.52 238.87 4.06 1.41 U* 957.05 3.42 1.52 2168.39 4.76 1.54 2955.06 2.95 1.51 340.01 4.19 1.59 Th* 98.94 0.69 1.55 192.83 2.91 0.94 377.83 3.50 1.18 1357.67 2.33 0.78 W* 532.68 4.20 1.59 1127.25 4.91 1.49 2283.44 2.89 1.39 2445.83 3.30 0.66 注：表中带“*”成分的测定平均值单位为10-6，其他成分的测定平均值单位为10-2。 从表 2中4个候选物的检验结果可以看出，大部分主量元素的相对标准偏差小于3%，微量元素的相对标准偏差小于5%，说明12个指标的分析方法精密度较高。经单因素方差检验，4个标准物质候选物中12项元素的F实测值均小于临界值F0.05(24，25)=1.76，说明组内和组间分析结果无明显差异，综合判断样品的均匀性良好。
2.2 稳定性检验
2.2.1 短期稳定性
标准物质在运输过程中不可避免地会发生颠震，铌钽精矿中部分矿物比重较大，运输过程中的颠震是否会对其造成影响而出现不均匀和不稳定的现象，值得关注。每个铌钽精矿标准物质候选物随机抽取2个最小包装单元的样品分别在50℃和-18℃温度条件下保存，常温下振荡器上振荡模拟运输过程中的颠簸情况，在颠振48 h后取样分析，试验后的样品每个取2份进行分析。对12个定值元素Nb2O5、Ta2O5、Fe2O3、TiO2、WO3、MnO、P2O5、U、Th、SiO2、Zr、Hf进行了测试，分析方法同均匀性检验。采用T检验法验证标准物质的稳定性，以Nb2O5和Ta2O5为例，分析结果见表 3，本系列标准物质在进行了48 h的颠振后，T检测值均小于T临界值，样品特性量值未发生显著变化，这说明本系列标准物质候选物的短期稳定性良好。
表 3 ICP-OES法测定Nb2O5和Ta2O5短期稳定性的结果Table 3. Short-term stability test results of Nb2O5 and Ta2O5 by ICP-OES样品编号 检验方式 取样部位 Nb2O5 Ta2O5 T临界值 平均测定值(×10-2) T检测值 平均测定值(×10-2) T检测值 NTJK-1 机器振荡 上部 4.11 0.9 5.47 0.7 2.3 下部 4.13 5.46 正常存放 上部 4.22 1.0 5.40 0.8 下部 4.21 5.36 NTJK-2 机器振荡 上部 8.52 2.0 11.28 1.1 2.3 下部 8.62 11.41 正常存放 上部 8.82 1.9 11.37 1.3 下部 8.83 11.36 NTJK-3 机器振荡 上部 21.04 1.2 19.26 1.2 2.3 下部 20.98 19.56 正常存放 上部 21.38 1.5 20.30 1.3 下部 21.33 20.31 NTJK-4 机器振荡 上部 48.92 1.3 5.45 1.0 2.3 下部 49.15 5.47 正常存放 上部 54.14 1.2 5.71 0.7 下部 54.12 5.72 2.2.2 长期稳定性
本次研制的系列铌钽精矿标准物质的长期稳定性按照“先密后疏”原则在第0、1、4、12、18、36、48个月时定期取样分析，每个铌钽精矿标准物质随机抽取2瓶样品进行分析，每瓶样品对12个定值元素Nb2O5、Ta2O5、Fe2O3、TiO2、WO3、MnO、P2O5、U、Th、SiO2、Zr、Hf进行了7次测试，7次不同时间分析结果的平均值均在正常的分析误差和标准值的不确定度范围内, 无明显偏向性变化, 表明本系列标准物质候选物的长期稳定性良好。
3. 定值分析和不确定度评定
3.1 样品定值方式及方法
标准物质的定值分析测试是标准物质研制的重要环节之一。铌钽精矿标准物质元素定值是按照国家一级标准物质技术规范，采用多个实验室、多种分析方法合作定值。邀请了经过计量认证、铌钽元素测试水平较高的检测机构参加样品测试，制定了分析测试细则，采用两套以上原理独立的方法进行检测，以提高定值的质量。每种方法对每一样品的每一元素至少报出4个数据，定值元素不少于8组数据。样品各定值元素的测定采用多种不同原理的分析方法分别进行分析，各元素的分析方法见表 4。
表 4 样品各定值元素的分析方法Table 4. Analytical methods of certified value elements in samples定值元素 分析方法 Nb2O5和Ta2O5 碱熔-纸上层析重量法；混合酸溶ICP-OES测定；混合碱熔ICP-OES测定 Fe2O3 磺基水杨酸比色法；混合酸溶ICP-OES测定 TiO2 二氨替比林甲烷比色法；混合酸溶ICP-OES测定 WO3 硫氰酸盐比色法；混合酸溶ICP-OES测定；混合碱熔ICP-OES测定 SiO2 动物胶凝聚重量法；硅钼蓝比色法；混合碱熔ICP-OES测定 U3O8 钒酸铵容量法；混合酸溶ICP-OES测定 3.2 测试数据统计处理
以各单位提供的各元素平均值数据为统计单元，用Grubbs准则剔除离群数据，共收集8家实验室466组平均值数据，剔除2组数据，占总数的0.43%。用夏皮罗-威尔克法(Shapiro-Wilk)进行正态检验。本次研制的4个铌钽精矿标准物质正态检验值W均大于置信概率95%的列表值，定值测试数据均呈正态分布或近似正态分布。
3.3 认定值的确定
按照《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF1343—2012)的要求，当数据为正态分布或近似正态分布时，以算术平均值为最佳估计值，当数据集属偏态分布时以中位值为最佳估计值。本次研制的4个铌钽精矿标准物质平均值全部为正态分布，以算术平均值为最佳估计值，计算得到认定值和不确定度。
3.4 不确定度评定
化学成分测量不确定度来源较多，其不确定度评定较为困难，对于地质标准物质不确定评定的表达也不尽统一[16-17]。本次铌钽精矿标准物质在研制过程中，不确定度的评定采用JJF1343—2012推荐的标准值的不确定度评定方法，各元素的不确定度主要由其稳定性不确定度(us)、均匀性不确定度(ubb)和定值不确定度(uchar)三部分构成[18-19]。合成标准不确定度(uCRM)为：
$ u{_{{\text{CRM}}}} = \sqrt {u_{\text{s}}^2 + u_{{\text{bb}}}^2 + u_{{\text{char}}}^2} $
使用扩展不确定度UCRM=k×uCRM表示最终不确定度的值，因子k取2，对应的置信水平大约为95%，不确定度的数字修约采用只进不舍的原则。地质标准物质定值组分多，受工作量和分析方法精密度的限制，通常只选择有代表性的组分进行均匀性和稳定性检验[20-21]。本次标准物质的认定值和扩展不确定度列于表 5。
表 5 铌钽精矿标准物质的认定值及不确定度Table 5. Certified values and expanded uncertainty of niobium-tantalum concentrates reference materials定值元素 认定值与扩展不确定度 NTJK-1 NTJK-2 NTJK-3 NTJK-4 MnO(×10-2) 1.84±0.065 3.59±0.094 5.82±0.158 2.47±0.124 P2O5(×10-6) 3785±414.33 2839±455.71 2189±183.94 1002±114.49 SiO2(×10-2) 27.88±0.542 21.60±0.586 10.99±0.7 2.12±0.282 Fe2O3(×10-2) 3.67±0.307 4.75±0.254 6.34±0.473 24.51±0.343 TiO2(×10-2) 0.075±0.013 0.13±0.016 1.45±0.041 11.28±0.485 Ta2O5(×10-2) 5.72±0.05 12.07±0.10 21.02±0.16 5.81±0.08 Nb2O5(×10-2) 4.17±0.225 8.48±0.267 19.77±0.550 47.88±0.968 W(×10-6) 742±19.62 1540±101.34 2899±107.37 2997±97.46 Th(×10-6) 103±16.10 170±12.11 383±26.91 1520±129.01 U(×10-6) 984±42.50 2084±118.444 3322±290.60 334±12.48 Zr(×10-6) 971±64.30 1624±88.53 1900±110.73 2898±189.44 Hf(×10-6) 171±17.28 283±14.26 295±25.38 166±19.03 3.5 标准物质的溯源
为了保证本次标准物质研制工作的溯源性，采取了如下具体措施：①所使用的仪器设备及计量器具按国家计量部门有关规定进行检定或校准，确保量值准确、可靠，可溯源到国家标准。②用作校正曲线的标准溶液由标准物质或基准物质配制，可溯源到测量国际单位制。③保证分析试剂和水的高纯度，每次分析进行空白试验，减空白和背景校正正确、合理。④所选用的定值分析方法是经实践经验证明为成熟的、准确的、可靠的方法。另外，本次定值是由多家通过国家级计量认证，并多次参加了标准物质定值工作的单位以及多种经过实践经验的准确、可靠的方法联合测定，而且各单位和各方法都使用了国家一级标准物质(GBW07155和GBW07185)进行质量监控。
4. 标准物质的应用
本批标准物质研制成功后，先后送江西宜春铌钽矿选厂和河南洛阳钼业公司进行应用分析，两个应用单位根据各自的条件，采用例行分析方法对本批标准物质进行了验证分析，分析数据见表 6，结果表明本批标准物质定值准确、可靠。同时，本批标准物质在河南三门峡市卢氏七里沟和卢氏火炎沟等地区的铌钽矿选矿过程样品分析中进行应用，分析结果表明，铌钽选矿过程样品的分析数据满足选矿金属量平衡的需要，证明本批标准物质能够对分析过程发挥很好的监控作用。
表 6 实际样品应用分析结果对照Table 6. Comparison of analytical results of actual samples样品编号 Nb2O5分析结果(×10-2) Ta2O5分析结果(×10-2) 宜春选厂 洛阳钼业 参考值 宜春选厂 洛阳钼业 参考值 NTJK-1 4.23 4.19 4.17 5.64 5.74 5.72 NTJK-2 8.49 8.36 8.48 12.25 12.04 12.07 NTJK-3 20.06 19.96 19.77 20.87 20.93 21.02 NTJK-4 48.09 47.97 47.88 5.72 5.87 5.81 注：参考值为8家实验室测定数据统计分析后的算术平均值。 5. 结论
研制的4个铌钽精矿标准物质，其主要成分Ta(Nb)2O5的含量为9.89%、20.55%、40.79%、53.69%，此系列标准物质多数成分含量呈梯度分布，定值成分12个，具有样品粒度均匀且分布范围窄、定值元素含量分布广泛的特点，形成了一个从粗精矿到精矿较为完整的含量体系，可以满足选冶和冶金试验各阶段流程样品对标准物质的需求。4个铌钽精矿标准物质在选冶试验流程样品和冶金过程样品中的应用良好，可以满足铌钽选矿与贸易、铌钽矿开发综合利用和冶金过程样品中对分析测试过程、仪器校正、方法验证等的要求，具有较好应用前景，解决了我国无铌钽精矿标准物质的问题。
在铌钽精矿标准物质研制过程中，采用气流粉碎和高铝球磨两次粉碎的技术对样品进行粉碎，解决了铌钽精矿中矿物颗粒硬度高、细碎难度大的问题，其粒度分布可满足日常质量监控的需要，并经实验证实；所应用的两次细碎的粉碎方法可以为今后类似矿石标准物质的研制提供借鉴。
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图 2 太和钒钛磁铁矿床钻孔ZK1307热红外矿物相对含量与岩性、金属Fe-Ti-V元素含量、磁化率、辉石特征吸收峰相对吸收深度信息对比图。其中，8360D、9610D、10050D、10700D分别表示辉石的特征吸收峰的波长在8360nm、9610nm、10050nm、10700nm波段的相对吸收深度
Figure 2. Column chart of the relative contents of minerals identified by infrared spectroscopy, associated with the lithology categories, and the contents of iron, titanium, vanadium, as well as the magnetic susceptibility, the relative absorption depth of the characteristic absorption peak of pyroxene in 8360nm, 9610nm, 10050nm, 10700nm, from drilling ZK1307, Taihe vanadium titano-magnetite deposit, Sichuan Province
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图 3 太和钒钛磁铁矿床典型矿物的实测和参考热红外光谱特征(参考光谱谱图来自TSG软件)
a—普通辉石实测和参考热红外光谱；b—斜长石实测和参考热红外光谱；c—磷灰石实测和参考热红外光谱；d—橄榄石实测和参考热红外光谱；e—角闪石实测和参考热红外光谱；f—蛇纹石实测和参考光谱；g—绿帘石实测和参考光谱；h—绿泥石实测和参考光谱。
Figure 3. Spectral characteristics of typical minerals identified by thermal infrared from the Taihe vanadium titano-magnetite deposit, Sichuan Province (The reference spectra are from TSG software manual)
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胡受奚, 叶瑛, 方长泉. 交代蚀变岩岩石学及其找矿意义[M]. 北京: 地质出版社, 2004: 1-109. Hu S X, Ye Y, Fang C Q. Petrology of metasomatic alteration rocks and its prospecting significance[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2004: 1-109.
张世涛, 陈华勇, 韩金生, 等. 鄂东南铜绿山大型铜铁金矿床成矿岩体年代学、地球化学特征及成矿意义[J]. 地球化学, 2018, 47(3): 240-256. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQHX201803002.htm Zhang S T, Chen H Y, Han J S, et al. Geochronology, geochemistry, and mineralization of quartz monzodiorite and quartz monzodiorite porphyry in Tonglüshan Cu-Fe-Au deposit, Edongnan ore district, China[J]. Geochimica, 2018, 47(3): 240-256. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQHX201803002.htm
陈华勇, 张世涛, 初高彬, 等. 鄂东南矿集区典型矽卡岩-斑岩矿床蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱研究与勘查应用[J]. 岩石学报, 2019, 35(12): 3629-3643. doi: 10.18654/1000-0569/2019.12.04 Chen H Y, Zhang S T, Chu G B, et al. The short wave infrared (SWIR) spectral characteristics of alteration minerals and applications for ore exploration in the typical skarn-porphyry deposits, Edong ore district, eastern China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2019, 35(12): 3629-3643. doi: 10.18654/1000-0569/2019.12.04
Zhang Z C, Hou T, Santosh M, et al. Spatio-temporal distribution and tectonic settings of the major iron deposits in China: An overview[J]. Ore Geology Reviews, 2014, 57: 247-263. doi: 10.1016/j.oregeorev.2013.08.021
佘宇伟. 四川太和层状岩体及其富磷灰石钒钛磁铁矿床成因[D]. 北京: 中国科学院大学, 2015. She Y W. Petrogenesis and apatite-rich Fe-Ti-V oxide mineralization of the Taihe mafic-ultramafic layered intrusion in the Sichuan Province, SW China[D]. Beijing: The University of Chinese Academy of Sciences, 2015.
魏宇, 郭耀文, 柳维, 等. 西昌太和钒钛磁铁矿矿体特征及成因[J]. 四川地质学报, 2014, 34(3): 368-372. doi: 10.3969/j.issn.1006-0995.2014.03.012 Wei Y, Guo Y W, Liu W, et al. Geological features and genesis for the Taihe vanadic titanomagnetite deposit[J]. Geological Journal of Sichuan, 2014, 34(3): 368-372. doi: 10.3969/j.issn.1006-0995.2014.03.012
李松键, 攀西太和钒钛磁铁矿含矿岩体及矿床地质特征研究[D]. 成都: 成都理工大学, 2015. Li S J. Characteristics of ore-bearing rocks and deposit geology of Taihe vanadium titano-magnetite deposit in Panzhihua-Xichang District[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2015.
童鹏, 刘鹏飞, 赵英俊, 等. 磁化率在太和钒钛磁铁矿钻孔岩芯分析中的应用[J]. 中国矿业, 2018, 27(增刊1): 301-306. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKA2018S1067.htm Tong P, Liu P F, Zhao Y J, et al. Application of the magnetic susceptibility in the core analysis of Taihe vanadium titano-magnetite[J]. China Mining Magazine, 2018, 27(Supplement 1): 301-306. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKA2018S1067.htm
Hou T, Zhang Z C, Encarnacion J, et al. Petrogenesis and metallogenesis of the Taihe gabbroic intrusion associated with Fe-Ti-oxide ores in the Panxi District, Emeishan Large Igneous Province, southwest China[J]. Ore Geology Reviews, 2012, 49: 109-127. doi: 10.1016/j.oregeorev.2012.09.004
She Y W, Yu S Y, Song X Y, et al. The formation of P-rich Fe-Ti oxide ore layers in the Taihe layered intrusion, SW China: Implications for magma-plumbing system process[J]. Ore Geology Reviews, 2014, 57: 539-559. doi: 10.1016/j.oregeorev.2013.07.007
She Y W, Song X Y, Yu S Y, et al. Variations of trace element concentration of magnetite and ilmenite from the Taihe layered intrusion, Emeishan Large Igneous Province, SW China: Implications for magmatic fractionation and origin of Fe-Ti-V oxide ore deposits[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, 113: 1117-1131. doi: 10.1016/j.jseaes.2015.03.029
She Y W, Song X Y, Yu S Y, et al. Apatite geochemistry of the Taihe layered intrusion, SW China: Implications for the magmatic differentiation and the origin of apatite-rich Fe-Ti oxide ores[J]. Ore Geology Reviews, 2016, 78: 151-165. doi: 10.1016/j.oregeorev.2016.04.004
钟宏, 徐桂文, 朱维光, 等. 峨眉山大火成岩省太和花岗岩的成因及构造意义[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2009, 28(2): 99-110. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2009.02.001 Zhong H, Xu G W, Zhu W G, et al. Petrogenesis of the Taihe granites in the Emeishan Large Igneous Province and its tectonic implications[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2009, 28(2): 99-110. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2009.02.001
佘宇伟, 宋谢炎, 于宋月, 等. 磁铁矿和钛铁矿成分对四川太和富磷灰石钒钛磁铁矿床成因的约束[J]. 岩石学报, 2014, 30(5): 1443-1456. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201405018.htm She Y W, Song X Y, Yu S Y, et al. The compositions of magnetite and ilmenite of the Taihe layered intrusion, Sichuan Province: Constraints on the formation of the P-rich Fe-Ti oxide ores[J]. Acta Petrologica Sinica, 2014, 30(5): 1443-1456. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201405018.htm
代晶晶, 赵龙贤, 姜琪, 等. 热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述[J]. 地质学报, 2020, 94(8): 2520-2533. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2020.08.026 Dai J J, Zhao L X, Jiang Q, et al. Review of thermal-infrared spectroscopy applied in geological ore exploration[J]. Acta Geologica Sinica, 2020, 94(8): 2520-2533. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2020.08.026
Van der Meer F D, Van der Werff H M A, Van Ruitenbeek F J A, et al. Multi- and hyperspectral geologic remote sensing: A review[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2012, 14: 112-128. doi: 10.1016/j.jag.2011.08.002
张莹彤, 肖青, 闻建光, 等. 地物波谱数据库建设进展及应用现状[J]. 遥感学报, 2017, 21(1): 12-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YGXB201701002.htm Zhang Y T, Xiao Q, Wen J G, et al. Progress and application status of ground object spectrum database[J]. Journal of Remote Sensing, 2017, 21(1): 12-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YGXB201701002.htm
吴泽群, 田淑芳. 利用热红外遥感提取层状硅酸盐蚀变矿物信息研究——以甘肃北山地区为例[J]. 西北地质, 2016, 49(1): 241-248. doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2016.01.025 Wu Z Q, Tian S F. Study on the extraction of layered silicate altered mineral information by thermal infrared remote sensing-A case study of Beishan Region, Gansu Province[J]. Geology of Northwest China, 2016, 49(1): 241-248. doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2016.01.025
Baldridge A M, Hook S J, Grove C I, et al. The ASTER spectral library Version 2.0[J]. Remote Sensing of Environment, 2009, 113(4): 711-715. doi: 10.1016/j.rse.2008.11.007
Lampinen H M, Laukamp C, Occhipinti S A, et al. Mineral footprints of the paleoproterozoic sediment-hosted abra Pb-Zn-Cu-Au deposit Capricorn Orogen, western Australia[J]. Ore Geology Review, 2019, 104: 436-461. doi: 10.1016/j.oregeorev.2018.11.004
Thomas C. Mineral mapping for exploration: An Australian journey of evolving spectral sensing technologies and industry collaboration[J]. Geosciences, 2016, 6(4): 52-100. doi: 10.3390/geosciences6040052
刘德长, 邱骏挺, 田丰, 等. 区域控矿断裂带的航空高光谱遥感技术研究——以黑石山-花牛山深大断裂带为例[J]. 地质与勘探, 2015, 51(2): 366-375. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT201502018.htm Liu D C, Qiu J F, Tian F, et al. Application of airborne hyper-spectrum remote sensing to mapping of ore-control faults: A case study of the Heishishan-Huaniushan Fault[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(2): 366-375. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT201502018.htm
刘德长, 叶发旺, 赵英俊, 等. 航空高光谱遥感金矿床定位模型及找矿应用——以甘肃北山柳园-方山口地区为例[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(12): 1545-1553. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXX201512019.htm Liu D C, Ye F W, Zhao Y J, et al. Airborne hyperspectral remote sensing for gold prospecting around Liuyuan-Fangshankou area, Gansu Province, China[J]. Journal of Geo-Informatics Science, 2015, 17(12): 1545-1553. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXX201512019.htm
刘德长, 闫柏琨, 邱骏挺. 航空高光谱遥感固体矿产预测方法与示范应用[J]. 地球学报, 2016, 37(3): 349-358. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB201603016.htm Liu D C, Yan B K, Qiu J T. The application of airborne hyper-spectral remote sensing technology to mineral resources exploration[J]. Acta Geoscientica Sinica, 2016, 37(3): 349-358. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB201603016.htm
史维鑫, 易锦俊, 王浩, 等. 马坑铁矿钻孔岩心红外光谱特征及蚀变分带特征研究[J]. 岩矿测试, 2020, 39(6): 934-943. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060004 Shi W X, Yi J J, Wang H, et al. Study on the characteristics of infrared spectrum and the alteration zoning law of drill core in Makeng iron deposit[J]. Rock and Mineral Analysis, 2020, 39(6): 934-943. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060004
回广骥, 高卿楠, 宋利强, 等. 新疆可可托海稀有金属矿床矿物和岩石热红外光谱特征[J]. 岩矿测试, 2021, 40(1): 134-144. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060001 Hui G J, Gao Q N, Song L Q, et al. Thermal infrared spectra characteristics of rare metal minerals and rock in the Keketuohai deposit, Xinjiang[J]. Rock and Mineral Analysis, 2021, 40(1): 134-144. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060001
黄宇飞, 李智慧, 宁慧, 等. 应用ASTER遥感图像的岩矿信息提取研究[J]. 航天器工程, 2019, 28(6): 130-135. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HTGC201906021.htm Huang Y F, Li Z H, Ning H, et al. Research on rock and mineral information extraction based on ASTER remote sensing image[J]. Spacecraft Engineering, 2019, 28(6): 130-135. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HTGC201906021.htm
宋亮, 刘善军, 虞茉莉, 等. 基于可见-近红外和热红外光谱联合分析的煤和矸石分类方法研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(2): 416-422. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GUAN201702020.htm Song L, Liu S J, Yu M L, et al. A classification method based on the combination of visible, near-infrared and thermal infrared spectrum for coal and gangue distinguishment[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2017, 37(2): 416-422. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GUAN201702020.htm
王东, 刘善军, 毛亚纯, 等. 鞍山式铁矿SiO2含量的热红外光谱分析方法[J]. 光谱学与光谱分析, 2018, 38(7): 2101-2106. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GUAN201807025.htm Wang D, Liu S J, Mao Y C, et al. A method based on thermal infrared spectrum for analysis of SiO2 content in Anshan-type iron[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2018, 38(7): 2101-2106. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GUAN201807025.htm
夏军, 张飞. 热红外光谱的干旱区土壤含盐量遥感反演[J]. 光谱学与光谱分析, 2019, 39(4): 1063-1069. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GUAN201904015.htm Xia J, Zhang F. A study on remote sensing inversion of soil salt content in arid area based on thermal infrared spectrum[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2019, 39(4): 1063-1069. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GUAN201904015.htm
侯艳军, 塔西甫拉提·特依拜, 张飞, 等. 荒漠土壤全磷含量热红外发射率光谱估算研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2015, 35(2): 350-354. doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2015)02-0350-05 Hou Y J, Tashpolat T, Zhang F, et al. Study on estimation of deserts soil total phosphorus content from thermal-infrared emissivity[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2015, 35(2): 350-354. doi: 10.3964/j.issn.1000-0593(2015)02-0350-05
郭娜, 刘栋, 唐菊兴, 等. 基于短波红外技术的蚀变矿物特征及勘查模型——以斯弄多银铅锌矿床为例[J]. 矿床地质, 2018, 37(3): 556-570. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201803007.htm Guo N, Liu D, Tang J X, et al. Characteristics of alteration minerals and prospecting model revealed by shortwave infrared technique: Taking Sinongduo Ag-Pb-Zn deposit as an example[J]. Mineral Deposits, 2018, 37(3): 556-570. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201803007.htm
-
期刊类型引用(9)
1. 付玉蕾，史淼，曹沁元，马世玉. 黑青和田玉宝石矿物学及地球化学特征研究. 岩石矿物学杂志. 2024(03): 630-642 . 
百度学术
2. 廖宗廷，景璀，李平，沈俊逸，金雪萍. 和田玉研究的关键问题. 同济大学学报(自然科学版). 2022(08): 1073-1080+1070 . 百度学术
3. 张晓晖，冯玉欢，张勇，买托乎提·阿不都瓦衣提. 新疆且末—若羌地区黄绿色和田玉分析测试及特性表征. 岩矿测试. 2022(04): 586-597 . 本站查看
4. 崔中良，黄怡祯，郭心雨. 闪石玉研究进展的文献计量学分析. 宝石和宝石学杂志(中英文). 2022(05): 155-169 . 百度学术
5. 闵红，刘倩，张金阳，周海明，严德天，邢彦军，李晨，刘曙. X射线荧光光谱-X射线粉晶衍射-偏光显微镜分析12种产地铜精矿矿物学特征. 岩矿测试. 2021(01): 74-84 . 本站查看
6. 黄倩心，王时麒，梁国科，杨晓东，吴祥珂. 广西巴马玉的矿物学特征及其成因探讨. 岩石矿物学杂志. 2021(05): 977-990 . 百度学术
7. 杨凌岳，王雨嫣，王朝文，沈梦颖，殷科. “撒金花黑青玉”的宝石学特征与成因矿物学研究. 宝石和宝石学杂志(中英文). 2020(04): 1-12 . 百度学术
8. 刘喜锋，贾玉衡，刘琰. 新疆若羌—且末戈壁料软玉的地球化学特征及成因类型研究. 岩矿测试. 2019(03): 316-325 . 本站查看
9. 郑奋，刘琰，张红清. 辽宁岫岩河磨玉岩石地球化学组成及锆石U-Pb定年研究. 岩矿测试. 2019(04): 438-448 . 本站查看
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