廣州地化所、深地科學卓越中心揭示離子吸附型稀土礦床的可見光-近紅外光譜特征
文章來源：廣州地球化學研究所 | 發布時間：2021-12-05
文章來源：廣州地球化學研究所 | 發布時間：2021-12-05 | 【打印】 【關閉】
離子吸附型稀土礦床是我國獨具特色的戰略金屬資源，主導了全球的重稀土供給。隨著高新科技的發展，重稀土的消耗量迅猛攀升，發現新的離子吸附型稀土礦床成為國家的重大需求。
近日，中國科學院廣州地球化學研究所何宏平研究員和譚偉博士與香港大學的周美夫教授等合作，通過對含稀土的黏土礦物和典型離子吸附型稀土礦床剖面可見光-近紅外光譜特征的系統研究，確定了能夠有效指示離子吸附型稀土礦床礦體風化程度、稀土含量以及原巖性質的光譜參數，為快速探查離子吸附型稀土礦床新方法的構建提供了理論基礎。
研究發現，離子吸附態的Nd3+、Dy3+、Ho3+、Er3+和Tm3+在730-870、805、641、652和684nm波段出現特征峰（圖1），且稀土元素Nd在740和800nm等波段吸收強度的二階導數與風化殼中稀土元素含量呈現正相關關系，可以作為評價風化殼稀土品位的有效光譜參數；光譜曲線中1396和1910nm波段強度及其比值（M1396_2nd/M1910_2nd）與化學蝕變指數（CIA）明顯相關，是野外圈定風化殼內稀土礦體位置的有效參數。
圖1 含有不同稀土離子的高嶺石的可見-近紅外光譜特征
研究還發現，由均一原巖形成的風化殼的光譜參數具有連續性變化特征，因而M1396_2nd、M1910_2nd、M1414_2nd和M1396_2nd/M1910_2nd等光譜參數沿風化剖面變化趨勢可作為識別風化殼原巖變化的判定依據（圖2），也是有效示礦指標之一。
圖2 仁居稀土礦床剖面中指示粘土礦物中種類和含量的光譜參數
該研究得到了國家重點研發計劃、廣東省基礎與應用基礎研究重大項目、中國科學院地質地球所重點部署項目等項目的聯合資助。相關研究成果近期發表在Economic Geology和Applied Clay Sciences期刊上。
論文信息：
Tan W., Qin X.R., Liu J.C., Zhou M-F, He H.P.*, Wang C.Y., Liang X.L., Huang J., Zhu J.X., Yao Y.Z., Cudahy T. Feasibility of Visible Short-Wave Infrared Reflectance Spectroscopy to Characterize Regolith-hosted Rare Earth Element Mineralization. Economic Geology, 2021, doi.org/10.5382/econgeo.4877.
Tan W., Qin X.R., Liu J.C., Michalski J., He H.P.*, Yao Y.Z., Yao Y.Z., Yang M.J., Huang J., Lin X.J., Zhang C.Q., Liang X.L. Visible/Near infrared reflectance (VNIR) spectral features of ion-exchangeable rare earth elements hosted by clay minerals: Potential use for exploration of regolith-hosted REE deposits. Applied Clay Sciences, 2021, doi.org/10.1016/j.clay.2021.106320.
