基于多道伽马能谱测量的离子吸附型稀土矿放射性勘查方法研究——以攀西德昌地区为例

doi:10.11720/wtyht.2024.1407

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冕宁—德昌稀土成矿带资源潜力大,以往的找矿方向集中在寻找与喜马拉雅期碱性杂岩有关的硬岩型稀土矿,对离子吸附型稀土矿的研究程度较浅。为探究区内广泛分布的花岗岩风化壳的成矿前景,以区内狮子山地区为研究对象,部署多道伽马能谱测量、土壤剖面测量和浅钻工程,在摩所营花岗岩风化壳中圈定1处离子吸附型稀土矿点。对地、物、化剖面及含矿量的放射性响应进行分析,发现Th与K含量对稀土稀有矿化具有较高的指示意义,当6.25<w(Th)/w(K)<10,w(Th)>37×10^-6,w(K)>4.2%时,就可能出现矿化好、具有工业规模的离子吸附型稀土矿。从放射性异常对表生风化的响应特征分析,钍异常晕对花岗岩岩体具有较好的指示作用,钾异常晕能较好地圈定花岗岩风化壳的范围。

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关键词 ：伽马能谱测量, 离子吸附型稀土矿, 铌钽矿化, 表生风化, 攀西德昌地区

Abstract：

The Mianning-Dechang rare earth element (REE) metallogenic belt exhibits considerable resource potential. Previous prospecting was oriented to hard-rock REE deposits associated with Himalayan alkaline complexes, with ion adsorption-type REE deposits under-studied. To explore the mineralization prospect of granite weathering crusts widespread in the metallogenic belt, this study investigated the Shizishan area through multi-channel gamma-ray spectrometry, soil profile survey, and shallow drilling. One ion adsorption-type REE ore occurrence was identified in the granite weathering crust at Mosuoying. This study analyzed the radioactive response of the geological, geophysical, and geochemical profiles and ore contents, finding that the elemental contents of thorium (Th) and potassium (K) were highly indicative of REE and rare metal mineralization. Highly mineralized, industrial-scale ion adsorption-type REE deposits will likely occur when 6.25<w(Th)/w(K)<10, w(eTh)>37×10^-6, and w(eK)>4.2%. As revealed by the analysis of the response of radioactive anomalies to supergene weathering, thorium anomaly halos can effectively indicate granitic plutons while potassium anomaly halos can well delineate the extent of granite weathering crusts.

Key words： gamma-ray spectrometry ion adsorption-type REE deposit niobium-tantalum mineralization supergene weathering Dechang area in the Panzhihua-Xichang region

收稿日期: 2023-09-26 修回日期: 2024-07-04 出版日期: 2024-10-20

ZTFLH:

P631.6

基金资助:中国地质调查局项目“攀西冕宁—德昌地区稀土及多金属矿产地质调查”(DD20220965)

通讯作者: 聂飞(1986-),男,博士,高级工程师,主要从事矿床地质研究与矿产调查评价等工作。Email:nfei@mail.cgs.gov.cn

作者简介: 李怀远(1995-),男,工程师,主要从事综合地球物理勘探工作。Email:1802628065@qq.com

引用本文:

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链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2024.1407 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2024/V48/I5/1275

Fig.1 研究区大地构造简图(a)和地质位置(b)
1—茅坪单元细粒二云二长花岗岩;2—可郎单元粗中粒黑云钾长花岗岩;3—染房沟单元细粒斑状二云二长花岗岩;4—第四系;5—实测断层;6—伽马能谱剖面范围;7—土壤剖面范围;8—地、物、化综合剖面;9—辉绿岩脉、花岗斑岩脉;10—钻孔

代号	铀含量/10^-6			钍含量/10^-6			钾含量/10^-6			异常上限/10^-6			频数
代号	$X -$	S	C_V	$X -$	S	C_V	$X -$	S	C_V	U	Th	K	频数
Q	4.98	1.88	0.38	18.85	9.02	0.48	2.12	1.04	0.49	7.35	26.39	3.63	41
Pt₂R	7.90	2.47	0.31	28.64	10.87	0.38	3.81	1.31	0.34	7.90	64.47	6.64	243
Pt₂K	7.45	2.31	0.31	30.64	10.44	0.34	3.71	1.24	0.33	16.91	68.33	7.37	1159
Pt₂M	11.07	2.49	0.23	34.01	11.69	0.34	5.98	1.37	0.23	11.07	60.06	5.98	15
Q	7.09	2.12	0.29	24.7	7.98	0.32	3.29	0.98	0.29	16.58	65.98	6.25	755
平均值	7.28	2.33	0.32	28.01	10.47	0.37	3.56	1.25	0.35

Table 1 研究区主要地质体伽马能谱参数特征

参数	偏高晕	高晕	异常晕
参数	$X ˉ$ +S≤ Q≤ $X ˉ$ +2S	$X ˉ$ +2S≤ Q≤ $X ˉ$ +3S	Q≥ $X ˉ$ +3S
U	9.51≤Q≤11.73	11.73≤Q≤13.94	13.94≤Q≤21.90
Th	37.87≤Q≤47.87	47.87≤Q≤57.87	57.87≤Q≤83.61
K	4.78≤Q≤6.03	6.03≤Q≤7.28	7.28≤Q≤10.63

Table 2 多道能谱异常等级划分

Fig.2 狮子山地面伽马能谱测量成果平面等值线
a—铀含量平面等值线;b—钍含量平面等值线;c—钾含量平面等值线;d—总道含量平面等值线

Table 3 研究区土壤剖面测量含量特征

Fig.3 狮子山浅钻采样品位(红线为边界品位)

Fig.4 L240地、物、化综合剖面

Fig.5 稀土氧化物与各单元素含量相关性散点图
a—钍、钾元素散点图;b—铀、钾元素散点图;c—钍、铀元素散点图;

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