廣東梅州花崗巖風化殼剖面的可見光-短波紅外反射光譜特征及其對風化強度的指示

作者：秦效榮,姚玉增,何宏平,譚偉,馬靈涯,孫一凡,王春來,黃健

摘要：風化殼離子吸附型稀土礦床是含稀土元素的基巖在表生條件下,風化淋濾出的稀土元素吸附在以黏土礦物和鐵氧化物為主的次生礦物表面形成的。基巖所含的原生礦物在風化過程中的分解、不同次生礦物的形成和轉換及在表生環境中稀土元素的吸附或吸附能力是風化殼中稀土元素富集和分異的主要控制因素,故花崗巖風化殼離子吸附型礦床剖面風化強度以及風化帶的劃分對研究礦床成因和找礦勘探工作具有重要意義。可見光-短波紅外反射光譜(VSWIR,波長范圍350~2500 nm)識別的次生礦物,如赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石和蒙脫石等,其物相和含量特征可以作為劃分基巖風化強度的有效依據。本文以廣東梅州黃畬花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦床的風化剖面為例,嘗試采用可見光-短波紅外反射光譜并結合X射線衍射法(XRD)研究剖面中礦物種類和相對含量。研究結果表明花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦床剖面在全風化層存在大量的赤鐵礦及少量針鐵礦,相應地VSWIR在500 nm和900 nm附近形成明顯的光譜吸收特征,而700 nm附近微弱。全風化層和半風化層樣品在1396 nm附近的光譜特征明顯,而弱風化基巖該光譜特征較為微弱,吸收深度d1396及d2200/d1900比值從弱風化基巖至表土層則表現出逐漸增強的趨勢,該現象與風化剖面中從深部到地表高嶺石含量逐漸增多的事實相吻合。

發文機構：東北大學地質系 中國科學院廣州地球化學研究所 中國科學院大學

關鍵詞：可見光-短波紅外反射光譜花崗巖風化殼離子吸附型風化強度次生礦物visible to shortwave-infrared reflectance spectroscopygranitic weathering-crust-type REE depositweathering intensitysecondary mineral

分類號： P595[天文地球—地球化學]P611.21[天文地球—地質學]