南岭科学深钻NLSD-2红外光谱及XRF元素特征

赵龙贤, 史维鑫, 原春雨, 张弘, 李振焕, 葛天助. 南岭科学深钻NLSD-2红外光谱及XRF元素特征[J]. 中国地质调查, 2025, 12(3): 45-56. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2025.120
引用本文: 赵龙贤, 史维鑫, 原春雨, 张弘, 李振焕, 葛天助. 南岭科学深钻NLSD-2红外光谱及XRF元素特征[J]. 中国地质调查, 2025, 12(3): 45-56. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2025.120
ZHAO Longxian, SHI Weixin, YUAN Chunyu, ZHANG Hong, LI Zhenhuan, GE Tianzhu. Infrared spectroscopy and XRF elemental characterization of Nanling scientific deep drilling NLSD-2[J]. Geological Survey of China, 2025, 12(3): 45-56. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2025.120
Citation: ZHAO Longxian, SHI Weixin, YUAN Chunyu, ZHANG Hong, LI Zhenhuan, GE Tianzhu. Infrared spectroscopy and XRF elemental characterization of Nanling scientific deep drilling NLSD-2[J]. Geological Survey of China, 2025, 12(3): 45-56. doi: 10.19388/j.zgdzdc.2025.120

南岭科学深钻NLSD-2红外光谱及XRF元素特征

  • 基金项目:
    国家科学技术部科技基础资源调查专项“我国代表性科学钻探岩心科学数据库建设(编号: 2022FY101800)”、中国地质调查局“实物地质资料采集更新与数字化应用(编号: DD20230138)”及自然资源实物地质资料中心创新基金项目“固体矿产三维地质建模工具对比研究(编号: CXJJ2024-02)”联合资助
详细信息
    作者简介: 赵龙贤(1995—),男,助理工程师,主要从事遥感地质、高光谱地质方面的研究工作。Email: 2428426555@qq.com
    通讯作者: 史维鑫(1984—),女,高级工程师,主要从事岩心多参数数字化与应用方面的研究工作。Email: shiweixincugb@163.com
  • 中图分类号: P618

Infrared spectroscopy and XRF elemental characterization of Nanling scientific deep drilling NLSD-2

More Information
  • 南岭科学深钻NLSD-2作为我国深部资源探测的关键工程之一,对研究南岭盘古山钨矿深部地质特征及成矿规律具有重要意义。首次系统集成红外光谱(400~2 500 nm)、XRF元素扫描及电子探针技术,揭示深部矿物组合分布、元素富集特征及白云母成矿温度演化规律。研究结果表明: 钻孔岩性界面可通过红外光谱识别的石英、白云母、绿泥石等矿物组合进行有效区分; XRF元素分析显示,W、Pb、Zn等成矿元素在变质砂岩层及花岗岩顶部显著富集,与钨矿矿体空间分布一致; 白云母短波红外光谱特征受化学成分及成矿温度共同影响。结合根据电子探针数据计算的温度,认为成矿相关白云母以Pos2200在2 204 nm附近,相对中间成矿温度,相对富Al及贫Si、Fe、Mg为特征。研究证实了红外光谱与XRF技术对深部矿化信息提取的高效性,但脉状矿化识别需结合成像光谱技术。研究成果为南岭钨矿深部找矿提供了矿物-元素-温度多维标志,推动了深部资源勘探技术的创新。

  • 加载中
  • 图 1  华南大地构造简图(a)与南岭盘古山钨矿地质简图(b)(据文献[8]修改)

    Figure 1. 

    图 2  南岭科学深钻手标本及镜下特征

    Figure 2. 

    图 3  南岭科学深钻NLSD-2红外光谱-XRF元素综合柱状图

    Figure 3. 

    图 4  南岭科学深钻NLSD-2白云母Pos2200波长(a)与结晶度(b)统计

    Figure 4. 

    图 5  白云母主量元素成分统计箱图

    Figure 5. 

    图 6  南岭科学深钻NLSD-2白云母分类图解(据文献[20]修改)

    Figure 6. 

    图 7  南岭科学深钻NLSD-2白云母成分关系变化(据文献[21]修改)

    Figure 7. 

    图 8  南岭科学深钻NLSD-2白云母光谱特征与成分关系

    Figure 8. 

    图 9  南岭科学深钻NLSD-2白云母温度与波谱特征、成分之间关系

    Figure 9. 

    表 1  南岭科学深钻NLSD-2白云母电子探针结果

    Table 1.  Electron probe results of muscovite from Nanling scientific deep drilling NLSD-2

    样号 元素含量/%
    K2O CaO Cs2O TiO2 Na2O MgO Al2O3 Rb2O SiO2 NiO FeO MnO Cr2O3 F Cl
    JG2-1 11.10 0.05 0.00 0.44 0.36 1.58 31.74 0.08 46.12 0.00 2.36 0.09 0.01 0.77 0.00
    JG2-2 10.99 0.00 0.00 0.23 0.36 1.48 31.61 0.11 46.46 0.00 2.29 0.03 0.00 0.68 0.00
    JG3-1 10.91 0.07 0.00 0.22 0.47 2.07 29.74 0.23 47.59 0.04 2.91 0.17 0.00 0.74 0.03
    JG3-2 10.68 0.00 0.01 0.00 0.48 0.42 33.81 0.11 46.21 0.00 2.35 0.08 0.00 0.33 0.02
    JG4-1 10.56 0.02 0.04 0.40 0.62 0.70 35.00 0.07 44.63 0.00 1.15 0.02 0.02 0.01 0.01
    JG4-2 10.67 0.00 0.00 0.54 0.61 0.60 35.30 0.04 45.74 0.01 1.18 0.02 0.06 0.00 0.00
    JG5-1 10.47 0.01 0.00 0.70 0.72 0.75 34.90 0.05 45.5 0.04 0.87 0.00 0.01 0.01 0.00
    JG5-2 10.59 0.00 0.03 0.44 0.78 0.79 35.85 0.06 45.41 0.00 0.90 0.01 0.04 0.07 0.01
    JG6-3 11.31 0.00 0.00 0.34 0.30 2.03 30.34 0.16 47.07 0.05 3.32 0.17 0.01 0.31 0.00
    JG6-2 11.02 0.06 0.00 0.47 0.36 1.71 31.35 0.20 47.30 0.00 2.72 0.03 0.03 0.33 0.00
    JG7-1 11.03 0.03 0.00 0.52 0.31 2.08 29.58 0.11 46.58 0.03 2.98 0.08 0.02 0.67 0.02
    JG7-2 10.89 0.02 0.00 1.02 0.28 1.74 30.33 0.12 46.26 0.05 2.55 0.06 0.04 0.53 0.00
    JG9-1 10.04 0.04 0.03 0.72 0.72 0.78 35.24 0.03 45.86 0.03 1.22 0.03 0.04 0.00 0.01
    JG9-2 10.33 0.02 0.00 1.38 0.64 0.59 34.49 0.00 45.79 0.02 1.09 0.02 0.07 0.00 0.02
    JG10-1 10.56 0.04 0.00 0.76 0.22 3.14 29.24 0.14 45.98 0.00 3.68 0.10 0.00 0.34 0.02
    JG10-2 10.27 0.07 0.00 0.49 0.61 1.34 33.28 0.11 46.68 0.00 1.28 0.00 0.03 0.30 0.00
    JG13-1 10.69 0.00 0.00 0.08 0.21 2.87 29.11 0.19 49.53 0.00 0.94 0.02 0.01 0.90 0.00
    JG13-2 10.19 0.01 0.02 0.01 0.24 2.35 29.08 0.18 50.08 0.01 0.87 0.09 0.04 1.09 0.00
    JG14-1 9.62 0.07 0.00 0.20 0.44 2.53 33.21 0.07 45.61 0.03 3.22 0.10 0.02 0.07 0.01
    JG14-2 10.98 0.05 0.08 0.48 0.34 1.31 33.72 0.07 46.48 0.00 1.36 0.02 0.05 0.12 0.01
    JG15-1 11.24 0.00 0.01 0.06 0.34 0.69 34.70 0.00 44.71 0.01 1.26 0.03 0.00 0.00 0.00
    JG15-2 10.85 0.03 0.00 0.09 0.53 0.77 34.46 0.01 45.31 0.00 1.40 0.02 0.00 0.06 0.01
    JG16-1 10.40 0.02 0.01 0.25 0.54 0.79 34.68 0.00 45.20 0.00 1.22 0.00 0.00 0.00 0.00
    JG16-2 10.36 0.00 0.00 0.52 0.78 0.45 35.59 0.00 45.58 0.00 0.79 0.03 0.06 0.00 0.00
    JG17-1 11.03 0.03 0.02 0.24 0.24 1.87 28.73 0.01 45.25 0.00 5.60 0.10 0.00 0.37 0.01
    JG17-2 11.13 0.00 0.06 0.05 0.25 0.91 31.91 0.02 47.90 0.00 3.31 0.07 0.00 0.27 0.00
    JG19-1 11.06 0.00 0.00 0.41 0.31 1.15 30.46 0.23 44.93 0.00 5.52 0.24 0.00 0.28 0.01
    JG19-2 11.15 0.03 0.02 0.35 0.33 1.33 30.27 0.17 45.05 0.01 5.27 0.21 0.01 0.43 0.02
    JG20-1 11.12 0.02 0.01 0.01 0.23 0.73 32.24 0.16 45.78 0.05 2.88 0.04 0.00 0.25 0.04
    JG20-2 11.19 0.01 0.05 0.55 0.23 0.98 29.71 0.23 45.18 0.00 5.84 0.10 0.00 0.30 0.01
    JG21-1 10.94 0.06 0.00 0.04 0.28 0.15 35.51 0.15 46.36 0.02 1.29 0.04 0.00 0.15 0.01
    JG21-2 10.95 0.02 0.00 0.16 0.31 0.35 33.96 0.11 46.51 0.00 2.18 0.05 0.07 0.21 0.01
    JG22-1 11.17 0.00 0.00 0.02 0.24 0.00 36.84 0.08 46.13 0.00 0.37 0.04 0.04 0.02 0.03
    JG22-2 11.27 0.00 0.10 0.12 0.14 0.90 31.59 0.15 47.31 0.00 3.74 0.11 0.00 0.35 0.01
    JG23-1 10.77 0.04 0.00 0.27 0.24 2.05 30.04 0.09 46.95 0.00 4.00 0.16 0.01 0.54 0.00
    JG23-2 11.28 0.00 0.03 0.36 0.29 2.16 29.53 0.14 46.93 0.02 3.92 0.17 0.00 0.45 0.00
    JG24-1 11.19 0.00 0.03 0.39 0.38 0.28 34.45 0.13 45.60 0.04 1.94 0.09 0.03 0.24 0.00
    JG24-2 11.11 0.00 0.00 0.44 0.42 0.58 33.80 0.13 45.76 0.00 1.61 0.08 0.00 0.27 0.00
    JG25-1 10.88 0.02 0.00 0.09 0.27 0.08 36.26 0.15 46.21 0.00 1.20 0.03 0.00 0.14 0.00
    JG25-2 11.22 0.00 0.04 0.18 0.27 0.01 35.73 0.00 45.20 0.00 1.00 0.01 0.00 0.09 0.00
    JG26-1 10.81 0.03 0.08 0.52 0.40 0.39 33.56 0.04 45.90 0.07 2.05 0.09 0.00 0.14 0.00
    JG26-2 11.07 0.08 0.00 0.07 0.43 0.84 33.38 0.14 46.13 0.00 1.22 0.09 0.04 0.34 0.05
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  • [1]

    谢和平, 张茹, 张泽天, 等. 深地科学与深地工程技术探索与思考[J]. 煤炭学报, 2023, 48(11): 3959-3978, doi: 10.13225/j.cnki.jccs.2023.0989.

    Xie H P, Zhang R, Zhang Z T, et al. Reflections and explorations on deep earth science and deep earth engineering technology[J]. Journal of China Coal Society, 2023, 48(11): 3959-3978, doi: 10.13225/j.cnki.jccs.2023.0989.

    [2]

    邹长春, 王成善, 彭诚, 等. 中国大陆科学深钻发展的若干思考与建议[J]. 现代地质, 2023, 37(1): 1-14.

    Zou C C, Wang C S, Peng C, et al. Development of the Chinese continental scientific deep drilling: perspectives and suggestions[J]. Geoscience, 2023, 37(1): 1-14.

    [3]

    林彬, 唐菊兴, 唐攀, 等. 超大型斑岩成矿系统浅部岩浆储库时空结构——来自西藏甲玛矿区3 000 m科学深钻的证据[J]. 矿床地质, 2024, 43(6): 1360-1379.

    Lin B, Tang J X, Tang P, et al. Temporal-spatial structure of shallow magma reservoir of giant porphyry metallogenic system: Evidence from 3 000 m scientific deep drilling at Jiama deposit, Xizang[J]. Mineral Deposits, 2024, 43(6): 1360-1379.

    [4]

    周新鹏, 项彪, 邹长春, 等. 南岭地区多金属矿NLSD-2孔综合地球物理测井研究[J]. 地质学报, 2014, 88(4): 686-694.

    Zhou X P, Xiang B, Zou C C, et al. Integrated geophysical logging study on the borehole NLSD-2 of the polymetallic ore in the Nanling district[J]. Acta Geologica Sinica, 2014, 88(4): 686-694.

    [5]

    陈伟, 曾载淋, 陈郑辉, 等. 南岭盘古山科学钻探(NLSD-2)选址及深部找矿意义[C]//2016年江西省地质学会论文汇编集Ⅲ. 2017: 91-105.

    Chen W, Zeng Z L, Chen Z H, et al. Site selection and deep prospecting significance of the Pangushan scientific drilling (NLSD-2) in Nanling Mountains[C]//Proceedings of 2016 Annual Meeting of Jiangxi Geological Society. 2017: 91-105.

    [6]

    方贵聪, 陈郑辉, 陈毓川, 等. 南岭科学钻探第二孔(NLSD-2)0~500 m岩芯地质特征及其深部成矿指示意义[J]. 矿床地质, 2012, 31(S1): 1123-1124.

    Fang G C, Chen Z H, Chen Y C, et al. Geological characteristics of core 0 ~ 500 m from the second borehole of Nanling Mountains scientific drilling (NLSD-2) and their deep metallogenic implications[J]. Mineral Deposits, 2012, 31(S1): 1123-1124.

    [7]

    肖昆, 邹长春, 尚景涛, 等. 南岭多金属矿集区科学钻探孔成像测井技术应用[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(2): 72-78. doi: 10.3969/j.issn.1671-1815.2018.02.010

    Xiao K, Zou C C, Shang J T, et al. Application of ultrasonic imaging log technology of scientific drilling boreholes in Nanling district[J]. Science Technology and Engineering, 2018, 18(2): 72-78. doi: 10.3969/j.issn.1671-1815.2018.02.010

    [8]

    方贵聪. 碲在钨矿床中的矿化特征及富集机制: 以赣南盘古山大型钨矿床为例[R]. 桂林: 桂林理工大学, 2018.

    Fang G C. Mineralization Characteristics and Enrichment Mechanism of Tellurium in Tungsten Deposits: A Case Study of Pangushan Large-scale Tungsten Deposit in Southern Jiangxi Pro-vince[R]. Guilin: Guilin University of Technology, 2018.

    [9]

    方贵聪, 王登红, 冯佐海, 等. 赣南盘古山钨铋矿床发现扇状成矿现象[J]. 地质论评, 2021, 67(6): 1780-1784.

    Fang G C, Wang D H, Feng Z H, et al. Discovery of fan-liked mineralization in Pangushan tungsten-bismuth deposit, southern Jiangxi[J]. Geological Review, 2021, 67(6): 1780-1784.

    [10]

    沈浩, 林锦杰. 江西省于都县盘古山钨矿找矿实践与资源潜力分析[J]. 世界有色金属, 2020(23): 63-64. doi: 10.3969/j.issn.1002-5065.2020.23.032

    Shen H, Lin J J. Prospecting practice and resource potential analysis of Pangushan tungsten deposit in Yudu County, Jiangxi Province[J]. World Nonferrous Metals, 2020(23): 63-64. doi: 10.3969/j.issn.1002-5065.2020.23.032

    [11]

    方贵聪, 陈毓川, 王登红, 等. 江西盘古山钨矿发现新的矿化石英细脉带[J]. 地质论评, 2019, 65(6): 1435-1438.

    Fang G C, Chen Y C, Wang D H, et al. Discovery of a new quartz veinlets zone in Pangushan tungsten deposit, Jiangxi Province[J]. Geological Review, 2019, 65(6): 1435-1438.

    [12]

    方贵聪, 陈毓川, 赵正, 等. 赣南于都—赣县钨多金属矿集区成矿模式[J]. 地质论评, 2017, 63(S1): 215-216.

    Fang G C, Chen Y C, Zhao Z, et al. Metallogenic model of Yudu-Ganxian W-polymetallic ore-concentrated area in South Jiangxi Province[J]. Geological Review, 2017, 63(S1): 215-216.

    [13]

    方贵聪, 陈毓川, 陈郑辉, 等. 赣南盘古山钨矿隐伏花岗岩体岩石学与地球化学特征[J]. 中国地质, 2016, 43(5): 1558-1568.

    Fang G C, Chen Y C, Chen Z H, et al. Petrology and geochemistry of granite in the Pangushan tungsten deposit, south Jiangxi Province[J]. Geology in China, 2016, 43(5): 1558-1568.

    [14]

    周瑶, 陶建利, 康小龙, 等. 江西盘古山钨矿床中基性岩脉地球化学特征及其年代学研究[J]. 中国钨业, 2015, 30(5): 7-16.

    Zhou Y, Tao J L, Kang X L, et al. Geological characteristics and chronology study for the intermediate-basic dyke of Pangushan tungsten ore deposit[J]. China Tungsten Industry, 2015, 30(5): 7-16.

    [15]

    于萍, 王东明. 赣南盘古山钨矿黑钨矿矿物学特征研究[J]. 矿床地质, 2012, 31(S1): 387-388, doi: 10.16111/j.0258-7106.2012.s1.196.

    Yu P, Wang D M. Study on mineralogical characteristics of wolframite from Pangushan tungsten deposit in southern Jiangxi[J]. Mineral Deposits, 2012, 31(S1): 387-388, doi: 10.16111/j.0258-7106.2012.S1.196.

    [16]

    曾载淋, 张永忠, 陈郑辉, 等. 江西省于都县盘古山钨铋(碲)矿床地质特征及成矿年代学研究[J]. 矿床地质, 2011, 30(5): 949-958. doi: 10.3969/j.issn.0258-7106.2011.05.016

    Zeng Z L, Zhang Y Z, Chen Z H, et al. Geological characteristics and metallogenic epoch of Pangushan W-Bi(Te) ore deposit in Yudu County, Jiangxi Province[J]. Mineral Deposits, 2011, 30(5): 949-958. doi: 10.3969/j.issn.0258-7106.2011.05.016

    [17]

    谭运金, 童启荃, 皮俊明, 等. 盘古山钨矿床近矿热液蚀变岩石的地质地球化学[J]. 中国钨业, 2002, 17(5): 21-26.

    Tan Y J, Tong Q Q, Pi J M, et al. Geological-geochemical features of ore-near hydrothermal alteration rocks in Pangushan tungsten deposit[J]. China Tungsten Industry, 2002, 17(5): 21-26.

    [18]

    赵龙贤, 代晶晶, 林彬, 等. 西藏甲玛3 000 m深钻蚀变矿物短波-热红外光谱特征[J]. 地质学报, 2023, 97(4): 1342-1359. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2023.04.022

    Zhao L X, Dai J J, Lin B, et al. Short-wave-thermal infrared spectra characteristics of altered minerals from the Jiama 3 000 m deep borehole in Tibet[J]. Acta Geologica Sinica, 2023, 97(4): 1342-1359. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2023.04.022

    [19]

    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: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020172.

    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: 10.19762/J.CNKI.Dizhixuebao.2020172.

    [20]

    Tischendorf G, Gottesmann B, Förster H J, et al. On Li-bearing micas: estimating Li from electron microprobe analyses and an improved diagram for graphical representation[J]. Mineralogical Magazine, 1997, 61(409): 809-834.

    [21]

    Uribe-Mogollon C, Maher K. White mica geochemistry of the copper cliff porphyry Cu deposit: insights from a vectoring tool applied to exploration[J]. Economic Geology, 2018, 113(6): 1269-1295.

    [22]

    薛君治, 白学让, 陈武. 成因矿物学[M]. 2版. 北京: 中国地质大学出版社, 1991: l-123.

    Xue J Z, Bai X R, Chen W. Genetic Mineralogy[M]. 2nd ed. Beijing: China University of Geosciences Press, 1991: 1-123.

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出版历程
收稿日期:  2025-02-27
修回日期:  2025-05-23
刊出日期:  2025-06-25

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