地球化學在地質礦產(chǎn)勘查中的作用

劉慶海

（中國冶金地質總局山東正元地質勘查院，山東 煙臺 264600）

在人口基數(shù)大，耗費的資源總量多的基本國情下，我國的自然資源在逐漸減少，部分地區(qū)的礦產(chǎn)資源由于開采不當?shù)仍虻挠绊?，可開采和利用的資源已經(jīng)所剩無幾，因此對其他替代性地質礦產(chǎn)資源的勘查工作重要性也逐漸為人們所關注。地球化學法是礦產(chǎn)勘查的基本原理和指導方法之一，它可以保證地質礦產(chǎn)勘查的準確性和可靠性，對全國范圍內礦產(chǎn)勘查工作的開展具有積極的促進作用。

1 地球化學法在地址礦產(chǎn)勘查中的作用

1.1 提高礦產(chǎn)資源勘查的準確性

目前我國的45種主要的地質礦產(chǎn)資源中，已經(jīng)有超過一半的資源消耗的速度大于儲備的速度，為了解決我國地質礦產(chǎn)資源供不應求的問題，提高我國資源儲備的能力，應該地球化學法進行科學合理的運用，以保證礦產(chǎn)資源勘查的準確性。多年來礦產(chǎn)勘查工作的經(jīng)驗表明，地球化學法能夠提高礦產(chǎn)地查找的精準度，提高礦產(chǎn)勘查的速度，是一項有利于尋找隱藏礦床、提高勘查效率的新型指導方法[1]。

1.2 為礦產(chǎn)勘查提供新的可能性

我國地質礦產(chǎn)勘查工作主要是響應我國地質調查局有關區(qū)域性全國地質礦產(chǎn)勘探計劃的號召，這一計劃加深了人們對化學物質勘查工作的認知，為地球化學方法的進一步完善和改進提供了政策上的扶持，進而為礦產(chǎn)勘查提供了新的可能性，對全球性大面積的礦產(chǎn)物質勘查具有重要的意義。這種勘查方法主要是通過取樣分析的方式進行礦物查找，具有一定的實用性，是當前我國最為重要的找礦原理之一。

2 地球化學法在地質礦產(chǎn)勘查中存在的問題

（1）區(qū)分異常類型。礦產(chǎn)勘查工作受到許多因素的影響，在勘查的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些不明的物質，發(fā)生化探異常，加大勘查人員的工作難度。因此，如何區(qū)分異常類型、做好快速準確的定位預測是地球化學法需要解決的最主要的問題。

（2）變動因素的影響。在運用地球化學法進行地質礦產(chǎn)勘查的過程中會遇到許多活動性的元素，這些元素在進行地表遷移的過程中會產(chǎn)生其他的新的地質現(xiàn)象，并且人為監(jiān)測的難度較大。這些變動性因素至今沒有得到統(tǒng)一標準的管理，不僅會影響礦產(chǎn)勘測的效率，還會對地球化學法自身技術的改進造成阻礙[2]。

（3）未識別的礦物類型。由于人類自身認知和技術發(fā)展的有限性，在礦物勘查的過程中也會遇到一些不能識別的礦物類型，在地球化學法的運用過程中，大部分的礦物類型被高精準度的儀器所識別，但是仍然存在著一些礦物未被準確地識別出來，因此只有實現(xiàn)檢測技術的發(fā)展和完善，才能對地質環(huán)境進行進一步的探索和發(fā)現(xiàn)。

（4）對地質環(huán)境的污染。運用地球化學法進行地質礦產(chǎn)的勘查會對周邊的土壤、水源、植被、生物等造成一定的影響，長期的人類活動干擾會對周邊的地質和環(huán)境造成污染，這種污染難以消除，并且會隨著環(huán)境中各種因素的相互影響作用而發(fā)生轉移。例如，一些重金屬會通過礦產(chǎn)開采的縫隙滲入到土壤甚至地下水之中，或是隨著雨水沖刷匯入到河流之中，造成嚴重的水體污染，破壞了河流周邊居民和家禽的生活環(huán)境，不利于人類生命財產(chǎn)安全的保護和可持續(xù)發(fā)展。因此，在勘查的過程中要注意地球化學法的科學運用，盡量避免人類活動造成的環(huán)境污染問題。

3 利用地球化學進行勘查的具體方法

（1）準備工作。在長期的勘查工作中，已經(jīng)形成了地球化探工作的具體工作模式。首先，要對某一勘查地區(qū)的地質樣本進行分析，并根據(jù)實際的勘查情況對與樣本不符的異常情況進行研究，并對研究結果進行總結和整理。只有將準備工作做好，才能對整個礦區(qū)的資料有一個詳細的把握，保證后續(xù)勘查工作的順利開展。地球化學法在基礎性的準備工作中也發(fā)揮著重要的作用，對技術相關理論知識的掌握越透徹，也就越能保證提供數(shù)據(jù)的精準程度和工作開展的有效程度。

（2）電池球化學法。電池球化學法最先由蘇聯(lián)的科研人員提出，主要運用于隱藏礦體的查找，其主要的工作流程是先將深部官礦或者是隱伏礦進行電化學溶解，在人工電場的作用下發(fā)現(xiàn)金屬離子異常。目前我國已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源大多都開采完畢，隱伏礦床在全國內的需求也越來越高，這也進一步促進了電池球化學法在全國范圍內地質礦產(chǎn)勘查工作中的推廣和運用。

（3）熱釋泵找礦法。熱釋泵找礦法是由傳統(tǒng)的土壤泵氣測量方法改造而來，它的工作流程是將勘查區(qū)域內采集來的土壤樣品進行陰涼處曬干和加工處理，并放置于熱釋爐上，按照一定的溫度進行加熱，使土壤樣本中的泵氣得到釋放，并測試釋放出來的泵氣濃度，通過對比不同剖面的泵氣濃度來發(fā)現(xiàn)和確定礦物的位置。這種方法的操作相對較簡單，并且能夠排除一定的干擾因素的影響，保證了測試結果的準確程度，因此在不同成因和類型的礦床中都能取得很好的礦產(chǎn)查找效果。

（4）酶提取法。酶提取法的基本工作流程是將非品質二氧化錳作為吸附劑，吸附從深部礦體向上遷移的陰陽離子，并產(chǎn)生一定的化學反應，通過最后產(chǎn)生的金屬混合溶液的測定，就能夠發(fā)現(xiàn)隱伏礦。這個方法只對非品質二氧化錳進行溶解，不會破壞高品質鐵錳氧化物，從而確保了檢測異常結果的科學性。

（5）構造疊加暈法。構造疊加暈法首先要根據(jù)礦產(chǎn)資源的縱向分布以及空間疊加性進行模型的建構，通過對模型的分析推算出整個地區(qū)礦產(chǎn)資源的含量以及開采的價值量。這種方法在目前的地質礦產(chǎn)勘查，特別是熱液金屬礦床中的運用較為廣泛，但是對模型的分析方法還是存在著一些問題，會對勘探工作造成一定的影響。

4 結語

綜上所述，礦產(chǎn)勘查工作的影響因素十分復雜，任何一種檢測技術都無法完全解決勘查過程中的異常問題。相對于其他的檢測技術而言，地球化學法有其自身的優(yōu)勢，運用地球化學方法，可以在一定程度上提高地質礦產(chǎn)勘查工作的效率，解決部分異常問題，促進隱藏礦體查找的精準程度的提高。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展和完善，地球化學法也會實現(xiàn)自身技術的發(fā)展、完善和突破，解決好現(xiàn)階段發(fā)展過程中存在的問題，在礦產(chǎn)勘查中發(fā)揮越來越顯著的作用，為我國礦產(chǎn)資源緊缺問題的解決做出更大的貢獻。