地質(zhì)巖礦化學(xué)性質(zhì)測試工作的現(xiàn)狀與優(yōu)化對策

張慧蓮 葛小瑩

河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院 河北廊坊 065000

人類社會發(fā)展進(jìn)程中面臨嚴(yán)峻的礦產(chǎn)資源匱乏問題，礦產(chǎn)資源供不應(yīng)求導(dǎo)致社會動力資源與產(chǎn)品生產(chǎn)方面的短缺。地質(zhì)巖石是礦產(chǎn)資源存在的關(guān)鍵載體，一般由數(shù)種元素組成。地質(zhì)巖礦由于不同化學(xué)元素排列情況不同，導(dǎo)致資源分布情況大相徑庭[1]?；瘜W(xué)性質(zhì)測試活動幫助地質(zhì)研究領(lǐng)域更加精準(zhǔn)的了解地質(zhì)巖礦的化學(xué)構(gòu)成、化學(xué)形態(tài)特征，做好地質(zhì)巖礦的化學(xué)性質(zhì)測試工作是增強(qiáng)礦產(chǎn)資源利用效率的基本要求。

1 地質(zhì)巖礦化學(xué)性質(zhì)測試的常用技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 巖礦的礦物成分測試技術(shù)

元素是地質(zhì)巖礦的基本構(gòu)成形式，地質(zhì)巖礦測試分析首先要了解其礦物成分，即各元素的構(gòu)成情況。發(fā)射光譜分析（AES）、電子探針顯微分析（EPMA）兩種技術(shù)均能檢測出巖礦的具體成分，并且在當(dāng)前地質(zhì)研究領(lǐng)域的認(rèn)可度較高。

（1）發(fā)射光譜分析技術(shù)。光譜分析法利用了不同元素原子結(jié)構(gòu)的差異性，原子結(jié)構(gòu)不同的元素在光譜光源作用下產(chǎn)生的光譜差異較大，以此判斷檢測巖礦對象的化學(xué)成分構(gòu)成。光譜檢測過程中需要采用等離子、電弧等激發(fā)性光源驅(qū)使巖礦樣品發(fā)生氣態(tài)變化得到氣態(tài)原子，進(jìn)一步使原子外層電子達(dá)到高能級狀態(tài)。

（2）電子探針顯微分析技術(shù)。高能電子束是EPMA 技術(shù)的主要作用動力，檢測對象接受電子束作用后生成特征X 射線，作為礦物成分分析的基礎(chǔ)與依據(jù)。EPMA 是一種巖礦成分無損檢測方法，可對巖礦微米級的微觀區(qū)域進(jìn)行低誤差檢測[2]。EPMA 的優(yōu)勢是可以結(jié)合顯微圖像技術(shù)綜合查找影響巖礦化學(xué)性質(zhì)的因子，以可視化圖像的方式直觀了解礦物成分測試結(jié)果。

1.2 巖礦的有機(jī)化學(xué)成分測試技術(shù)

有機(jī)化學(xué)成分是地質(zhì)巖礦中的污染源成分，查找出巖礦中的污染源可有效提高區(qū)域水源安全系數(shù)。色譜測試技術(shù)是檢測巖礦有機(jī)化學(xué)成分的經(jīng)典方法，檢測能力優(yōu)于一般的污染物檢測技術(shù)，受到地質(zhì)研究者的青睞。傳統(tǒng)的污染源測定方法需要對巖礦樣品進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)處理，不僅損壞了巖礦的初始成分，而且檢測周期長、費(fèi)時費(fèi)力；色譜測試技術(shù)具有顯著的綠色環(huán)保特性，不改變樣本的形態(tài)的情況下即可獲得巖礦中的有機(jī)化學(xué)成分。色譜測試技術(shù)操作過程中需要對色譜柱、色譜箱溫度等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，保障色譜法測定有機(jī)化學(xué)成分的效果。

2 地質(zhì)巖礦化學(xué)性質(zhì)測試工作優(yōu)化對策

面對巖礦測試技術(shù)高速發(fā)展情形，地質(zhì)技術(shù)研究方面的人才供給嚴(yán)重不足，巖礦測試儀器設(shè)備成本大量增加，針對以上問題本文制定了相關(guān)優(yōu)化對策。

2.1 儀器設(shè)備資源合理公平配置

地質(zhì)檢測儀器設(shè)備與技術(shù)大幅度更新，但是限于資金安排問題，落后地區(qū)地質(zhì)檢測相關(guān)部門的儀器尚未跟上當(dāng)前最先進(jìn)技術(shù)的推廣趨勢，老舊設(shè)備仍在地質(zhì)工作一線發(fā)揮作用，一定程度上降低地質(zhì)研究與測試的效率。針對這一情況，一方面需要國家財政部門視地質(zhì)研究機(jī)構(gòu)的實(shí)際情況增加財政撥款，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)研究機(jī)構(gòu)測試技術(shù)更新?lián)Q代；另一方面，上級管理機(jī)構(gòu)要統(tǒng)一分配巖礦化學(xué)性質(zhì)測試的設(shè)備與儀器，兼顧每個地區(qū)的地質(zhì)研究能力培養(yǎng)，做到資源公平配置、合理配置。

2.2 成立專門性管理決策小組

巖礦化學(xué)成分測試工作除了要求測試技術(shù)過硬以外，還需要成立專門性管理決策小組，明確測試任務(wù)與流程。巖礦測試任務(wù)包括對總體目標(biāo)的策劃、全體工作人員任務(wù)分配兩個層面，確保順利實(shí)現(xiàn)預(yù)期巖礦化學(xué)成分測試的基礎(chǔ)上降低巖礦樣品采集的安全事故概率。巖礦測試的一般流程包括：巖礦樣品收集——定性與定量分析——化學(xué)性質(zhì)測試——分析鑒定——測試結(jié)果審核[3]。以上流程中“化學(xué)性質(zhì)測試”與“結(jié)果審核”是重點(diǎn)項(xiàng)目，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)此環(huán)節(jié)工作人員的責(zé)任意識，對自身所處崗位負(fù)責(zé)，對不合格樣品堅(jiān)決不予通過測試，嚴(yán)格依照測試管理制度精準(zhǔn)呈現(xiàn)巖礦化學(xué)性質(zhì)測試結(jié)果。

2.3 構(gòu)建學(xué)徒制人才培養(yǎng)機(jī)制

鑒于巖礦化學(xué)性質(zhì)測試技術(shù)不是一門獨(dú)立的高校專業(yè)，測試人才需要從其他相關(guān)專業(yè)中選拔培養(yǎng)，所以地質(zhì)人才的巖礦測試能力普遍不足；地質(zhì)人才就業(yè)以后在相關(guān)部門獲得的測試培訓(xùn)少之又少，不利于其巖礦測試視野的拓展。針對這一問題，地質(zhì)機(jī)構(gòu)可以從其他區(qū)域引入成熟的巖礦化學(xué)性質(zhì)測試人才，一名測試專家與若干畢業(yè)生組成一個技術(shù)小組，由經(jīng)驗(yàn)豐富的測試專家培養(yǎng)應(yīng)屆地質(zhì)畢業(yè)生，形成“學(xué)徒制”人才培養(yǎng)機(jī)制。學(xué)徒要接受定期的技術(shù)測試，對于不合格的巖礦測試人才實(shí)行淘汰制度，保障巖礦測試人才整體實(shí)力。

3 結(jié)語

地質(zhì)巖礦測試不斷發(fā)現(xiàn)新的礦物資源，一定程度上緩解了礦產(chǎn)資源短缺的問題。本文詳細(xì)分析了地質(zhì)巖礦化學(xué)性質(zhì)測試工作的現(xiàn)狀，發(fā)射光譜、電子探針顯微等高科技檢測分析技術(shù)受到青睞，礦物成分檢測精準(zhǔn)且高效，色譜測試技術(shù)可無損檢測出巖礦的化學(xué)有機(jī)物，為明確巖礦的化學(xué)性質(zhì)提供高效率的測試方法。同時針對測試技術(shù)更新帶來的設(shè)備儀器價格高昂、人員測試能力不足等問題制定了針對性優(yōu)化對策，為巖礦測試事業(yè)長久可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。