寧 夏
(廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院,廣西 柳州 545005)
社會(huì)的發(fā)展使人們對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越大,但礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源,唯有實(shí)現(xiàn)對(duì)其的高效勘查、開(kāi)采及合理利用,才能呈現(xiàn)出更大的效能,提高資源利用率。然而,如何充分利用土壤元素測(cè)量方法,以促進(jìn)地質(zhì)找礦工作效率的提升,值得廣大科研人員更為深入的探索。
①地質(zhì)填圖法。通過(guò)地質(zhì)理論與相關(guān)方法的利用,全面而系統(tǒng)地開(kāi)展綜合性地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究,明確工作區(qū)域地層、巖石、構(gòu)造以及礦產(chǎn)等相關(guān)基本地質(zhì)信息,以了解成礦規(guī)律。在應(yīng)用地質(zhì)填圖法進(jìn)行找礦的過(guò)程中,需要關(guān)注以下幾個(gè)方面:做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作,比如遙感資料的收集與研究,并編制解譯圖,以詳細(xì)研究成果為依托做好對(duì)調(diào)查區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)勘查;實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面屬于對(duì)地層、巖體以及構(gòu)造進(jìn)行研究的基礎(chǔ)性資料,也是地質(zhì)填圖法應(yīng)用的前提,倘若出現(xiàn)位置錯(cuò)誤、地層劃分與層序失誤等情況,將會(huì)造成填圖過(guò)程無(wú)法有效開(kāi)展;針對(duì)不同地質(zhì)情況及填圖比例尺,需要采取不同填圖方法與手段;及時(shí)做好相關(guān)資料的整理與綜合研究處理工作;②碎屑找礦法。通過(guò)礦石、含礦巖石以及蝕變圍巖經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用所產(chǎn)生的機(jī)械分散暈推進(jìn)找礦過(guò)程,可以分為礫石找礦法和重砂找礦法兩種。前者主要沿著山坡、水系以及冰川互動(dòng)地帶,對(duì)礦體露頭風(fēng)化位置進(jìn)行勘查。后者也可稱為重砂測(cè)量,通過(guò)對(duì)測(cè)量樣品當(dāng)中物理和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,以探尋性質(zhì)穩(wěn)定、密度較大的礦物含量,通常利用此種方法勘查有色金屬、稀有放射性金屬、金剛石以及砂金等。
①元素化學(xué)性質(zhì)。相關(guān)研究證實(shí),電價(jià)、化合鍵以及離子半徑等屬于元素最為主要的化學(xué)性質(zhì),同時(shí)還要對(duì)其重力性質(zhì)與放射性等進(jìn)行特殊考量,這是由于上述性質(zhì)均會(huì)對(duì)元素及其化合物遷移過(guò)程形成較大的影響。晶格能的決定因素通常包括兩種,即電價(jià)與離子半徑,均會(huì)在不同程度上對(duì)化合物穩(wěn)定性起到一定的影響作用。此外,元素處在水溶液當(dāng)中所展現(xiàn)出的性質(zhì)與行為也會(huì)在受到電價(jià)與離子半徑的影響[1]。所以,土壤中很多元素具有較高的晶格能,同時(shí)具備良好的風(fēng)化抵抗能力,在土壤中以分散暈形式分布;②母巖成分。巖石在自然環(huán)境中長(zhǎng)期受到風(fēng)化作用的影響,逐漸轉(zhuǎn)化為土壤,而不同巖石在元素含量方面會(huì)具有一定差異,所以巖石風(fēng)化產(chǎn)物以及土壤當(dāng)中實(shí)際元素含量通常是不同的;③氣候條件。相關(guān)研究指出,自然環(huán)境中的溫度與濕度會(huì)對(duì)土壤酸堿度形成直接的影響。而土壤運(yùn)作過(guò)程中,溫濕度會(huì)在一定程度上導(dǎo)致風(fēng)化情況的出現(xiàn)。氣候溫度與降雨量這兩大要素一同決定了土壤當(dāng)中腐殖質(zhì)的含量及比例,倘若降水量和溫度降低,便會(huì)使腐殖質(zhì)含量下降。土壤酸堿度則會(huì)受腐殖質(zhì)含量影響,并決定土壤內(nèi)元素的實(shí)際活動(dòng)性。所以土壤元素測(cè)量及地質(zhì)找礦工作非常容易受到天氣條件影響,并且由于土壤種類差異,其所含有的化學(xué)物質(zhì)不同,對(duì)于元素的遷移與聚集過(guò)程形成較大影響[2]。因此,通常需要在天氣條件較好的情況下開(kāi)展土壤元素測(cè)量與地質(zhì)找礦工作,以提高實(shí)際工作效率,獲得最為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息資料。
實(shí)踐證明,通過(guò)土壤元素測(cè)量可以為地質(zhì)找礦工作提供更為全面的數(shù)據(jù)支持,對(duì)提高找礦工作質(zhì)量具有良好的促進(jìn)作用,不僅能為地質(zhì)找礦操作過(guò)程提供較大的便利,還能在很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)投資成本的節(jié)約,實(shí)際應(yīng)用效果較好。通過(guò)土壤元素測(cè)量,幾乎可以為所有金屬礦產(chǎn)的勘查提供幫助,具有非常良好的應(yīng)用前景,尤其是在稀有金屬與有色金屬的勘查中,應(yīng)用效果更為突出。具體來(lái)說(shuō),在地質(zhì)找礦工作中對(duì)土壤元素測(cè)量方法的應(yīng)用,需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行處理:①充分融合地質(zhì)方法與物探方法,于浮土掩蓋區(qū)域針對(duì)各類巖體實(shí)際分布范圍加以總體圈定;②明確一定區(qū)域范圍內(nèi)的含礦遠(yuǎn)景,比如在斑巖銅礦的勘查中,對(duì)土壤元素測(cè)量方法加以利用,能夠較為清晰的規(guī)劃出隱藏于深層表土之下的銅礦范圍,配合使用土壤測(cè)量及水化學(xué)法等,能夠準(zhǔn)確判定礦區(qū)外圍的新礦點(diǎn)位置。針對(duì)次生暈銅量所呈現(xiàn)的異常情況加以測(cè)量,能夠促進(jìn)土地工程項(xiàng)目的開(kāi)展,繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)普查鉆孔等過(guò)程的合理布置;③針對(duì)浮土之下礦床位置進(jìn)行直接判定。倘若采取的比例尺具有較強(qiáng)的合理性,可以通過(guò)對(duì)礦床區(qū)域的測(cè)量,結(jié)合測(cè)量結(jié)果直接確定隱藏礦體,同時(shí)獲得與礦體相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,比如礦體位置、大小以及形態(tài)等。隨后開(kāi)展某些必要的研究與分析,便可粗略估算礦體厚度與品質(zhì)特征的信息,對(duì)于后期找礦鉆孔等工作的開(kāi)展形成良好的指導(dǎo)作用。
在找礦過(guò)程當(dāng)中,唯有處于一定條件之下開(kāi)展土壤測(cè)量工作,才能獲得所需效果。一般情況之下,倘若浮土厚度處于1米以下范圍之內(nèi),便可充分利用土壤測(cè)量方法,不僅能夠獲得優(yōu)質(zhì)的測(cè)量結(jié)果,還無(wú)需投入過(guò)多資金。若是浮土層實(shí)際厚度處于1米到2米之間,在實(shí)際測(cè)量過(guò)程要開(kāi)展適當(dāng)?shù)纳顚硬蓸犹幚韀3]。倘若浮土層厚度超過(guò)2米,鉆孔取樣過(guò)程便需要采取手搖鉆進(jìn)行,合理確定土壤當(dāng)中的次生暈,繼而準(zhǔn)確判斷礦床是否存在于這一區(qū)域當(dāng)中。倘若找礦區(qū)域處在巖流或沙漠地帶,則通常不應(yīng)該采取土壤元素測(cè)量方法,這是由于此類區(qū)域物理風(fēng)化情況較為嚴(yán)重,土壤主要呈現(xiàn)為大顆?;驂K狀,測(cè)量效果較差。
①充分融合工程目標(biāo)及任務(wù)要求對(duì)取樣間距進(jìn)行合理設(shè)定,以布置取樣點(diǎn)線。此外,還要將各相關(guān)影響因素融入到考慮范圍,例如所應(yīng)用的比例尺、礦床與礦帶規(guī)模以及類型等。在實(shí)踐過(guò)程中,要明確圈定次生暈異常區(qū)域,任何小型礦體與礦帶只要具有一定的工業(yè)意義,都不應(yīng)該將其忽略。所應(yīng)用大比例尺通常需要依據(jù)1厘米標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖中取樣線距進(jìn)行合理控制,并依據(jù)線距三分之一原理設(shè)定點(diǎn)距。就目前的應(yīng)用技術(shù)來(lái)說(shuō),在土壤取樣點(diǎn)位確認(rèn)的過(guò)程中,通??梢岳玫匦螆D與羅盤(pán),還可應(yīng)用GPS,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位;②結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)具體的取樣層位,也就是在新工作區(qū)內(nèi)部針對(duì)分層樣品作一定量的采集,從而充分調(diào)查與了解各層土壤當(dāng)中金屬元素的實(shí)際含量。倘若不具備實(shí)驗(yàn)條件,便要穿越腐殖層作取樣采集處理,并控制好其取樣深度。
總而言之,對(duì)礦產(chǎn)資源的粗獷式開(kāi)發(fā)必然導(dǎo)致資源浪費(fèi)問(wèn)題的出現(xiàn),對(duì)人類社會(huì)發(fā)展不利,因此提高礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)效率至關(guān)重要。要將土壤元素測(cè)量方法充分融入地質(zhì)找礦工作當(dāng)中,有效提升找礦工作效率和工作質(zhì)量,為礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)與利用形成良好的支持,提高人類對(duì)礦產(chǎn)資源的應(yīng)用效果,這也值得我們投入更多人力、物力和財(cái)力對(duì)其應(yīng)用方法進(jìn)行更為深入的研究。