礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施分析

譚繼勇

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545000）

地球化學(xué)勘查是一門新的學(xué)科。包含理論、方法和技術(shù)。其主要研究成礦的物質(zhì)在成礦歷程中，殘留在礦石周圍部分的元素遷移軌跡或周圍的沉淀物質(zhì)形成的地球化學(xué)分散模式，元素的改變規(guī)律及對新礦進(jìn)行探測和追蹤。目前，我國勘查技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)取得了一定的成果，隨著“市場化需求”的實(shí)施，勘查工作領(lǐng)域的發(fā)展也面臨著非常大的技術(shù)難點(diǎn)，因此勘查的技術(shù)措施需要不斷的創(chuàng)新并改進(jìn)，這樣才能更好的發(fā)展[1，2]。以下內(nèi)容主要根據(jù)勘查技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行探討，對現(xiàn)有的技術(shù)提出改進(jìn)評估。

1 礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查現(xiàn)狀

（1）水地球化學(xué)異常檢測。地球上的水資源存儲量非常豐厚，但是可以用于食用的淡水資源一直都很短缺，海水淡化造價(jià)成本又太高，需要耗費(fèi)大量的能源，因此尋找新的健康水源是我們一直刻不容緩的問題。說到水資源，就必須說一個(gè)名詞“地球化學(xué)異?！保唵握f就是單位內(nèi)的水資源含有的化學(xué)元素含量超標(biāo)，不可以進(jìn)行食用或者直接生產(chǎn)。造成這種原因有很多，例如：勘測地域的不同、大小、檢測范圍的大小等等，都會對結(jié)果造成影響。我們根據(jù)實(shí)際情況形成的異常區(qū)域規(guī)模和原因把地球化學(xué)分成很多個(gè)等級。具體是：“地球化學(xué)域”，“地球化學(xué)省”等等。地球的化學(xué)檢測一般由勘查部門的技術(shù)人員進(jìn)行檢測，檢測對象分為地表水、地下水。利用相關(guān)的檢測工具對水中含有的礦物質(zhì)元素指標(biāo)進(jìn)行分析。比如：水的PH值，水的溫度，水的酸堿類型，重金屬離子的含量等都是衡量水質(zhì)是否異常的重要標(biāo)準(zhǔn)。造成水質(zhì)異常的原因主要有：水體侵蝕礦體原生暈、次生暈，然后分解產(chǎn)生水體的礦物質(zhì)元素異常。例如：國家礦產(chǎn)地球化學(xué)技術(shù)勘查部門曾經(jīng)做過調(diào)查，調(diào)查的對象是“膠東地區(qū)”，“狼山地區(qū)”由于尋找地表礦難度之大，開采工程造成了地表的土壤和水質(zhì)都受到了不同程度的污染，所以技術(shù)部門運(yùn)用了改進(jìn)后的地球化學(xué)方法，成功的分析了兩個(gè)地方的水系差別。通過對比得出，膠東地區(qū)地下水顯酸性，對于金屬礦物質(zhì)的遷移有益，而且Au、Zn元素的地下含量超標(biāo)。這就是水地球化學(xué)異常的一種[3]。

（2）巖石異常檢測。巖石的異常檢測主要是對巖石中含有的化學(xué)元素指標(biāo)進(jìn)行分析和測定，通過檢測礦石中的礦體成分分布情況，進(jìn)而確定礦產(chǎn)的位置分布和區(qū)域。在檢測的過程當(dāng)中，局部巖石的地球化學(xué)通常被叫做原生暈。目前來看，最基本的探礦方法就是以原生暈為基礎(chǔ)進(jìn)行探測礦產(chǎn)的所在位置。檢測范圍有“尋找盲礦體”，這樣有利于準(zhǔn)確的對比礦源層，預(yù)測地表礦體的侵蝕程度。進(jìn)而可以正確的估算礦石儲備量，劃分地球化學(xué)省及評估寢取的巖體或火山巖的礦性含量等。地球化學(xué)檢測一般分為三個(gè)等級：區(qū)域巖石測量、普查測量和詳細(xì)調(diào)查檢測。區(qū)域巖石的測量選用比例是1:100000，普查測量：1:50000，詳細(xì)測量：1:5000。例如：“廣東廣分檢測中心”曾經(jīng)對某地的礦石做過檢測。檢測的項(xiàng)目包含：礦石材質(zhì)鑒定、礦石類別鑒定、彈性度、膨脹度、耐崩指數(shù)、堅(jiān)固系數(shù)、抗壓能力系數(shù)、抗拉伸強(qiáng)度、含水量、吸水率、孔隙度、礦物物質(zhì)成分、元素分析、粒度等等。通過檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對比，分析得出巖石是否存在異常等問題。

（3）土壤異常檢測。土壤存在與我們的生活當(dāng)中很常見，我們可能有所不知，每個(gè)地方的土壤性質(zhì)都不一樣。在經(jīng)過長期的風(fēng)化，物理，化學(xué)條件影響下，土壤的物理特性、化學(xué)性質(zhì)都會有著不同程度的變化。這樣就會使得土壤所含的礦物質(zhì)含量超標(biāo)或者不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而形成區(qū)域性的礦物質(zhì)成分差異，也會影響區(qū)域面積的水質(zhì)。土壤的異常會間接導(dǎo)致植物的污染，土壤下面的水質(zhì)也會受到不同程度的侵入，人體長期食用后，會對人體造成很大的傷害。分析來看，現(xiàn)在的市場經(jīng)濟(jì)需求量很大，所以很多農(nóng)民就會對農(nóng)作物大量的使用農(nóng)藥、化肥、除草藥劑等化學(xué)藥品，最后直接導(dǎo)致水果蔬菜農(nóng)藥殘留，對人體的健康來說是一種潛在的威脅。另外經(jīng)常食用被污染的水，也會對我們的身體造成不可逆的傷害，究根結(jié)底，水污染的最直接原因還是土壤的異常。因此定期勘測并及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的土壤區(qū)域，對于人類的生活有著重大意義。

（4）地球化學(xué)勘查程序。我們國家的礦產(chǎn)資源極為豐富，為了發(fā)現(xiàn)地球更多的隱藏礦產(chǎn)資源，需要進(jìn)行大范圍的勘查，因此，我們必須要有高效的勘查程序。首先，要排除大面積的無礦產(chǎn)地區(qū)，然后再一步一步的縮小勘查區(qū)域，進(jìn)而才能鎖定礦藏的地理位置。一般采用的方法是圈定礦化區(qū)域。因?yàn)檫@樣才會節(jié)約勘測成本，例如：人力、物力、和有效資源[4]。在對大范圍的勘查區(qū)域掃描和檢測后，基本能確定礦產(chǎn)資源的分布情況，然后進(jìn)行異常檢查。從而進(jìn)一步縮小范圍區(qū)域。再最后的詳細(xì)調(diào)查階段，我們根據(jù)檢查的結(jié)果進(jìn)行評估，確定礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值所在，最終進(jìn)行鉆探驗(yàn)證為保證日后大規(guī)模的開采提供可靠的信息依據(jù)。

2 礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)改進(jìn)

（1）高寒山區(qū)區(qū)域化探測技術(shù)。在實(shí)際的勘查過程當(dāng)中，會遇到很多困難，如地理環(huán)境因素。位于甘肅省中部的榆中縣的地勢呈南高北低的階梯狀、并且中部凹陷、整體呈馬鞍型。南面是高寒地區(qū)，馬寒山的最高海拔是3670.3m。北部卻是黃土丘陵特色，最高海拔也有1500m～2000m，地形可以說是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，并且由西南、東南和東北三個(gè)方向向西北方向傾斜。目前，已經(jīng)探明的礦藏大概有15種，包括中小型的礦床區(qū)、礦點(diǎn)區(qū)和礦化點(diǎn)區(qū)域一共48處。石灰?guī)r的存儲量也足足近2.4億噸，除此之外紅色黏土有6000多萬噸，花紋花崗巖1億多噸。從以往的礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)來看，在這一地形復(fù)雜的地區(qū)無法發(fā)揮其良好的效果，那么我們?yōu)榱四芨咝?，更?zhǔn)確的對這一地區(qū)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)。主要采用“干旱”，“半干旱”區(qū)域化探探測技術(shù)。這個(gè)技術(shù)的特點(diǎn)鮮明，主要是對水系沉積物和對匯水區(qū)域的礦產(chǎn)信息進(jìn)行檢測。但實(shí)際的操作中，存在很多困難，導(dǎo)致測量的結(jié)果不準(zhǔn)確。例如：測量的樣品中可能會混入很多的風(fēng)沙和黃土堆積物質(zhì)[5]。為了得到更加有參考性的數(shù)據(jù)，需要對其進(jìn)行過濾，這種檢測方法操作起來簡單，并且很適合這種大范圍的礦產(chǎn)勘查。我們分析造成這種檢測障礙的原因有很多，其一是由于榆中縣的山體阻滯，從而導(dǎo)致了該區(qū)域經(jīng)常發(fā)生風(fēng)沙沉降，而且山勢低洼的地區(qū)有明顯的黃土堆積物，水系沉積物與其混合后。會對最后的勘查結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此對于榆中高寒地區(qū)的區(qū)域化學(xué)檢測勘查技術(shù)采用1:20萬的區(qū)域勘查水系沉積物測量，在實(shí)際的勘查過程中，務(wù)必對各粒徑混雜的地方，橫切河道的多處采集。這樣才能確保采樣的合格性，對采集標(biāo)本加工時(shí)鹽類膠結(jié)假顆粒的消除，土壤的異常檢測也能為檢測結(jié)果提供可靠的基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)的方法相比較，地球化學(xué)勘查技術(shù)對地質(zhì)體分布也會有更好的體現(xiàn)。這也為日后的礦產(chǎn)研究提供了準(zhǔn)確、可靠的參考信息。

（2）多目標(biāo)地球化學(xué)填圖技術(shù)。甘肅省的地勢起伏性是比較大的，因此改進(jìn)后的調(diào)查方法采用多目標(biāo)區(qū)域勘查技術(shù)。地球化學(xué)的研究對象主要有道路、草地、農(nóng)田、城市、以及江河流域生態(tài)系統(tǒng)等等。為了使調(diào)查區(qū)域結(jié)果的高質(zhì)量與高精度，勘查過程中對于區(qū)域內(nèi)的地球化學(xué)分布、以及分布特征要進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查取樣。繪制地球化學(xué)圖時(shí)，對其中的異常調(diào)查也極為重要。這種勘查策略也能為將來的區(qū)域環(huán)境勘查、土地的規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境與氣候變化規(guī)律提供可靠的參考依據(jù)。在多目標(biāo)化學(xué)填圖技術(shù)中，把水、空氣、大氣、巖石等作為一個(gè)整體系統(tǒng)來進(jìn)行研究。勘查的整體評價(jià)以土壤圈為中心，因?yàn)橥寥廊Π松锶?，巖石圈的大量信息。多目標(biāo)地球化學(xué)填圖技術(shù)在對土壤圈、生物圈、巖石圈的研究過程中，能夠充分發(fā)現(xiàn)其具體的分布特征，原理主要是以元素地球化學(xué)循環(huán)為依據(jù)。另外多目標(biāo)地球化學(xué)填圖不僅以土壤圈為基礎(chǔ)，還把研究的方向向大氣，植物，地表水等部分進(jìn)行拓展延伸。對地球的表面以及整個(gè)生物圈也進(jìn)行地球化學(xué)填圖。此項(xiàng)技術(shù)不僅能得知江河流域尺度、土壤的元素分布異常，還能對今后的社會發(fā)展其中推動作用，也能為將來的勘查區(qū)域地質(zhì)研究、土地資源規(guī)劃改革以及資源的潛力方面提供非常可靠的參考技術(shù)資料。

（3）礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)的改進(jìn)。經(jīng)過長期的不斷鉆研和探索發(fā)現(xiàn)，我國在地球化學(xué)勘查技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成果和經(jīng)驗(yàn)。并且有了自己的理論和獨(dú)立的管理體系。不僅如此，在世界上也取得了優(yōu)越的成果，結(jié)合時(shí)代與創(chuàng)新，我們應(yīng)該更加注重將地球化學(xué)勘查技術(shù)應(yīng)用到我們實(shí)際生產(chǎn)、生活建設(shè)中來，并且不斷的發(fā)展，改革，創(chuàng)新。引進(jìn)國內(nèi)外新技術(shù)、新理念。為新中國實(shí)現(xiàn)小康目標(biāo)做進(jìn)一步貢獻(xiàn)。

3 結(jié)語

綜合目前的國際形勢來看，礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)已經(jīng)越來越深入到我們的社會發(fā)展中。在我們堅(jiān)持“快速的科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略”路線中，此技術(shù)已經(jīng)成為了一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。回看，以往的傳統(tǒng)勘查技術(shù)已經(jīng)為我們提供了大量的化學(xué)勘查數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。如今我們在以往勘查技術(shù)的基礎(chǔ)上，為了滿足礦產(chǎn)資源開發(fā)的市場性需求，應(yīng)該必須強(qiáng)調(diào)地球化學(xué)勘查技術(shù)的創(chuàng)新型，開拓性。努力將地球勘查的新技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)建設(shè)當(dāng)中，這不僅能夠發(fā)現(xiàn)我國更多的礦產(chǎn)存儲資源分布量，還能為祖國的礦產(chǎn)業(yè)制造更多經(jīng)濟(jì)效益。