地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試綜合分析在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

李 莉

山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 山東 泰安 271000

地質(zhì)找礦是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，需要我國(guó)迅速取得進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，但只占這些資源的一小部分，已經(jīng)進(jìn)行了探測(cè)和檢查，提高了試驗(yàn)性地質(zhì)試驗(yàn)的水平，促進(jìn)了有效和高質(zhì)量的勘探發(fā)展

一、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作特點(diǎn)及測(cè)試的主要內(nèi)容

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是一種測(cè)試手段，利用現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)，通過(guò)選擇具有代表性的特殊樣品來(lái)研究特定區(qū)域的物理化學(xué)特性。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是地質(zhì)勘探工作的基本任務(wù)，也是確定某一區(qū)域礦產(chǎn)價(jià)值的重要任務(wù)。因此，在初期階段需要更加重視這項(xiàng)工作，以確保通過(guò)環(huán)境、技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)試的正確性。在科學(xué)中，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試相當(dāng)全面，實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，因?yàn)樵跍y(cè)試中涉及到不同的樣品，樣品生成過(guò)程也大相徑庭。由于樣品的化學(xué)、物理和機(jī)械參數(shù)存在諸多不確定性，需要提高實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，特別是在技術(shù)選擇和設(shè)備選擇方面，以確保測(cè)試方法的正確性。

1.地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和功能分析。是指在初步查明需要具有代表性和特殊特征的礦區(qū)后，從礦區(qū)中挑選樣品，然后利用現(xiàn)代礦產(chǎn)資源設(shè)備和分析技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)和分析，以了解樣品的物理和化學(xué)特性。地質(zhì)研究開(kāi)始前，需要進(jìn)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)，這也是準(zhǔn)備工作的重要基礎(chǔ)。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試確定了某地區(qū)反映某地區(qū)礦產(chǎn)資源價(jià)值的主要礦產(chǎn)資源類型。地質(zhì)開(kāi)發(fā)之前，重點(diǎn)是進(jìn)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試、這項(xiàng)工作的重要性、技術(shù)方案、準(zhǔn)備實(shí)際情況的實(shí)驗(yàn)設(shè)施等。應(yīng)當(dāng)注意的是，具有綜合性特點(diǎn)的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，具有各種不同的實(shí)驗(yàn)選擇，具有不同的條件和模式化方法，不僅是復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，而且對(duì)分析各自實(shí)驗(yàn)結(jié)果的要求也很高。這就是是相同的礦物，但物理、化學(xué)和物理性質(zhì)不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，員工需要進(jìn)行全面研判，并考慮到以往技術(shù)概念、設(shè)備等的選擇，以確保結(jié)果的可靠性。

2.地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試作為地質(zhì)研究的主要項(xiàng)目，是工程整體工作的基本保障。地質(zhì)工作包括地質(zhì)勘探、化學(xué)探礦和地形測(cè)量，取決于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的分類。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)地表水、能源和礦產(chǎn)領(lǐng)域的變化有了準(zhǔn)確的了解，并對(duì)區(qū)域差距和環(huán)境方面進(jìn)行了準(zhǔn)確及時(shí)的分析。事實(shí)上，地質(zhì)檢測(cè)技術(shù)需要數(shù)學(xué)模型、物理實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以便地質(zhì)人員通過(guò)采集和分析原材料，進(jìn)行比較準(zhǔn)確勘探。在檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)礦場(chǎng)分布進(jìn)行了一定程度的認(rèn)知，為進(jìn)一步的地質(zhì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。由于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告來(lái)源復(fù)雜，樣品參數(shù)有些不明，因此也對(duì)檢測(cè)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。在實(shí)踐測(cè)試中，應(yīng)將測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)果結(jié)合起來(lái)，綜合所有科學(xué)知識(shí)，用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。另一方面，我國(guó)的地理環(huán)境比較大，地質(zhì)內(nèi)容比較多，測(cè)試難度較大。這些因素對(duì)地質(zhì)環(huán)境構(gòu)成了挑戰(zhàn)，并提出了各種各樣的動(dòng)力。

二、關(guān)于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)的基本操作過(guò)程

1.選擇基本測(cè)試方法。地質(zhì)技術(shù)實(shí)驗(yàn)方法是根據(jù)有關(guān)要素和試驗(yàn)的最終目的合理選擇的，例如巖石化學(xué)試驗(yàn)中使用的方法，符合國(guó)家主管當(dāng)局制定的標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)并不一成不變。為確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，測(cè)試方法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)參數(shù)進(jìn)行了改變。

2.實(shí)驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)硅酸鹽巖石進(jìn)行化學(xué)試驗(yàn)，用重鉻酸鉀法測(cè)定硅酸鹽巖石中的總鐵含量。硅酸鹽是一種由多種礦物成分組成的復(fù)合體，許多礦物成分在地殼中含量較低，其中石棉和黃玉是硅酸鹽中常見(jiàn)的礦物。這說(shuō)明硅酸鹽巖石的礦物元素復(fù)雜多樣，它們之間存在著很大的差異。影響地質(zhì)實(shí)驗(yàn)的可靠性和準(zhǔn)確性。(1)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。關(guān)鍵是用水在制備溶液解決問(wèn)題，水必須達(dá)到至少三個(gè)規(guī)格水平。一旦選擇了參比試劑，就可以用來(lái)配制溶液，適合體積分析和研究任務(wù)。為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的極值與平均值的比值應(yīng)控制在0.1%以內(nèi)，試驗(yàn)過(guò)程中不得添加其他物質(zhì)，并保證所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在過(guò)期后不變質(zhì)。(2)分解試樣。硅酸鹽分解通常通過(guò)熔融分解進(jìn)行。在該方法中，堿性或酸性溶劑在高溫下與溶劑分解反應(yīng)，將試樣轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)。因此，所需化合物可在樣品分解過(guò)程中通過(guò)熔融快速分解。這比其他分解方法更合適。(3)還原和滴定鐵。在地質(zhì)測(cè)試中，為了更好地滿足樣品的測(cè)試，工作人員必須根據(jù)樣品之間的差異調(diào)整操作和測(cè)試階段，硅酸鹽巖石樣品的測(cè)試程序是將制備好的含鐵量溶液完全加熱，然后用氯化亞錫還原，待溶液冷卻至室溫后加水。將硫酸磷和氯化汞放入容器中，加入相應(yīng)指示劑，最后用標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀溶液進(jìn)行滴定。(4)分析零值。制備樣品后，所得溶液可稱為供試品溶液。然后，工作人員用氯化亞錫還原待測(cè)溶液。溶液中加入氯化汞后，加入一定量的硫酸鐵銨溶液，再加入酸、水和對(duì)硫磷指示劑的混合物，最后用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定。待測(cè)溶液的測(cè)試通常需要兩個(gè)步驟空白值測(cè)試。

三、探究地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試在地質(zhì)找礦過(guò)程中的應(yīng)用

地質(zhì)測(cè)試和找礦密切相關(guān)。作為地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的先決條件，實(shí)驗(yàn)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究能夠?yàn)槲覈?guó)地質(zhì)找礦研究提供可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)和信息；地質(zhì)找礦也是地質(zhì)實(shí)驗(yàn)重要性的證明。

1.地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試可以減少地質(zhì)找礦的浪費(fèi)。地質(zhì)找礦的復(fù)雜性這是顯而易見(jiàn)的，地質(zhì)構(gòu)造和地理環(huán)境以及相關(guān)地質(zhì)勘探設(shè)施的復(fù)雜性。總的來(lái)說(shuō)，這些地質(zhì)找礦機(jī)構(gòu)費(fèi)用昂貴，而且由于我們作為發(fā)展中國(guó)家，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，科學(xué)技術(shù)能力較低，我們必須加強(qiáng)對(duì)這些進(jìn)口機(jī)器的保護(hù)，以盡量減少設(shè)備損失，最終降低成本。作為當(dāng)?shù)貙?shí)驗(yàn)的一部分，我們收集較小的樣品，并在相對(duì)時(shí)間、人員和設(shè)備方面進(jìn)行了測(cè)試。因此，工作人員也可以在失敗時(shí)制定另一種方法，繼續(xù)獲得相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和資料。

2.地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試將采礦造成的污染降到最低限度。很多人談?wù)摰刭|(zhì)工作，首先是在環(huán)境被粉塵和化學(xué)物質(zhì)嚴(yán)重污染的施工工地和鉆機(jī)上的灰塵工作環(huán)境。中國(guó)的地質(zhì)研究雖然需要發(fā)展，但不應(yīng)以犧牲環(huán)境為代價(jià)。在這種情況下，巖土工程實(shí)驗(yàn)有助于在進(jìn)行全面調(diào)查之前確定樣品中各種化學(xué)品和設(shè)備的特性，以便在不損害樣品的情況下實(shí)現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的使用。雖然不能完全避免環(huán)境污染，但它對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略至關(guān)重要。

3.地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試有助于更好地確定地質(zhì)找礦過(guò)程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)條件。我國(guó)廣闊國(guó)土面積，有盆地、丘陵、高山、溶洞等非常復(fù)雜的條件。在實(shí)踐中，我們必須對(duì)通常與采礦業(yè)密切相關(guān)的不同地質(zhì)條件作出反應(yīng)。因此，通過(guò)對(duì)所處地區(qū)地理位置進(jìn)行全面、詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查，可以防止施工過(guò)程中發(fā)生事故，大大減少損失和消耗。

4.地質(zhì)找礦活動(dòng)的性質(zhì)和復(fù)雜性是顯而易見(jiàn)的，地質(zhì)試驗(yàn)在一定程度上保證了這項(xiàng)研究的進(jìn)行。地質(zhì)找礦不是一項(xiàng)順利進(jìn)行的工作，它按照既定的順序和速度解決了所有問(wèn)題。由于我國(guó)的地質(zhì)條件不斷變化，沒(méi)有人能夠預(yù)測(cè)在勘探和挖掘過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么情況和問(wèn)題。因此，在開(kāi)始所有工作之前進(jìn)行地質(zhì)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是必要和有益的。因?yàn)檫@些地質(zhì)試驗(yàn)的結(jié)果可以為我們工作人員今后的地質(zhì)找礦工作的進(jìn)展和組織以及最終的地質(zhì)進(jìn)程規(guī)劃提供良好的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)減少損失和提高工作效率的雙重目標(biāo)。

四、案例分析

在某縣深部尋找超大型鉬礦床是重點(diǎn)地質(zhì)研究項(xiàng)目之一?？偨Y(jié)了該礦的開(kāi)采規(guī)律和標(biāo)志。結(jié)合勘探方法和技術(shù)，有效地選擇了8個(gè)鉬礦床。預(yù)計(jì)鉬量為3319.04萬(wàn)噸。通過(guò)地質(zhì)試驗(yàn)分析，取得了深部開(kāi)采效果。

1.綜合分析了地質(zhì)試驗(yàn)的試驗(yàn)資料。從地質(zhì)試驗(yàn)和測(cè)試技術(shù)的角度來(lái)看，通過(guò)獲取相關(guān)信息，包括區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境信息，可以避免采礦鏈問(wèn)題。包括勘探技術(shù)，隨時(shí)了解地質(zhì)變化和地下條件，通過(guò)以下途徑充分了解資源。

2.地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)的綜合應(yīng)用。(1)應(yīng)用特點(diǎn)。地質(zhì)試驗(yàn)受到復(fù)雜環(huán)境、采礦、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)和化學(xué)勘探等因素的影響。分析其應(yīng)用特點(diǎn)將有助于更好地保護(hù)地質(zhì)人員的生命、健康和安全。(2)鉬分析細(xì)節(jié)。在鉬的提取工藝中，在部分混合工藝中優(yōu)先浮動(dòng)選擇，破碎三次工藝粗碎、二次破碎、精細(xì)；礦被送至球磨機(jī)進(jìn)行兩次振動(dòng)磨削作業(yè)。用球磨機(jī)磨碎；分類作業(yè)；粗選兩次，精選作業(yè)多次。將材料和化學(xué)品裝入攪拌桶進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕旌?，然后再裝入浮選機(jī)進(jìn)行浮選。粗篩選階段嚴(yán)格執(zhí)行試劑系統(tǒng)，控制試劑的使用，允許能早收就早收，并減少多周期和無(wú)所作為造成的損失；充分利用泡沫二次富集，正確洗滌濃縮泡沫而不加水，減少泡沫中的雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化浮選劑的目標(biāo)。與傳統(tǒng)方法相比，47%鉬精礦粉和65%鎢精礦粉實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)，重點(diǎn)是鉬殘馀物的浮選篩選、反復(fù)篩選和浮選工藝。地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)通過(guò)在發(fā)現(xiàn)地雷之前進(jìn)行重力勘探、磁勘探和電氣勘探，避免了與地質(zhì)勘探有關(guān)的問(wèn)題。在采礦的后期階段，取樣只分析和控制各種地質(zhì)資源的物理化學(xué)成分。明確采礦模型，如部件、礦物等。在“地質(zhì)資源模型”區(qū)域，實(shí)現(xiàn)年底掌握與“區(qū)域”內(nèi)采礦研究有關(guān)的物理信息的效果。在化學(xué)勘測(cè)方面，勘探技術(shù)以地球化學(xué)理論為指導(dǎo)，地質(zhì)試驗(yàn)分析有效地應(yīng)用于地質(zhì)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù)與探礦相結(jié)合，有助于清楚地了解該區(qū)域土壤和巖石中的沉積物演變情況，研究礦物資源，查明化學(xué)幾何異常情況、礦物組成、礦物空間分布格局和元素濃度的特征并提供更好地獲得找礦及其礦物質(zhì)品種的機(jī)會(huì)巖石測(cè)試(礦物學(xué)分析、生態(tài)研究、礦產(chǎn)資源評(píng)估、研究咨詢、中國(guó)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)際地理(化學(xué)))采用標(biāo)準(zhǔn)工具和設(shè)備，以減少巖石測(cè)試的難度，確保有關(guān)人員在巖石測(cè)試期間更好地了解數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)一步加強(qiáng)作為礦產(chǎn)資源普查的一部分，礦產(chǎn)資源開(kāi)采和地質(zhì)勘探是結(jié)合各種數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行的，以避免在開(kāi)采礦產(chǎn)資源時(shí)浪費(fèi)資源等問(wèn)題。

3.實(shí)踐意義。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)(遙感地球化學(xué)信息綜合系統(tǒng))有效地將地質(zhì)工作的各個(gè)方面與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)。作為實(shí)用指南的一部分，為今后地質(zhì)的發(fā)展提供進(jìn)一步指導(dǎo)，并確保與其他活動(dòng)的良好聯(lián)系；改進(jìn)信息采集、礦物制備、資源信息搜索、地質(zhì)勘探和開(kāi)采，使員工更準(zhǔn)確地獲取最佳測(cè)試數(shù)據(jù)。綜合地質(zhì)試驗(yàn)方法的有效接口是對(duì)地質(zhì)樣品性能分析和樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確表述的綜合嘗試，以便對(duì)樣品進(jìn)行高質(zhì)量的分析。對(duì)地質(zhì)發(fā)現(xiàn)、地質(zhì)環(huán)境、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理和地質(zhì)共享進(jìn)行分析。為了發(fā)現(xiàn)和提供越來(lái)越多更好的礦產(chǎn)資源，改進(jìn)分析技術(shù)信息的整合，進(jìn)一步整合分析技術(shù)數(shù)據(jù)，可以取得更好的成果。

將地質(zhì)分析技術(shù)納入采礦研究是一項(xiàng)重要任務(wù)，因?yàn)樗鼮榻鉀Q當(dāng)前采礦研究相關(guān)問(wèn)題提供了有效的參考。本文綜述了找礦現(xiàn)狀，進(jìn)一步分析了地質(zhì)分析技術(shù)技術(shù)一體化的特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了地質(zhì)實(shí)驗(yàn)分析方法在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用情況，以提供有關(guān)地質(zhì)勘探可行性的信息。