地球化學(xué)勘查在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用闡述

周久林

在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中，為了保證開發(fā)的礦產(chǎn)資源符合需求，工作人員就需要通過一些手段在事先對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘探，了解其儲(chǔ)量、類型以及分布特征，為后續(xù)的開采作業(yè)提供具體參數(shù)。然而在實(shí)際的勘探環(huán)節(jié)，工作人員往往需要克服地形地質(zhì)、環(huán)境氣候以及水文特征等多方面因素的影響，具有一定的難度所以實(shí)際作業(yè)中，工作人員要想實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的勘查，就需要相關(guān)技術(shù)的指導(dǎo)。地球化學(xué)勘查技術(shù)通過勘查物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)反推出當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源的技術(shù)手段，能夠較為精準(zhǔn)的對(duì)當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源進(jìn)行勘查，有效促進(jìn)礦產(chǎn)作業(yè)的發(fā)展。這就要求相關(guān)人員在實(shí)際的發(fā)展過程中加強(qiáng)對(duì)地球化學(xué)勘查技術(shù)的研究，科學(xué)地將其應(yīng)用到現(xiàn)階段的礦產(chǎn)資源勘查中。

1 地球化學(xué)勘查技術(shù)以及礦產(chǎn)勘查概述

在礦產(chǎn)事業(yè)發(fā)展過程中，礦產(chǎn)勘查是研究礦產(chǎn)形成與分布的地質(zhì)條件、礦床賦存規(guī)律、礦體變化特征及工業(yè)礦床最有效查明和評(píng)價(jià)方法的實(shí)用地質(zhì)學(xué)。其主要研究任務(wù)是發(fā)現(xiàn)并查明工業(yè)礦床，進(jìn)行取樣分析、研究礦石質(zhì)量、以及編制地質(zhì)勘探報(bào)告等。所以實(shí)際發(fā)展過程中，礦產(chǎn)資源勘查具有重要作用。而其勘查環(huán)節(jié)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的不同，使用的勘查技術(shù)也存在差異，地球化學(xué)勘查就是主要的勘查手段之一。這種方法通過系統(tǒng)測(cè)量天然物質(zhì)的地球化學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)各種類型的地球化學(xué)異常?？辈榈哪康囊恢笔峭ㄟ^地球化學(xué)異常的線索來找尋礦床。實(shí)際作業(yè)中，這種根據(jù)自然演變檢查異常的方式能夠較為精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的找尋，很大程度上促進(jìn)現(xiàn)階段礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展。

2 地球化學(xué)勘查技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的作用

2.1 增強(qiáng)礦山勘查的準(zhǔn)確性

在現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展過程中，隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升和城市化進(jìn)程的加快，社會(huì)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求也就不斷提升，再加上現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源的大量使用，部分礦山以及逐漸枯竭，所以進(jìn)行新礦山的開發(fā)就成為現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)。地球化學(xué)勘查技術(shù)通過對(duì)物質(zhì)異常狀況進(jìn)行調(diào)查，然后分析出當(dāng)?shù)氐膸r層性質(zhì)，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定當(dāng)?shù)氐牡V產(chǎn)資源類型。這樣就能夠提高礦產(chǎn)地查找的精準(zhǔn)度，提高礦產(chǎn)勘查的速度，是一項(xiàng)有利于尋找隱藏礦床、提高勘查效率的新型指導(dǎo)方法。所以現(xiàn)階段礦山開采環(huán)節(jié)，地球化學(xué)勘探技術(shù)就成為常見的勘查技術(shù)之一。

2.2 為礦產(chǎn)勘查提供新的可能性

實(shí)際發(fā)展中，我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)一方面是為了滿足社會(huì)發(fā)展的需要，一方面則是為了響應(yīng)我國地質(zhì)調(diào)查局有關(guān)區(qū)域性全國地質(zhì)礦產(chǎn)勘探計(jì)劃的號(hào)召，所以在勘查環(huán)節(jié)，政策上的支持就為地球化學(xué)方法的進(jìn)一步完善和改進(jìn)提供了支撐，并且為礦產(chǎn)資源的開發(fā)提供新的可能性，對(duì)現(xiàn)階段我國大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開發(fā)提供了技術(shù)支撐。而且在地球化學(xué)勘探技術(shù)的使用中，該技術(shù)通過取樣分析的手段對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行尋找，技術(shù)上較為嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)用，就成為我國礦產(chǎn)資源開發(fā)的重要手段之一。

2.3 規(guī)避了人為作業(yè)中存在的失誤

在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，礦產(chǎn)資源的尋找作為開發(fā)的首個(gè)環(huán)節(jié)，具有很強(qiáng)的技術(shù)性，而且鑒于礦產(chǎn)埋藏地區(qū)的地質(zhì)較為復(fù)雜，就進(jìn)一步增強(qiáng)礦產(chǎn)資源尋找的難度。在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源需在那好技術(shù)中，一般需要專業(yè)的工作人員深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查作業(yè)，不僅具有一定的危險(xiǎn)性，檢查結(jié)果還受工作人員的經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)限制，容易出現(xiàn)失誤，影響礦產(chǎn)資源的開發(fā)。地球化學(xué)技術(shù)作為通過先進(jìn)手段檢查物質(zhì)異常狀況從而推斷礦產(chǎn)資源的技術(shù)，一方面通過機(jī)械進(jìn)行檢測(cè)的作業(yè)就規(guī)避了人力作業(yè)環(huán)節(jié)可能存在的失誤，保證了資源勘查的質(zhì)量。另一方面地球化學(xué)勘查技術(shù)具有很強(qiáng)的技術(shù)性，能夠精準(zhǔn)地檢測(cè)出礦產(chǎn)資源，滿足現(xiàn)階段礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展需要。

3 地球化學(xué)勘查技術(shù)的作業(yè)流程

礦產(chǎn)資源勘查作為一種技術(shù)很強(qiáng)的作業(yè)，應(yīng)用地球化學(xué)技術(shù)雖然能夠較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出礦產(chǎn)分布，但是在技術(shù)運(yùn)用環(huán)節(jié)，也需要相關(guān)人員在實(shí)際的發(fā)展過程中按照流程進(jìn)行作業(yè)。較為完善的地球化學(xué)技術(shù)具體可以劃分為四個(gè)階段。首先是區(qū)域性掃描及普查，作為通過異常進(jìn)行調(diào)查的手段，工作人員在運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源尋找時(shí)，第一步就是對(duì)需要檢查的區(qū)域進(jìn)行大范圍的調(diào)查，并將異常數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，然后由專業(yè)人員對(duì)這些異常進(jìn)程篩選，選擇出其中有遠(yuǎn)景的異常進(jìn)行檢查；其次是異常檢查，經(jīng)過上一步的異常信息收集以及選擇之后，工作人員就篩選出一些具有遠(yuǎn)景數(shù)據(jù)的異常。在此基礎(chǔ)上，工作人員就需要對(duì)這些異常進(jìn)行進(jìn)一步的研究，然后精選出最有遠(yuǎn)景的少數(shù)異常進(jìn)行詳查；然后是異常詳查，在確定異常之后，為了進(jìn)一步了解當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源的范圍以及礦產(chǎn)類型分布，就需要工作人員針對(duì)異常進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，在確定礦產(chǎn)范圍的基礎(chǔ)上對(duì)當(dāng)?shù)氐匦蔚膭兾g程度進(jìn)行估計(jì)，從而方便后續(xù)的鉆探布置；最后就是鉆探驗(yàn)證，經(jīng)由經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)終究只存在于理論上，要想在實(shí)際的發(fā)展過程中進(jìn)一步確定礦產(chǎn)資源的分布以及其他精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，還需要經(jīng)過實(shí)際的調(diào)查。作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員就需要在合適的位置布置鉆頭，根據(jù)鉆孔中原生異常資料繼續(xù)追蹤盲區(qū)，這樣才能對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)化的估計(jì)。

而且在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)，由于礦產(chǎn)所處位置不同，環(huán)境差異明顯，為了保證礦產(chǎn)勘查的有效性，工作人員還需要根據(jù)地質(zhì)地理?xiàng)l件及每一階段的工作目的選用最合理的地球化學(xué)勘查方法。其中，針對(duì)山脈較多的地區(qū)，在進(jìn)行區(qū)域掃描的過程中，工作人員一般采用水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量，其具有遙測(cè)能力，很方便進(jìn)行大規(guī)模的檢測(cè)作業(yè)；針對(duì)多湖地區(qū)的勘查，工作人員就可以采用湖積物地球化學(xué)測(cè)量技術(shù)，通過檢測(cè)湖心底部沉積物樣品，對(duì)湖泊四周岸邊的平均元素進(jìn)行檢測(cè)。此外，針對(duì)不同的地質(zhì)特征，地球化學(xué)檢測(cè)技術(shù)還具有土壤地球化學(xué)測(cè)量、巖石地球化學(xué)測(cè)量、水地球化學(xué)測(cè)量以及沼澤物質(zhì)測(cè)量等，在很大程度上滿足了現(xiàn)階段礦山勘查的需要。

4 地球化學(xué)勘查在礦產(chǎn)勘查中存在的問題

地球化學(xué)勘查作為礦產(chǎn)資源勘查的重要手段之一，能夠在很大程度上保證勘查的質(zhì)量。然而在實(shí)際的勘查環(huán)節(jié)，由于礦山的環(huán)境較為復(fù)雜，再加上地球化學(xué)勘查具有一定的技術(shù)性，所以現(xiàn)階段地球化學(xué)勘查在礦產(chǎn)勘查中還存在一些制約。

4.1 異常類型復(fù)雜

實(shí)際作業(yè)中，地球化學(xué)勘查技術(shù)是通過檢測(cè)異常來進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的技術(shù)，所以異常就在很大程度上影響該技術(shù)功能的發(fā)揮?，F(xiàn)階段礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)，由于地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，所以檢查環(huán)節(jié)就很容易遇到一些較為復(fù)雜的巖層斷層物質(zhì)，這也就成為工作人員需要關(guān)注的對(duì)象，很大程度上增加工作人員的作業(yè)量以及作業(yè)難度。所以在現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展過程中，異常狀況的區(qū)分已經(jīng)成為現(xiàn)階段礦山勘查的主要制約因素，也是地球化學(xué)法需要解決的最主要問題，需要工作人員加強(qiáng)對(duì)該環(huán)節(jié)的重視。

4.2 地質(zhì)變動(dòng)的影響

在進(jìn)行礦山勘查的過程中，地球化學(xué)技術(shù)通過監(jiān)測(cè)物質(zhì)狀態(tài)異常進(jìn)行礦產(chǎn)情況的了解，然而在地質(zhì)的發(fā)展過程中，地質(zhì)是在不斷變動(dòng)的。受到地質(zhì)變動(dòng)的影響，工作人員在利用地球化學(xué)技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查時(shí)，很容易遇到活動(dòng)性的物質(zhì)元素，這些物質(zhì)元素受到地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響，在進(jìn)行地表遷移的過程中會(huì)產(chǎn)生其他的新的地質(zhì)現(xiàn)象。而且這些變動(dòng)還缺乏規(guī)律，工作人員難以對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管，所以這些變動(dòng)因素的監(jiān)測(cè)至今還缺乏綜藝的管理標(biāo)準(zhǔn)。就在很大程度上制約現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源的勘查，也在一定程度上制約地球化學(xué)法功能的發(fā)揮。

4.3 礦物類型識(shí)別困難

在實(shí)際的發(fā)展過程中，礦物的類型多種多樣，部分礦產(chǎn)資源受制于人類的技術(shù)發(fā)展以及自身的認(rèn)知，了解程度不深，不能對(duì)其進(jìn)行有效的識(shí)別。所以在現(xiàn)階段的地球化學(xué)法使用過程中，雖然能夠利用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)大部分的礦產(chǎn)資源進(jìn)行識(shí)別，但是實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)依舊存在一些儀器無法識(shí)別的礦產(chǎn)資源，在一定程度上制約地球化學(xué)技術(shù)功能的發(fā)揮。

4.4 造成環(huán)境污染

地球化學(xué)技術(shù)在進(jìn)行礦產(chǎn)資源勘查環(huán)節(jié)需要經(jīng)過異常調(diào)查以及鉆探驗(yàn)證兩個(gè)環(huán)節(jié)，勘查環(huán)節(jié)就會(huì)對(duì)周邊的土壤、植被以及生物等造成影響，進(jìn)而對(duì)周邊的地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。而且經(jīng)由地球化學(xué)勘查技術(shù)引發(fā)的環(huán)境污染還具有頑固性，危害時(shí)間長(zhǎng)，難以消除，還會(huì)隨著環(huán)境中各種因素的相互影響作用而發(fā)生轉(zhuǎn)移，不斷地?cái)U(kuò)大危害面積。比如作業(yè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的重金屬會(huì)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(yán)重的水體污染，再經(jīng)由生物鏈進(jìn)入人體中，對(duì)人體造成危害。所以在現(xiàn)階段地球化學(xué)技術(shù)的使用過程中，就還要注意其對(duì)環(huán)境造成的影響，盡量避免對(duì)環(huán)境造成危害。

5 地球化學(xué)勘查在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

在利用地球化學(xué)法進(jìn)行礦產(chǎn)資源勘查的過程中，由于礦產(chǎn)資源的分布較為隱蔽，再加上地球化學(xué)技術(shù)本身具有一定的技術(shù)性，所以該技術(shù)的應(yīng)用就需要一定的技術(shù)作為支撐。

5.1 事前準(zhǔn)備工作

無論是礦產(chǎn)資源勘查還是地球化學(xué)技術(shù)，涉及面都較為廣泛，而且需要準(zhǔn)備一些設(shè)備進(jìn)行勘查作業(yè)，所以為了保證作業(yè)的順利進(jìn)行，就還需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)事前準(zhǔn)備工作的重視。現(xiàn)階段的事前準(zhǔn)備工作經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)基本上形成了一套較為完善的體系。首先是對(duì)某一勘查地區(qū)的地質(zhì)樣本進(jìn)行分析，然后根據(jù)檢查的數(shù)據(jù)和樣本進(jìn)行對(duì)照，然后針對(duì)二者之間存在的差異進(jìn)行研究，并將研究結(jié)果進(jìn)行整理和存儲(chǔ)，為后續(xù)的作業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐。這樣一來，相關(guān)工作人員才能對(duì)整個(gè)礦區(qū)的資料有一個(gè)詳細(xì)的把握，保證后續(xù)勘查工作的順利開展。作為對(duì)技術(shù)十分依賴的技術(shù)，工作人員對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)掌握的程度越高，勘查的精準(zhǔn)度也就越高；然后是設(shè)備的準(zhǔn)備，地球化學(xué)技術(shù)通過異常檢查進(jìn)行礦產(chǎn)資源的勘查，也就需要相關(guān)設(shè)備作為支撐。實(shí)際作業(yè)之前，工作人員就需要在實(shí)際的發(fā)展過程中根據(jù)施工需要，再結(jié)合實(shí)際的環(huán)境特征，準(zhǔn)備好勘查需要的設(shè)備。并且在進(jìn)行勘查作業(yè)之前對(duì)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行檢查，保證設(shè)備能夠正常作業(yè)，這樣才能夠在實(shí)際的發(fā)展過程中為勘查作業(yè)奠定良好的設(shè)備基礎(chǔ)。

5.2 電池球化學(xué)法

隨著現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展，城市化以及工業(yè)化對(duì)礦產(chǎn)資源的需求不斷提升，再加上傳統(tǒng)的礦山逐漸枯竭，進(jìn)行新礦產(chǎn)資源的尋找已經(jīng)刻不容緩。然而地面礦產(chǎn)或者是埋藏深度較淺的礦產(chǎn)資源大部分已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，要想找到儲(chǔ)量豐富的礦山，就還存在一定的難度。電池球化學(xué)法就是進(jìn)行隱藏礦產(chǎn)尋找的主要方法之一，其主要流程就是先將深部礦或者是隱伏礦進(jìn)行電化學(xué)溶解，然后在人工電場(chǎng)的作用下發(fā)現(xiàn)金屬離子異常。這樣一來，一些深埋在地下或者是山體中的礦產(chǎn)資源也會(huì)顯現(xiàn)出異常的現(xiàn)象，從而在實(shí)際的發(fā)展過程中檢測(cè)出異常數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的作業(yè)?，F(xiàn)階段我國隱伏礦床開采需求越來越高，也就導(dǎo)致電池球化學(xué)法在全國范圍內(nèi)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中迅速發(fā)展和推進(jìn)。

5.3 熱釋泵找礦法

這種手段是對(duì)傳統(tǒng)的土壤泵氣測(cè)量技術(shù)的升級(jí)改造，能夠更加精準(zhǔn)的對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行調(diào)查。實(shí)際作業(yè)中，該技術(shù)在勘查區(qū)域取得一些土壤，經(jīng)過曬干和加工處理之后再進(jìn)行加熱處理。工作人員將處理過后的土壤樣品放置在熱釋爐上，按照一定的溫度進(jìn)行加熱，使土壤樣本中的泵氣得到釋放。工作人員在該環(huán)節(jié)就需要對(duì)這些泵氣進(jìn)行收集和分析，測(cè)得其氣體濃度，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理。接下來就是取得不同剖面的土壤數(shù)據(jù)重復(fù)操作，在得到數(shù)據(jù)之后進(jìn)行對(duì)比，這樣就能根據(jù)氣體的濃度確定礦產(chǎn)資源的位置。該技術(shù)相較于其他技術(shù)來說具有簡(jiǎn)單易操作的優(yōu)勢(shì)，并且實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的作業(yè)還在一定程度上規(guī)避了外界因素的影響，保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，是現(xiàn)階段常用的找礦技術(shù)之一。

5.4 構(gòu)造疊加暈法

這種方式是通過建立模型的方式對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行尋找的一種技術(shù)，實(shí)際作業(yè)中，由于礦產(chǎn)資源的形成具有一定的條件，不同的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)會(huì)形成不同的礦產(chǎn)資源。而且實(shí)際發(fā)展過程中，同種類型的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)往往會(huì)形成同種礦產(chǎn)，這就為礦產(chǎn)資源的尋找提供了一定的規(guī)律。構(gòu)造疊加暈法根據(jù)礦產(chǎn)資源的縱向分布以及空間疊加性進(jìn)行模型的建構(gòu)，并由專業(yè)的地質(zhì)學(xué)家對(duì)模型進(jìn)行分析，然后就能根據(jù)地質(zhì)特征分析出整個(gè)地區(qū)礦產(chǎn)資源的含量以及開采的價(jià)值量。該方法對(duì)于熱液金屬的勘查效果較好，但是由于該技術(shù)憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研究，就還存在一些隱患。

5.5 金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法

礦產(chǎn)資源發(fā)展過程中，金屬資源一般呈現(xiàn)出超微細(xì)粒離子狀態(tài)，這種狀態(tài)下的金屬物質(zhì)會(huì)在地質(zhì)作用下向地表轉(zhuǎn)移，然后在地表和一些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，最終形成活動(dòng)態(tài)含量。在此背景下，金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法就成為工作人員進(jìn)行礦產(chǎn)尋找的依據(jù)。實(shí)際作業(yè)中，工作人員會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥肋M(jìn)行提煉，提煉分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，一是使用一些弱性溶劑來把活動(dòng)態(tài)金屬和與其產(chǎn)生反應(yīng)的天然物質(zhì)分離開；二是通過強(qiáng)性溶劑來破壞天然物質(zhì)，進(jìn)而讓活動(dòng)態(tài)金屬進(jìn)入到溶液中，再利用一些化學(xué)知識(shí)來判斷溶液中需要檢測(cè)和分析的元素，從而給找礦提供一些重要的數(shù)據(jù)參考。這樣一來，相關(guān)人員就能夠得出當(dāng)?shù)赝寥赖木唧w成分，經(jīng)過分析就能夠反推出當(dāng)?shù)氐慕饘俚V產(chǎn)類型。該方法相較于其他方法來說具有明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅對(duì)礦產(chǎn)資源具有很強(qiáng)的敏感度，而且還具有很大的勘查范圍，保證了找礦的精準(zhǔn)度以及質(zhì)量。

6 結(jié)語

在現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中，隨著露天礦產(chǎn)的逐漸枯竭，新礦產(chǎn)資源的開發(fā)就成為現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)。地球化學(xué)找礦技術(shù)作為現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)，能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的尋找，促進(jìn)現(xiàn)階段礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展。然而實(shí)際發(fā)展中，受到礦產(chǎn)開發(fā)地形地質(zhì)的影響，再加上地球化學(xué)技術(shù)具有一定的技術(shù)性，該技術(shù)在推進(jìn)過程中還存在一些隱患，就需要工作人員通過事前準(zhǔn)備、電池球化學(xué)法以及金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法等手段，實(shí)現(xiàn)地球化學(xué)技術(shù)的落實(shí)。