前言:改革开放以来,我国大力发展重工业,而重工业作为一种最为消耗资源地产业,其发展离不开利用矿产资源。然而随着矿产资源的开拓,其地表的矿产资源日益减少。所以,为了维持经济总体的发展,人们就需要不断寻找隐伏的矿产资源。正是如此,其地质勘探技术也随之不断地发展,而地球电化学因能寻找金、银、铝、铜等金属而备受关注。所以,在现在寻找深部矿产资源的时候,地球电化学作为一种刚需的技术手段派上了用场。正是明确了地球电化学的重要性,本文就着重介绍了地球电化学相关知识及在实践中的应用。
1. 地球电化学的内涵
地球电化学主要研究的是地球空间中所产生的电化学这一过程,然后根据这一过程去了解归纳出发生、发现的知识。地球电化学也可以称为是研究自然和人工相互作用产生电化学的一种学科,是将大自然和人为引起的现象相融合[]。其研究的内容主要分为两个部分:一是在地球内部流动或是自然产生的,又或是人工形成的电流的影响下,自然电场由此诞生;二是研究电流流经地球内部,从而造成地球内部出现电化学迁移、消融的现象[]。
2.地球电化学的工作原理
地电化学法在寻找深部隐伏矿床的时候最为常用的。因此,了解地球电化学法的工作原理是十分有必要的。其地球电电化学在工作中方法主要有两种:一种是地电提取法,另一种是土壤离子电导率法。其中地电提取法充分借助外加电场发挥作用,从而使有效区域内中活动的离子能够进行正向的迁移,进而使属于活动中的金属离子迁移到特制接收装置中被充分吸收,最后收集并分析接收器上的电解物,发现在这种电解物中,找到与矿有关的异常的金属离子,从而寻找到矿区。而土壤离子电导率法,其实质是通过测试多种样品的晕状离子,形成电导率来达到寻找深部矿区的目的。总而言之,地球电化学法是一种以电场形式激发,以离子形式记录电化学反应的方法[]。
3.地球电化学的发展及应用
3.1地球电化学在中国的发展
地球电化学在中国的发展可谓是中国人在借鉴国外经验的基础上进行的创新和发展。在1970年以后,当时我国的学者费锡铨、徐邦梁等人在我国独立发展了地电提取法。这种方法的出现明显区别于前苏联一直以来用酸性溶液进行供电的浓缩法,是一种很大的进步;后来随着时间的推移,到了1980年以后,我国的另外两名学者崔霖沛、郑康乐在参加亚太地区的物理探索方面的会议期间,开始向中国物理探索领域介绍相关的成果,并且在1983~1984这两年期间,他们在东北矿床上进行探索,继续前人的地电提取实验,并且后来张肇元、崔霖沛还将外国人编著的《地电化学勘探法》进行翻译,从而大大地推进了我国进行的电化学方法的研究。
1992年的时候,费锡铨创造性地吸收电解技术中的一些概念,形成了一种耗电少,续航长的外出作业的手段,可谓是物化界的新发现。随后罗先熔则率先将地球电化学技术应用到矿区的寻找中,从而掀起了一股用地球电化学进行勘矿,验证矿区,进行矿区的预测的一系列操作。在此之后,不仅勘查手段在不断地更新,其相关的专著也络绎不绝。
3.2地球电化学寻找隐伏矿床的应用
因为地球电化学具有定位准确,效率高等特点,所以在寻找隐伏矿床的时候,其使用率较高。那么地球电化学在寻找隐伏矿床中有哪些具体的应用,可以从以下几方面来明确。
首先,利用电化学方法寻找秦岭柳梢沟金矿,通过分析柳梢沟复杂的岩体,然后通过地球电化学进行测试,从而获得数据并进行数据的处理,最终发现了3处隐藏金矿的地方,从而为秦岭地区带来丰厚的经济效益[]。
接着,在高寒地区,利用地球电化学的方法为寻找金矿进行实验,通过应用的电提取的方法来分析矿区的特征,从而从这些特征中判断矿体的形状和走向,进而初步构建高原寒冷景观条件下破碎带型金矿的电化学找矿模型[]。
其次,在福建黄田,利用地球电化学来寻找铜矿,先是通过地球电化学的方法来探测矿体类型,然后测出隐伏矿床的宽度,最后根据所得数据确定隐伏矿床的主矿段区域[]。
最后,在安徽大巩山,利用地球电化学的两种方法寻找矿区时,验证了多种方法寻找矿区的可行性,最后结果表明这种方法在寻找矿区时的有效性,据此又进行了矿区的预测,确定矿区的位置[]。
结论:虽然人们应用地球电化学取得了一定的成果,但是在实际应用中还存在一些弊端,如在野外作业的时候,由于地球电化学设备比较笨重,那么在搬运的途中就会费很大的力气,所以这样就不太值当;再者因为在制作地球电化学设备的时候,没有统一标准的电极参数和测量单位,所以其制作的设备就存在一定的弊端;最后就是因为地球电化学是需要用到离子,而影响离子进行迁移的因素有很多,这些因素在进行地球电化学的时候就需要格外注意。因此,针对以上地球电化学可能隐含的问题,相关理论还需要进行完善,从而最好理论指导实践。
参考文献:
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