探究地球化学在地质矿产勘查中的作用
朱雪丽
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朱雪丽,. 探究地球化学在地质矿产勘查中的作用[J]. 冶金技术,2022.1. DOI:10.12721/ccn.2022.157001.
摘要:
地球化学法是分析地球中化学物质的分布、迁移和转化的规律以及矿物的组成和结构特点的方法,广泛应用于地质变化研究和地质矿产勘探。地球化学法与其他矿产勘查方法存在差异,所适用的条件也不同,该种方法比较科学,稳定性也高,在地质矿产勘查工作中发挥重要作用。地球化学法通过分析地表淀积层的样品,发现次生晕异常的区域,进而探寻出地质矿产。本文分析介绍了地球化学法在地质矿产勘查中的作用,并探讨应用此方法进行勘探的具体方式和可能存在的问题。
关键词: 地球化学;地质矿产;矿产勘查
DOI:10.12721/ccn.2022.157001
基金资助:

引言

矿产资源直接关系着一个国家的社会经济和工业水平,先进科学的矿产勘查方法不仅可以提升矿产勘探能力,更有利于减少矿产资源的损失浪费,对国家发展和资源保护有着重要意义。我国人口众多、资源消耗量大,矿产的消耗速度比开采速度快,导致目前矿产资源储量低,必须通过高效的矿产勘查方法提升矿产资源勘查能力和保障水平。地球化学法能有效提高地质矿产勘查的准确性和稳定性,在我国矿产勘查工作中发挥重要作用,促进我国矿产勘查和开采质量的提升。

一、地球化学法在矿产勘查工作中的重要作用

(一)提高矿产勘查的稳定性

当前国家对矿产资源的消耗量逐渐增加,而矿产资源的储存量大大减少,分布也不均匀,使得矿产勘探的难度越来越高。为了满足社会发展的要求,必须找到合适的勘查方法提高矿产勘查的效率。地球化学法逐渐被应用于矿物勘查工作中,经过相关研究和实践,该方法已成为主要的矿物勘查方法[1]。地球化学法通过分析地表淀积层的样品模拟异常模型进行探矿,不仅有效加快探矿速率,也提高了探矿的准确性和稳定性,有助于促进地质矿产勘查的发展。

(二)提供矿产勘查的创造性

我国应用地球化学法于矿产勘察工作是由地质部门提出区域化探全国扫面计划开始,地球化学勘查方法在此之后不断发展。提出该勘查方法后,不少相关人员对其进行详细深入的研究,不断改进原有的探矿方式。相关人员在进行矿产勘查实践的同时,也能不断积累实际经验和数据资料,结合地球化学的理论创造出更先进、更科学的探矿方式,增加了更多矿物勘查有效途径的可能性。

二、应用地球化学法进行矿产勘查的具体方式

地球化学勘察法要求技术人员先进行现场地表淀积层样品的采集,再依照规范利用相应的现代设备科学地分析研究采集的样品,要特别检查分析得出的数据是否正常,重点对异常情况和异常数据深入分析,探究其成因,于是判别出矿产所在[2]

(一)矿产勘查的准备工作

矿产勘查的准备工作是探矿顺利进行的基础,是后续数据模型分析的保障。相关技术人员必须具备专业素养,在矿产勘查工作开始前全面、深入地了解地球化学勘查方法和原理,才能正确制定出合适的后续方案。在探矿工作开始前需要考察了解目标位置的地质结构、地表覆盖物和周围环境特点等,明确采样方式、采样点和采样量等,制定采样方案,分析指示元素,然后进行背景值和样品的测定。技术人员在分析地质样本中的化学成分时,还需做好数据建模方面的准备,并考虑对地质变化、金属元素转移等情况的动态分析需要,以保证数据模型的准确和探矿工作的各步骤顺利进行。

(二)地球化学勘查方式

地球化学勘查法包括不同类型的方式,比如电地球化学法、热释汞找矿方法和酶提取法等等。各种勘查方式有着不同的侧重点和优势,根据实际的地质条件、现场环境和金属特点等因素,选择一种或多种方式进行矿产勘查[3]

电地球化学法适用于隐伏矿体的探寻。由于深部隐伏矿通过电化学溶解后会形成离子晕,并与其余伴生元素在电场、地下水运动等自然营力的作用下迁至地表以多种形式积存,因此可利用人工电场产生电离作用释放电解物,进一步分析相关金属异常进行探矿。

热释汞找矿方法能避免野外土壤释汞过程中的干扰,重现效果较好,操作也更为简便,适用于有色金属矿的探寻。顾名思义,该方法重点在于释放土壤中的汞蒸气,通过热释炉对加工后的干燥样品按一定温度进行加热,释放出其中吸附、化合的汞气,利用原子吸收法测定汞浓度,进而对比分析汞异常,探寻盲矿。

酶提取法则利用非晶质二氧化锰比表面积大、表面电荷多的特点,吸附向上迁移的深部矿体释放的阴、阳离子,进而对捕获的离子进行异常分析,从而判别矿体目标。过氧化氢选择性地与非晶质二氧化锰反应,两者反应完全后,酶不再作用,晶质铁锰氧化物也不会产生干扰,因此该方法的可靠性强。

(三)应用地球化学法探矿

选择合适的地球化学勘查方式后,就要进行采集的样品和分析,在分析结果的基础上找到地球化学演变下的地质异常情况,最好对数据进行模型模拟,准确找到所有的异常情况,然后根据异常情况的特点和理论依据,分析判别出矿产目标。其中,模拟模型形成的原生晕具有和矿体相同的组分,并呈显著分带,能直观地表现出矿体的空间分布特征、组成元素和元素浓度等特点。晕中的元素离开矿体进行迁移,其浓度往往呈现由强到弱的趋势,元素含量的变化具有梯度性,因此利用这一规律判别出矿体位置,并区分出对应的富集矿和分散矿[4]

三、地球化学勘查法可能出现的问题

(一)分析模型不准确

应用地球化学法进行矿产勘查大多需要模拟数据模型,进而进行综合分析,能在探矿过程中直观地观察对比出异常情况,既减轻了工作量,也加快了探矿速度。但进行模型模拟的数据资料繁多,容易出现混乱,如果所需数据不足,会影响模型的质量和分析结果;而如果某些数据不准确,也会影响模型的可靠性,不利于后续勘察工作的进行。

(二)影响因素较多

矿产勘查的影响因素较多,地球化学法也不能避免某些因素的干扰,会对探矿工作的进程和效果带来一些问题。比如,勘查过程中可能有些不明物质造成异常情况,加大探矿的难度;土壤中某些元素会造成新的地质现象,地球化学法进行探矿时可能受到这些活性元素的干扰,影响探矿效率;还可能在矿物勘查过程中遇到无法识别的未知矿产,勘测技术有待完善。

(三)破坏周围环境

在地质矿产勘察工作的过程中,不可避免地会对周围的土壤、植物和生物造成破坏,探矿时产生的副产物也可能对周围环境产生污染。比如采样时可能会破坏表层土壤结构;探矿过程中重金属可能污染周围土壤或进入地下水中,甚至造成水体污染。矿产勘查造成的环境污染问题可能对周围居民生活产生严重影响。

四、结束语

矿产勘查工作干扰多、难度大,不论何种勘查方法都会有所不足,无法避免探矿过程中可能出现问题。尽管应用地球化学法进行矿产勘探较为准确、快速,能在一定程度上提高探矿水平,但该勘测方法的理论和技术还有待相关人员不断完善和创新。在应用地球化学法进行实际探矿工作时,相关人员也要注意规范操作,总结实践经验和资料数据,为改进矿产勘查方法和技术提供参考,一步步解决矿产勘查的不足,为我国矿产资源的合理开采和保护做出贡献。

参考文献:

[1] 刘庆海.地球化学在地质矿产勘查中的作用[J].世界有色金属,2018,(17):133,135.

[2] 史亮亮.阐述地球化学在地质矿产勘查中的作用[J].魅力中国,2017,(34):221.

[3] 李小龙.探究地球化学在地质矿产勘查中的作用[J].科学技术创新,2018,(14):34-35.

[4]于寿寅.探讨地球化学在地质矿产勘查中的作用[J].科学与财富,2017,(8):65-65. 

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