袁 泉
(江西省地質(zhì)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),江西 南昌 330000)
地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代分析方法尋找地質(zhì)研究的規(guī)律,也是研究地質(zhì)資源的有效方法。從宏觀層面入手,利用儀器分析技術(shù)準(zhǔn)確提取區(qū)域位置信息,以地質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析數(shù)據(jù)為依據(jù),結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料,綜合利用遙感技術(shù),從而準(zhǔn)確判斷這一地區(qū)的實(shí)際構(gòu)造情況。在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試綜合分析推進(jìn)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)遵循由淺至深的程序,在對(duì)礦床進(jìn)行認(rèn)識(shí)的過(guò)程中,也應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的推斷,從而為后續(xù)的設(shè)計(jì)提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù),同時(shí)在工作進(jìn)一步推進(jìn)的過(guò)程中,也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)人力、物力的投放力度。在前期地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試綜合分析價(jià)值確定的過(guò)程中,往往不需要投入過(guò)多的精力,避免工作人員的決策失誤[1]。而地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試綜合分析結(jié)果的正確性也與該地區(qū)的實(shí)際情況息息相關(guān)。因此,在具體進(jìn)行工作時(shí),應(yīng)使用最佳實(shí)踐來(lái)了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的基本特征,以便為綜合分析應(yīng)用于測(cè)試地質(zhì)實(shí)驗(yàn)提供新的見(jiàn)解。
在進(jìn)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)操作時(shí),試樣分解一般有兩種方法,一種為熔融分解法另一種為酸溶分解法,熔融分解法的具體過(guò)程是利用堿性或酸性溶劑在高溫條件下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng),使樣品中的組分轉(zhuǎn)化為易溶于水的化合物,即現(xiàn)在的硅酸鹽巖樣的分解均采用熔融分解法,同時(shí)選用氫氧化鉀這種堿性溶劑,這種溶劑的作用是很容易溶解硅酸巖,但需要保證整個(gè)過(guò)程中樣品與溶劑的質(zhì)量比控制在1:7~1:9,并防止整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化硅沉淀物被氯化銀污染。工作,這就是使用銀的原因。坩堝前應(yīng)用鹽酸徹底清洗坩堝,對(duì)同一樣品,應(yīng)按特定比例進(jìn)行二次測(cè)量,以提高測(cè)量數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。需要說(shuō)明的是,分析為空白值。樣品制備好后,得到的溶液可稱為測(cè)試溶液。然后工作人員將氯化錫試液復(fù)溶,待我們?cè)谌芤褐屑尤肼然尤肓蛩崃姿?、水和指示劑,再用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。檢查待測(cè)溶液的空白值通常需要兩個(gè)步驟,這樣測(cè)試會(huì)更加精準(zhǔn)。
鉬礦選礦流程中,在基于部分混合一優(yōu)先浮選的流程中,三個(gè)主要破碎過(guò)程,依次為粗破碎,二次破碎和細(xì)碎,通過(guò)振動(dòng)式給礦機(jī)均勻給礦,再送入球磨機(jī)中進(jìn)行粉碎作業(yè)二次球磨機(jī)磨礦;分級(jí)作業(yè);二次粗選,多次精選作業(yè)步驟。在特制攪拌罐中,裝入準(zhǔn)備好的原物料和化學(xué)試劑,攪拌一段時(shí)間后利用懸浮機(jī)對(duì)其進(jìn)行懸浮作業(yè),在首輪粗選過(guò)程中必須重視藥劑的控制,要仔細(xì)掌握好藥劑的使用量,同時(shí)利用泡沫產(chǎn)生的富集作用不斷進(jìn)行篩選,并在這一過(guò)程中,通過(guò)恰當(dāng)?shù)南蚱渲屑铀?,讓水流沖刷掉礦中泡沫附帶的雜質(zhì),以達(dá)到增強(qiáng)懸浮效果的目的。
在礦產(chǎn)普查前期,通過(guò)重力勘探、磁法勘探、電法勘探等手段,避免地質(zhì)勘探過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。在礦產(chǎn)資源勘查后期,取樣僅用于分析確定各種地質(zhì)資源的理化成分和化學(xué)成分等重要因素。確定了地質(zhì)數(shù)據(jù)方法領(lǐng)域化學(xué)類型元素、礦物和各種微量元素研究模型,以更好地理解區(qū)域勘探中獲取相關(guān)物理信息的效率[3]。一是在生物地球化學(xué)主要理論指導(dǎo)下開(kāi)展化學(xué)勘探技術(shù)。通過(guò)有效利用化學(xué)地質(zhì)檢測(cè)分析技術(shù),研究了地球地質(zhì)成礦元素和化學(xué)指標(biāo)元素的重要細(xì)節(jié),研究了地球化學(xué)元素組成和組成的變化。二是特別注重化合物的分散規(guī)律和地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用,綜合協(xié)調(diào)礦產(chǎn)勘查,清楚了解該地區(qū)土壤性質(zhì)和巖體沉積物變化,開(kāi)展礦產(chǎn)勘查。資源以及確定地球化學(xué)異常的幾何形狀礦物組成、礦物空間分布及元素濃度帶狀特征等,更好地為找礦和礦物品種提供有效指導(dǎo)(如下圖所示)。
圖1 地質(zhì)勘查流程
巖礦測(cè)試。通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)化儀器設(shè)備,減少巖礦檢測(cè)難點(diǎn),這使得相關(guān)技術(shù)人員能夠更好地了解巖石礦物檢測(cè)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)信號(hào),從而提高巖石礦物綜合分析的效率。礦產(chǎn)普查是根據(jù)各方面的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用和地質(zhì)調(diào)查,以防止礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的資源浪費(fèi)和其他問(wèn)題。
施工人員在地質(zhì)找礦中使用地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的過(guò)程中要分析該場(chǎng)地內(nèi)的地質(zhì)條件,計(jì)算好水位一旦發(fā)生滲漏會(huì)對(duì)建筑造成何種影響,并預(yù)測(cè)地下水的質(zhì)量是否會(huì)影響施工材料的使用。最好在現(xiàn)場(chǎng)采集地下水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,確定好場(chǎng)地內(nèi)水質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)以及水位滲漏參數(shù),值得一提的是,在判斷地下水位的流向的過(guò)程中,可以采用一種幾何定位法來(lái)斷定地下水的實(shí)際流動(dòng)方向[4]。
圖2 水文地質(zhì)樣本檢測(cè)流程
在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試或者綜合分析的過(guò)程中,為了確認(rèn)水文地質(zhì)的實(shí)際參數(shù),員工還可以通過(guò)抽水實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。在對(duì)巖石材料進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,要對(duì)質(zhì)量合格的樣品進(jìn)行取樣,并在取樣過(guò)程中。同時(shí),需要盡量保證試樣的完好,在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中,盡量避免試樣遭到污染或者破碎的情形。抽水試驗(yàn)并不會(huì)一蹴而就的,為保證最后結(jié)論的準(zhǔn)確性,施工人員必須對(duì)不同深度的水進(jìn)行檢測(cè),并且在測(cè)試時(shí)也必須使用同樣的儀器設(shè)備,以便于在實(shí)際施工的過(guò)程中,為此,選擇合適的軟化方法,由于巖石的強(qiáng)度與干燥程度成正比,施工人員也可以選擇合理的軟化方法來(lái)確定巖石的不透水性和透水性。(如上圖所示)。
利用地質(zhì)檢測(cè)對(duì)作業(yè)中的環(huán)境進(jìn)行綜合分析,選擇合適的勘探方法,協(xié)調(diào)施工,控制施工過(guò)程,充分結(jié)合前人勘探經(jīng)驗(yàn),最終取得優(yōu)質(zhì)勘探成果。這就是所謂的集成智能技術(shù)。針對(duì)具體勘探點(diǎn),開(kāi)展搖臂勘探工作,合理部署這些任務(wù),以最終勘探結(jié)果為依據(jù),明確資源整體配置,關(guān)注礦層變化大趨勢(shì)。過(guò)去兩年,政府加大了對(duì)地質(zhì)工作的投入,特別是在煤炭和鐵礦石儲(chǔ)量等領(lǐng)域[5]。通過(guò)應(yīng)用各種先進(jìn)的勘探方法,可以根據(jù)具體的施工要求,實(shí)現(xiàn)硬巖和施工中的定向運(yùn)動(dòng),最終通過(guò)地質(zhì)資料綜合分析和應(yīng)用的過(guò)程,不斷提高專業(yè)化水平。完成對(duì)綜合勘探數(shù)據(jù)的獲取后,采用地質(zhì)圖像填充的方式,將獲取的數(shù)據(jù)在地圖中進(jìn)行填充,為現(xiàn)場(chǎng)找礦施工作為人員與技術(shù)人員提供一個(gè)相對(duì)完善的地質(zhì)圖像,保證在后續(xù)的找礦作業(yè)中,工作人員可以將填充的地質(zhì)圖像作為參照,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的精準(zhǔn)定位,解決找礦工作實(shí)施中出現(xiàn)的礦層挖掘偏差問(wèn)題。
很多地區(qū)的地質(zhì)條件十分干旱,因此地產(chǎn)也十分容易出現(xiàn)破損,地質(zhì)環(huán)境被嚴(yán)重的破壞。在此背景下,鉆井技術(shù)的應(yīng)用可以利用水作為循環(huán)液,促進(jìn)地質(zhì)工作的進(jìn)一步發(fā)展。一般施工過(guò)程中,人員必須配備載水器。在一些地區(qū),水資源非常稀缺,因此,水源必須從遠(yuǎn)處引到施工現(xiàn)場(chǎng),不僅會(huì)消耗施工成本。同時(shí),由于道路距離很遠(yuǎn),在輸送水資源的過(guò)程中,也會(huì)影響整體施工效率,嚴(yán)重危及工程建設(shè)。在這種背景下,可以將鉆孔技術(shù)應(yīng)用到其中,不僅可以減少不必要的成本。同時(shí),應(yīng)用該技術(shù)可以解決施工效率的問(wèn)題。通過(guò)傳統(tǒng)的國(guó)家創(chuàng)新,可以將水和空氣作為循環(huán)介質(zhì),結(jié)合芯線技術(shù),提高國(guó)家的整體效率[6]。目前,礦產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用較為普遍的鉆研技術(shù)包括金剛石取芯技術(shù)、液壓沖擊鉆進(jìn)技術(shù)、空氣泡沫鉆探技術(shù),無(wú)論應(yīng)用任何一種技術(shù),都要做好對(duì)前期對(duì)地質(zhì)環(huán)境的探測(cè)與勘查,通過(guò)對(duì)獲取大量地質(zhì)數(shù)據(jù)的分析,初步掌握地層結(jié)構(gòu),選擇與地層結(jié)構(gòu)適配的鉆探技術(shù)開(kāi)展地質(zhì)鉆探與找礦工作。但此項(xiàng)技術(shù)屬于直接施工技術(shù),對(duì)于鉆頭與鉆進(jìn)設(shè)備的性能要求較高,因此,需要根據(jù)地層的巖性與鉆探的深度,選擇不同的鉆頭,并在找礦中出現(xiàn)鉆進(jìn)異常現(xiàn)象時(shí),及時(shí)停止鉆進(jìn),檢查鉆頭的工作狀態(tài)(包括鉆頭磨損度等),對(duì)于存在異常磨損的鉆頭,需要及時(shí)采取措施對(duì)其進(jìn)行更換,避免在施工作業(yè)中出現(xiàn)鉆頭掉落等工程事故。此外,研發(fā)定向鉆頭,將定位技術(shù)與傳感器與鉆頭進(jìn)行對(duì)接,在上部通過(guò)計(jì)算機(jī)與智能技術(shù)控制鉆頭的鉆進(jìn)方向,保證地質(zhì)勘查作業(yè)工作在實(shí)施中的可靠性。通過(guò)傳感器對(duì)前部鉆進(jìn)的圖像進(jìn)行展示,確保對(duì)礦層信息獲取的全面性。按照此種方式,執(zhí)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,不僅可以提高地質(zhì)深層找礦工作的效率,也可以解決地質(zhì)信息獲取滯后的不足。
在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)可和綜合分析過(guò)程中,可以利用資源遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在各個(gè)方面的應(yīng)用越來(lái)越普遍,例如礦產(chǎn)資源的評(píng)估和搜索或抗擊水災(zāi)等。而通過(guò)把遙感技術(shù)運(yùn)用到地理實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及綜合分析工作中,就可以對(duì)地下的資料進(jìn)行勘查以及評(píng)估,并以此保證了信息收集渠道的可靠性。在工作中,可以根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征,對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深入感知。考慮到礦區(qū)礦層有巖漿會(huì)在外界環(huán)境的影響與相互作用下發(fā)生交互反應(yīng),此種反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)外部圍巖的組成成分發(fā)生變化,當(dāng)圍巖發(fā)生蝕變后,新的巖體生成,可直接通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)區(qū)域礦層的巖性進(jìn)行分析,對(duì)比新舊地區(qū)巖性的變化趨勢(shì),定位化學(xué)組成成分變化顯著的區(qū)域,將其作為關(guān)鍵找礦點(diǎn)。礦區(qū)內(nèi)常見(jiàn)的圍巖蝕變現(xiàn)象包括硅化、石化、巖化等,大部分蝕變反應(yīng)的發(fā)生都是存在一定規(guī)律的,而應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查作業(yè),可以在前端通過(guò)發(fā)射電磁波的方式,有針對(duì)性地地貌特征變化,探測(cè)過(guò)程中,當(dāng)?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化時(shí),電磁波反饋的信號(hào)也將發(fā)生改變,將反饋的電磁波信號(hào)呈現(xiàn)在終端計(jì)算機(jī)上,輔助現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大與深度分析,便可以及時(shí)掌握光譜的特性。此外,不同類型的礦產(chǎn)資源在光譜特性方面也存在較大的差異,在分析時(shí),需要全面考慮外界環(huán)境因素對(duì)反饋信號(hào)的影響,收集有效的信息作為關(guān)鍵信息,以此提高地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
地質(zhì)找礦工作中的不確定因素很多,其中包含天氣的不確定性、地形的不確定性、工作設(shè)備的不確定性,這些都時(shí)刻影響著找礦工作的進(jìn)行,倘若不對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)而是直接進(jìn)行地質(zhì)找礦工作,不僅有很大可能對(duì)場(chǎng)地造成嚴(yán)重破壞,而且還可能在消耗大量的人力、財(cái)力后徒勞無(wú)功。所以,使用地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)采集樣品并加以分析,可以很大程度的減少找礦過(guò)程中的資源消耗,且就算找礦工作失敗,應(yīng)用地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)也可以最短時(shí)間內(nèi)采集到新的樣本并使工作人員重新計(jì)劃新的工作方案。
地質(zhì)找礦工作正如人們一般所想的那樣,施工場(chǎng)地中有巨大的設(shè)備噪音和各種塵土飛沙,還有一些施工時(shí)造成的化學(xué)污染,這些都會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞甚至對(duì)工作人員造成危害??晌覈?guó)是一個(gè)非常注重環(huán)境污染和生命安全的國(guó)家,并且為了不影響國(guó)家可持續(xù)發(fā)展策略,國(guó)家絕不會(huì)允許在地質(zhì)找礦過(guò)程中有對(duì)環(huán)境造成污染或影響工作人員健康的情況出現(xiàn)。所以,地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)便可以應(yīng)用到其中來(lái)解決環(huán)境污染的情況。使用地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)來(lái)分析地下的化學(xué)成分。通過(guò)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以分析來(lái)保證地質(zhì)的完整性。這樣一來(lái)不僅最大程度的降低了對(duì)環(huán)境破壞,還能加快找礦工作的工作效率。
我國(guó)是一個(gè)國(guó)土資源豐富的國(guó)家,在地質(zhì)找礦工作中,常見(jiàn)高原、丘陵、盆地、溶洞等特殊地勢(shì)環(huán)境,此類找礦作業(yè)環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)找礦條件較為復(fù)雜,技術(shù)人員需要面對(duì)各種突發(fā)性地質(zhì)事故,一旦沒(méi)有及時(shí)做好事故的應(yīng)急處理,便會(huì)出現(xiàn)找礦作業(yè)中的安全緊急事故。因此,技術(shù)人員要根據(jù)找礦作業(yè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境與實(shí)際工作條件,進(jìn)行作業(yè)前的現(xiàn)場(chǎng)勘查,了解礦區(qū)地質(zhì)條件,并配備安全防護(hù)措施,應(yīng)對(duì)找礦現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種事件,只有保證與之相關(guān)工作的全面落實(shí),才能確保作業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)在面對(duì)險(xiǎn)情與危機(jī)事件時(shí),個(gè)人安全不受到威脅。大部分礦區(qū)找礦工作的實(shí)施都離不開(kāi)挖掘作業(yè)的支撐,因此,在找礦前進(jìn)行針對(duì)性采樣,將測(cè)試樣本在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行檢測(cè),是十分有必要的。通過(guò)專業(yè)測(cè)試,得到的地質(zhì)數(shù)據(jù),可以幫助現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行找礦決策,并輔助人員更加深入的了解地質(zhì)狀況,有助于施工人員對(duì)礦區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)與礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析,將與之相關(guān)的數(shù)據(jù)作為參照,實(shí)現(xiàn)對(duì)找礦工作中風(fēng)險(xiǎn)的有效處理與規(guī)避,降低現(xiàn)場(chǎng)安全事故的發(fā)生概率。
通過(guò)對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)有找礦成果的分析可知,每次執(zhí)行的現(xiàn)場(chǎng)找礦行為都需要經(jīng)過(guò)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多次挖掘與探測(cè)才能實(shí)現(xiàn),在一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的礦區(qū),極有可能出現(xiàn)多次探測(cè)毫無(wú)結(jié)果的現(xiàn)象。由此可見(jiàn),定位區(qū)域礦區(qū)資源是一項(xiàng)難度較大的工程。但也正是由于大量歷史數(shù)據(jù)的堆積與支撐可以看出,地質(zhì)找礦工作的實(shí)施是存在一定規(guī)律性的,在找礦前,開(kāi)展地質(zhì)測(cè)試工作,可以初步掌握礦區(qū)賦存資源的特征、不同區(qū)段地層結(jié)構(gòu)、不同地層中金屬元素類別等關(guān)鍵信息,將測(cè)試分析得到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)作為依托,根據(jù)所掌握的資源進(jìn)行區(qū)域礦產(chǎn)資源的定位,并輔助現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行找礦行為的決策,可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)間下對(duì)高密度礦產(chǎn)資源的金標(biāo)準(zhǔn)定位,從而提高找礦的成功率。
綜上所述,地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試綜合分析在地質(zhì)找礦工作開(kāi)展過(guò)程中有著十分重要的作用,能夠?yàn)檎业V提供有效借鑒,工作人員在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析的過(guò)程中通過(guò)綜合運(yùn)用多項(xiàng)技術(shù)確保分析結(jié)果的有效性。本文通過(guò)分析地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用,盡管我國(guó)現(xiàn)有的找礦技術(shù)相比于發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在較大的不足與短板,但在未來(lái)的工作中,還將深入對(duì)本文提出內(nèi)容的研究,實(shí)現(xiàn)我國(guó)地質(zhì)找礦工作在實(shí)施中綜合水平與能力的全面提升。希望通過(guò)此次的研究可以為我國(guó)的礦產(chǎn)工作做出貢獻(xiàn),此外,應(yīng)在現(xiàn)有工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上,引進(jìn)大量高素質(zhì)、高能力、高水平、高學(xué)歷的專項(xiàng)人員參與此項(xiàng)工作,在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,加強(qiáng)對(duì)工作行為的約束,加大對(duì)測(cè)試結(jié)果的管理與備份。有必要的情況下,可采用使用MySQL技術(shù),建立專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式,將歷史成果與全新的測(cè)試數(shù)據(jù),導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集中管理,為后續(xù)相關(guān)工作的實(shí)施提供充足的數(shù)據(jù)作為支撐與決策輔助。