伏志剛
礦產(chǎn)品不僅僅是一項(xiàng)十分重要的自然資源產(chǎn)品,同時(shí)也是人類社會持續(xù)發(fā)展的重要核心經(jīng)濟(jì)社會資源,推動著人類社會的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)中國境內(nèi)如今的礦業(yè)資源而言,也具有分布不均、分布范圍廣泛的特點(diǎn),如臨海和西北地區(qū)的礦業(yè)資源都相當(dāng)多,但在中東部區(qū)域就比較稀少了,不利于礦業(yè)資源的開采效率和合理利用效率的提高。因此為了全面提高對礦物資源的研究及其利用,就必須要在研究和使用礦物資源的進(jìn)程中,使用當(dāng)時(shí)很先進(jìn)的巖石礦物分析評價(jià)技術(shù)。
地質(zhì)礦物作為一類主要由多種金屬元素和非金屬元素組成的物質(zhì),主要聚積在地殼內(nèi)并隨著地殼的運(yùn)動而發(fā)生運(yùn)動。而地質(zhì)學(xué)礦石的構(gòu)成要點(diǎn)也要以地質(zhì)學(xué)功能為核心內(nèi)容,而由于在不同區(qū)域的地質(zhì)學(xué)活動種類及其地質(zhì)學(xué)功能也不相同,所以,地質(zhì)學(xué)礦石中存在著眾多的類型。同時(shí),由于化學(xué)元素的組成形態(tài)也有所不同,所以巖石礦物資源的分布狀況及其含量也就存在著相應(yīng)的不明確性。盡管從如今對礦石資料的有關(guān)研究上分析,礦石類型已逐漸超過了三千多種,但是人類在平時(shí)所能接觸到的以及可以進(jìn)一步使用的礦石也僅限于幾百種。其中,含氧的礦產(chǎn)主要包括巖英和赤鐵礦等,碳酸鹽類型的礦產(chǎn)則主要為方解石,另外,還包括了海桐晶石及其各種金屬元素。這些全是人類比較熟悉的礦產(chǎn)類型,他們還需要研究,或者是人類不太熟悉的礦產(chǎn)資源更加豐富。
在詳細(xì)研究世界地理情況的時(shí)候,地質(zhì)礦物分析也是至關(guān)重要的工作內(nèi)容。此項(xiàng)工作推動了全國地質(zhì)工作的順利進(jìn)行,同時(shí)還有助于預(yù)防了部分地質(zhì)災(zāi)害等問題。在地質(zhì)礦物進(jìn)行分析之后將會得到寶貴的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而推動了學(xué)者進(jìn)一步分析地球環(huán)境和地貌狀況等。
礦物分析的結(jié)果是進(jìn)行地質(zhì)勘查以及尋找資源的重要依據(jù)、是地質(zhì)工作者的眼睛,科學(xué)有效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)能夠有力的促進(jìn)礦物資源的深度開發(fā)和利用。而且,地質(zhì)改造也需要勘測結(jié)果作為依據(jù),從而有效防止了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
地質(zhì)礦物的構(gòu)成主要和地質(zhì)學(xué)各種活動有關(guān),在經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)或者物理學(xué)反應(yīng)以后,在巖層內(nèi)部就會產(chǎn)生相應(yīng)的礦物質(zhì)元素。而根據(jù)選擇合適的分析測試策略,可以判斷巖層內(nèi)部的具體化學(xué)元素還有其他礦產(chǎn)。由此進(jìn)一步了解到地質(zhì)礦產(chǎn)本身的使用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。促進(jìn)未來的礦物開發(fā)和使用。
礦物的科學(xué)研究是一個非常復(fù)雜的過程,怎樣合理開展對地質(zhì)礦產(chǎn)的科學(xué)研究,進(jìn)而直接影響到對礦產(chǎn)的勘探。在科學(xué)研究地質(zhì)礦產(chǎn)資源的過程中,一定要先將有關(guān)的科學(xué)理論總結(jié)起來,并給出更詳盡的科學(xué)研究方案,這樣才能夠逐步制訂出巖石礦產(chǎn)的各種國民經(jīng)濟(jì)價(jià)值指標(biāo),同時(shí)才能合理指導(dǎo)利用礦產(chǎn)資源。同時(shí),地質(zhì)學(xué)工作者還應(yīng)該重視對礦產(chǎn)巖石資源的科學(xué)研究細(xì)節(jié),不要遺漏了每一個對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有益的礦產(chǎn),才能夠最大限度地利用礦產(chǎn)的國民經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
專業(yè)技術(shù)工作人員在測定和分析地質(zhì)礦物之前,一定要先按照國家有關(guān)的法律法規(guī)對礦產(chǎn)的樣品進(jìn)行了采集,之后再把標(biāo)本存放于規(guī)定的專業(yè)容器里,并運(yùn)到相應(yīng)的檢測實(shí)驗(yàn)室交給專業(yè)的技術(shù)人員來進(jìn)行后續(xù)的分類與檢測。檢測分析方法的主要內(nèi)容,不但涉及了礦石試樣的重量大小與種類,同時(shí)需要全面檢測影響礦石試樣品質(zhì)的其他各種因素,并且把相應(yīng)的分析結(jié)果進(jìn)行記錄在案。此外,由于鑒別巖石樣品一般只要求幾克重量的試樣即可,所以,有關(guān)的研究人員先要利用粉碎裝置對巖石樣品加以粉碎處理,然后再選擇質(zhì)量輕重適當(dāng)?shù)姆治鲈嚇幼鳛楹罄m(xù)的分類以及檢測。
巖石礦物定性與計(jì)量工作時(shí),一定要熟悉礦物巖石測定方法,明確工作過程、工作重點(diǎn)等,提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,在開展礦物巖石檢測工作時(shí),一定要嚴(yán)格地按照礦物的巖性、選擇合適檢測方法,確保每個測量環(huán)節(jié)都有條不紊地開展,在初級檢測工作完成后,結(jié)合具體工作目標(biāo),提出了后續(xù)工作內(nèi)容。
除此之外,在進(jìn)行定性分析和定量工作時(shí),不能憑借單次或幾次的測試來獲取數(shù)據(jù),而要重復(fù)多次進(jìn)行礦物測試,在多次測試數(shù)據(jù)中,選取準(zhǔn)確度最高的測試結(jié)果。技術(shù)人員應(yīng)對元素光譜圖進(jìn)行仔細(xì)研究,掌握地質(zhì)巖石礦物分析測試技術(shù),確保在實(shí)際分析測試時(shí)嚴(yán)格遵照工作要求,履行工作流程,對礦物巖石的品質(zhì)、特征進(jìn)行了解,確保樣品選取具備代表性,準(zhǔn)確掌握巖石礦物的各個參數(shù),明確巖石礦物樣本內(nèi)部元素組成、元素含量。技術(shù)人員也可以利用X-射線熒光光譜法、X衍射掃描方式來分析樣本,大概掌握巖石礦物內(nèi)部元素含量及結(jié)構(gòu),將其作為巖石礦物定量檢測工作的參考。
技術(shù)人員大概掌握巖石礦物中元素組成、元素含量后,結(jié)合實(shí)際分析測試工作的要求,選擇恰當(dāng)?shù)臏y定方法,例如:化學(xué)分析法、儀器分析法等,使實(shí)際測定工作和預(yù)期效果一致,提升地質(zhì)巖石礦物分析測試的效率和質(zhì)量。在進(jìn)行分析檢測時(shí),技術(shù)人員要注意自身的人身安全,因?yàn)槠鋵θ梭w 有著一定影響,所以防護(hù)工作要充分重視。
測定方法的選取將會對測定結(jié)論產(chǎn)生影響,從而對地質(zhì)礦產(chǎn)研究、勘查工作結(jié)果的正確性產(chǎn)生了影響,所以測量技術(shù)研究人員一定要全面關(guān)注測定工作,而不可忽略巖石礦物測定方法的選取問題。在具體的測定工作中,判斷巖石礦物內(nèi)部元素的類型以及含量,是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的首要任務(wù),所以選取地質(zhì)礦產(chǎn)研究的測定對策一定要緊貼巖石礦物內(nèi)部的元素類型以及含量展開。最詳細(xì)的測定對策包括:第一,試驗(yàn)工作以及研究技術(shù)人員都需要運(yùn)用有關(guān)儀器設(shè)備對礦物元素的種類以及造巖元素進(jìn)行檢測,并需要通過比較實(shí)際礦物含量及其所檢測的礦物元素含量,以便于對測量策略的正確性進(jìn)行評價(jià);其次,對于對測定品質(zhì)需求很高的檢測實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)與檢測科研技術(shù)人員不僅要直接使用經(jīng)典的重量法、容量法檢測礦物元素的含量,以增加檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度;再次,對于沒有較高要求礦石內(nèi)部元素的含量的,則要直接采用儀器分析法等來測定礦石含量;最后,試驗(yàn)的技術(shù)人員以及檢測人員要仔細(xì)分析,以及猜測各種礦石中或許會存在的微量元素,并逐步尋找支持的依據(jù),最后再通過試驗(yàn)結(jié)果加以證明,如推測礦石內(nèi)部或許會產(chǎn)生鈣元素或者鎂元素的幾率約為百分之六十,然后進(jìn)行了硫酸鈉檢測技術(shù)試驗(yàn),對十塊礦石內(nèi)部鈣元素或者鎂元素的含量加以測定,檢查是否十塊石頭其中的六塊石頭包含了鈣元素或者鎂元素。
檢測方法的選擇會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響,由此對地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查結(jié)論的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,所以選擇地質(zhì)礦物的檢測方法必須要根據(jù)巖石礦物的組成、元素的種類及其含量進(jìn)行選擇。通過不同的檢測方法提高檢測精度、準(zhǔn)確性,為地質(zhì)勘查提供可靠的依據(jù),滿足地質(zhì)工作的需要。選擇原則為:
(1)根據(jù)地質(zhì)樣品的巖性及所要檢測的項(xiàng)目,用X-射線熒光光譜儀進(jìn)行掃描,大致了解待測元素及干擾元素的含量,以選定檢測方法。
(2)對于待測元素含量高、礦種單一、干擾元素含量低的樣品可采用重量法、容量法經(jīng)典的方法。
(3)對于低含量的樣品可采用原子吸收法、比色法、等離子體發(fā)射光譜法。
(4)對于微量及痕量元素可采用等離子體發(fā)射光譜法、等離子體質(zhì)譜法、原子熒光光譜法。
這個進(jìn)程重點(diǎn)是根據(jù)上述的評估結(jié)論,選擇一個科學(xué)的評估方法。這個過程在整個地質(zhì)礦產(chǎn)的研究進(jìn)程中,屬于一個既重要又復(fù)雜的過程。由于在其實(shí)際的操作進(jìn)程中,其還必須涉及到對各種分離策略間的有效搭配與協(xié)同以及對部分元素的有效檢測等問題,因此人員還必須具備很多綜合的化學(xué)知識,并且關(guān)系到檢測的基本理論知識。還需要人員必須擁有很多的實(shí)際操作經(jīng)歷。在選擇檢測方法的時(shí)候,人員也必須充分考慮到地質(zhì)礦產(chǎn)的實(shí)際檢測策略和分析策略。并且,在實(shí)際的檢測操作進(jìn)程中,尤其針對簡析和全分析的進(jìn)程,人員所選擇的方法必須盡量是具有很強(qiáng)的全面性和綜合性。因此,在對巖石礦產(chǎn)樣本進(jìn)行分析之后,人員才能進(jìn)行依次提取溶液,并同時(shí)將其按照相應(yīng)的化學(xué)步驟進(jìn)行分類檢測。這樣,在利用傳統(tǒng)化學(xué)方法進(jìn)行測量的過程中,還能夠使用專業(yè)的測量儀表進(jìn)一步確定地質(zhì)礦產(chǎn)樣品。
它是以化學(xué)反應(yīng)定律為核心基礎(chǔ),對試樣的化學(xué)成分進(jìn)行定量分析的方法,常稱之為“濕法解析”,包含了比色法、容量法和重量法等。此檢測方法精確度較高,但靈敏度卻不是特別高,而且干擾元素較多,消除干擾工作量大且流程較長,檢測費(fèi)用較大,因此不適用于目前檢測形勢,最適用于經(jīng)典檢測和仲裁分析。
X-射線熒光光譜儀具有檢測速度快;一次掃描的元素多,不需要前期處理,結(jié)果穩(wěn)定,可用于定性或半定量檢測。
此三種檢測方法是在特定的波長處檢測特定的元素,干擾元素少,具有單一性,檢測精確度和準(zhǔn)確度較高,最適合中低含量元素的檢測。
此二種檢測方法干擾元素少,等離子體質(zhì)譜法一次檢測的元素較多,檢測范圍廣,最主要是靈敏度高、檢出限低,最適合微量和痕量元素的檢測。
地質(zhì)樣品檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性對地質(zhì)勘查工作起到至關(guān)重要的作用,直接影響地質(zhì)勘查的方向和成果,進(jìn)一步了解到地質(zhì)礦產(chǎn)本身的使用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。促進(jìn)未來的礦物開發(fā)和使用。質(zhì)量控制方法為:
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法;加標(biāo)回收法;精密度控制方法;空白試驗(yàn)控制方法;實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢評估;實(shí)驗(yàn)室外檢評估。
判定標(biāo)準(zhǔn):地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測試質(zhì)量管理規(guī)范DZ/T 0130-2006。
地質(zhì)找礦是一項(xiàng)復(fù)雜性非常強(qiáng)的地質(zhì)勘查工作,其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在環(huán)境復(fù)雜、地形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、勘查內(nèi)容復(fù)雜、機(jī)械設(shè)備復(fù)雜等方面,以上這些復(fù)雜因素的結(jié)合無疑給我國地質(zhì)勘查工作帶來了很大的困難。為了達(dá)到更好的地質(zhì)勘查效果,我國地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試機(jī)構(gòu)要通過引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)勘查設(shè)備、借鑒優(yōu)秀勘查手段、積累操作經(jīng)驗(yàn),以此提升地質(zhì)找礦的幾率,同時(shí)減少設(shè)備損耗以及降低礦產(chǎn)開采成本。為此需要不斷地進(jìn)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn),提高地質(zhì)測試技術(shù)水平,在進(jìn)行地質(zhì)實(shí)驗(yàn)過程中所使用的樣品通常采用比較容易采集的種類。這樣既可以降低分工成本也可以有效減少物料的浪費(fèi),而且可以最大限度的節(jié)省開采時(shí)間。因?yàn)樗捎玫膶?shí)驗(yàn)樣品易于采集,于是即便實(shí)驗(yàn)失敗,也能夠在較短的時(shí)間內(nèi)通過新的實(shí)驗(yàn)方法繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然,在此過程中,需要將實(shí)驗(yàn)過程所需要的一切提前做好相應(yīng)的部署,用最低的損耗最大程度的取得實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果。
多數(shù)人認(rèn)為地質(zhì)勘測工作一般采用大型機(jī)械施工設(shè)備對所選取的區(qū)域進(jìn)行大面積的挖掘、鉆地等方式進(jìn)行操作,施工現(xiàn)場塵土飛楊,在挖掘過程中會產(chǎn)生對環(huán)境造成危害甚至直接影響人體健康的有害氣體及其他污染物質(zhì)。然而,隨著綠色發(fā)展理念的不斷深入,我國對于環(huán)境保護(hù)工作十分重視,不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此地質(zhì)找礦測試的目的就是在實(shí)施大面積的開采前進(jìn)行取樣并對樣品進(jìn)行檢測,從而得到樣品中所含有的物理及化學(xué)物質(zhì),將所采集到的樣品,通過檢測儀器進(jìn)行一系列的測定,分析檢測結(jié)果并制定可行性方案。試樣在實(shí)驗(yàn)室檢測,在有效保證樣品完整性的同時(shí)最大程度的獲得樣品的組成成分,在對礦物質(zhì)進(jìn)行開發(fā)的過程中可以采取有效地規(guī)避措施,降低有害物質(zhì)對環(huán)境可能造成的污染,盡管污染不能盡消,但是對于環(huán)境保護(hù)工作我們要從點(diǎn)滴做起,積少成多,使環(huán)境得到逐步改善。
由于我國地域遼闊,地形復(fù)雜,主要包括山地、平原、丘陵、溶洞等多種地形地貌,這給地質(zhì)找礦工作帶來了很大的難度,找礦過程中難免會遇到各種不同的問題,這就需要技術(shù)人員在勘測前對地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌特點(diǎn)等進(jìn)行全面了解,多角度調(diào)查,以此做好前提準(zhǔn)備工作。此外,在找礦過程中要充分做好防護(hù)措施,在遇到緊急情況時(shí)能夠及時(shí)采取應(yīng)對措施。此外,找礦工作少不了挖掘開采,安全防護(hù)工作是非常必要的。通過實(shí)驗(yàn)測試得到的數(shù)據(jù)信息,有助于地質(zhì)勘查人員全面了解地質(zhì)情況、礦產(chǎn)資源分布位置,資源儲存量等信息,通過數(shù)據(jù)分析勘查人員可以做好意外事故風(fēng)險(xiǎn)評估,提前做好預(yù)防和控制措施,有效保證了地質(zhì)找礦過程中施工人員的人身安全,減少安全事故的發(fā)生。
受到我國地質(zhì)復(fù)雜情況的影響,地質(zhì)找礦工作一般需要進(jìn)行反復(fù)、多次探測及挖掘才能取得最終結(jié)果,甚至有些時(shí)候根本挖掘不出任何礦產(chǎn)資源。由此看出,不是說嚴(yán)格按照相關(guān)程序執(zhí)行便可高效率的發(fā)現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)資源,我國復(fù)雜的地質(zhì)情況導(dǎo)致地質(zhì)找礦過程中對于可能遇到的多種情況難以全面預(yù)測,此時(shí)就要提高地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)的測試水平,利用實(shí)驗(yàn)測試可以準(zhǔn)確了解區(qū)域礦產(chǎn)資源的特征、元素分布及含量等數(shù)據(jù),進(jìn)而有針對性的展開地質(zhì)找礦勘查工作,提高找礦成功率。
地質(zhì)巖石礦物測試技術(shù)作為礦產(chǎn)開發(fā)利用的基礎(chǔ),該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用在提高礦物質(zhì)開發(fā)效率的同時(shí)可以對地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測,從而最大限度的減小地質(zhì)災(zāi)害對人類生命財(cái)產(chǎn)造成的損失。本文通過對礦物質(zhì)類型,礦物質(zhì)研究意義以及礦物質(zhì)分析常用方法以及應(yīng)用等方面對地質(zhì)分析技術(shù)進(jìn)行了深度的探討和論述,希望通過本文為我國的礦物質(zhì)分析方面研究提供科學(xué)依據(jù)。