地质实验测试技术在地质找矿中的应用分析

＊程 铮

（辽宁省第四地质大队有限责任公司 辽宁 123000）

引言

地质实验测试技术是对地质样本进行一系列测试，从样本成分等信息中确认样本来源是否存在矿物的技术手段的统称，并不是单指某项技术，因此地质实验测试技术具有多种形式。在这种情况下，矿业人员在使用地质实验测试技术进行地质找矿时必须根据不同技术形式要求开展工作，如选择具有代表性、特殊性的样本，保障样本准确性，做好测试前准备避免测试结果失准。总体而言，地质实验测试技术在地质找矿中的使用要求较高，且具有一定的复杂度，因此要充分发挥该项技术的作用，就有必要展开相关研究。

1.地质实验测试技术的主要工作内容

地质实验测试技术是地质找矿的第一环节，目的是确认样本原产地是否存在矿藏及矿藏类型，这给后续矿物开采提供了方向指引，因此做好该项技术的工作非常重要。地质实验测试技术的主要工作内容可以分为四个部分：

一是地质勘察，即在确认找矿目的地的前提下，要对目的地进行地质勘察，通过勘察获取地质构造、水文、土质、岩性等重要参数，这些参数对后续实验测试工作非常重要，若参数存在错漏，势必使得最终实验测试结果不准确，因此必须保障这些参数完整、准确；

二是化学探矿，即在地质勘察完成后可以确认该区域内是否存在矿床，若存在就需要确认矿床的大体位置，这时就要用到化学探矿方法，诸如岩石地球化学测量法、土壤地球化学测量法、水系地球化学测量法等，不同方法有不同的应用要求（因为这些方法与本文选题不符，所以不多加赘述），需要慎重选型，在方法正确的情况下即可知道区域内矿床的大体位置，位置具有一定的精度；

三是取样，即针对化学探矿结果工作人员需要在矿床所在位置进行取样，所取样本必须具备代表性，若存在特殊情况，那么样本还要具备特殊性，随后要将样本妥善保存，以免样本在运输过程中受损或变质，若出现此类情况，则样本就不再具备地质实验测试价值，需要重取；

四是实验测试，即根据样本类型选择对应的地质实验测试方法，并展开相关测试工作，通过测试结果可知样本原产地的矿藏类型、性质、含量等，根据这些结果能判断矿床是否具有开采价值，或者用于指定开采计划。值得注意的是，虽然地质实验测试技术的工作步骤比较少，且内容看似简单，但实际上测试工作是非常复杂的，原因在于测试过程中遇到的样本本身来源于不同采集点，相互之间还存在错综复杂的关系，这就使得测试难度增大，同时测试过程中难免会受到一些不利因素的影响，可能使得测试结果不准确，因此如何规避、最大化降低因素不利影响也是测试工作的一大挑战，要做到这些就必须了解地质实验测试技术在地质找矿中的应用要求（要求的具体内容见文章第二部分）[1]。

2.地质实验测试技术应用时的基本要求

为了保障测试结果完整、准确，在地质找矿工作中应用地质实验测试技术时必须遵从三项基本要求，分别为正确的技术选型、规范的技术操作、持续的设备维护，各项要求的具体内容如下。

(1)正确的技术选型

在表面上无论是何种形式的地质实验测试技术，都是对样本内的矿物元素进行测试的方法，但实际上地质实验测试技术具有多种形式，其不同形式的技术只能应用于特定条件，若选择错误则势必对测试结果造成质量上的不利影响，因此在地质找矿技术应用中必须根据实际需求正确的进行技术选型。地质实验测试技术选型需要参照两个要点：①样本主体类型，即因为不同矿床所处环境不同，所以取样时势必会取来各种各样的样本主体，如岩体、土体，甚至是水体，同时不同主体又可以分为多种类型，类似于水含量较高的岩体等，因此面对不同的样本主体，必须采用针对性的测试技术，否则可能会被样本主体本身的特质所影响，或者根本无法测试出准确结果，说明在技术选型方面要根据样本主体进行选择；②开采目标，即在地质找矿中工作人员势必要预先设定好开采目标，这个目标也是测试目标，因此在地质实验测试技术选型中应当根据开采目标作出选择，否则也可能对测试结果造成不利影响，如开采目标是某种铁矿，那么所选地质实验测试技术形式就必须具备检测这种铁矿元素的功能[2]。

(2)规范的技术操作

在技术选型基础上工作人员必须根据所选技术的规范要求进行测试操作，若操作中某个环节不符合标准，则测试结果的准确性、完整性都会受到不利影响，因此规范的技术操作是地质找矿中地质实验测试技术的基本要求之一。因为地质实验测试技术形式众多，所以不便详述，本文以硅酸盐岩石化学铁含量测试中常用的“重络酸钾容量法+氯化亚锡法”为例，对该技术形式的规范要求进行论述：①依照规范要求制配溶液，即溶液的纯度、试剂新鲜度、物质质量比例等必须符合标准，同时溶液内不得夹杂任何杂物；②分解试样，即分解硅酸盐岩石样本，分解方法建议采用熔融法，过程中依照规范制配碱性溶剂，可得易溶于水的化合物；③使用氯化亚锡法对化合物进行还原，还原过程中需要依序加入氯化汞、硫酸磷混合物、水、指示剂等；④在还原液中滴入重络酸钾标准溶液，等待测定空白值，完成后进行重络酸钾滴定可得结果。另外，依照规范以上操作需要充分两次，根据两次测试结果可以判断测试中是否存在问题，即如果两次测试结果的误差过大，那么某次测试一定存在问题，这时要再次进行测试，在保障本次测试结果无误的条件下，选择与本次测试结果误差较小的测试结果为最终测试结果。

(3)持续的设备维护

在地质实验测试技术应用中设备因素对测试结果也会造成影响，常见影响表现有：①测试设备受外界因素影响出现故障、损坏，这时使用此类设备进行测试，就可能导致测试结果不准确；②测试设备在长期应用中会出现性能下滑、参数异常的现象，在这种情况下测试设备无法得出准确结果。针对设备因素对测试结果的影响，在地质找矿的地质实验测试技术应用中必须持续不断的对设备进行维护，一方面是保障设备始终处于正常状态，另一方面是为了尽快发现设备异常，一旦发现这种情况就要进行维修或者更换，做到这两点即可避免设备因素影响，对测试结果质量起保障作用。

3.地质找矿中地质实验测试技术的应用价值

(1)提高找矿准确率，避免不必要的浪费

在早期的地质找矿中找矿准确率是一项难以攻克的难题，工作人员在找矿时经常会“扑空”，而这种现象在日积月累下就造成了大量的浪费，涉及到人力、物理、时间、资金等，因此，如何提高准确率，避免不必要的浪费是当时地质找矿迫切想要实现的目的。而随着地质实验测试技术的提出，这一目的得以实现，直接通过样本测试就能知道目标区域内是否存在矿床、矿藏类型、矿藏含量等信息，根据信息判断开采价值，能准确的进行开采。根据某矿产企业连续三年来的找矿准确率数据可以看出，该企业自从开始使用地质实验测试技术进行地质找矿之后，找矿的准确率就达到了90%以上，鲜少出现“扑空”，这为该企业节省了上百万的资金，帮助该企业避免了很多不必要的浪费。

(2)降低污染，保护环境

地质找矿工作的开展必然会对环境造成一定的破坏，而以往该项工作的破坏力非常大，加之该项工作需要到全国各地紧密开展，使得我国地质环境受到了比较严重的破坏，若继续发展下去势必带来难以预知的后果。因此国家很早就对地质找矿行为进行了限制，并要求研究界对这一问题进行根治，而地质实验测试技术就是根治这一问题的方法，即地质实验测试技术所需样本比较少，不需要进行大量采集，因此地质找矿不用再大面积的采集，从这里可以看出该项技术虽然无法消除地质找矿对环境的破坏，但能够将这种破坏降至最低程度，避免环境污染。

(3)提高找矿效率，便于项目推进

以往地质找矿受复杂工作条件的影响难以形成工作系统，使得找矿效率难以提升，且处于较低水平，这也不利于整体项目的推进。但在地质实验测试技术应用下，地质找矿就不再受复杂工作条件影响，自然可以建立系统工作体系，整个过程流程清晰、要求明细，因此找矿效率自然提升，项目也能更加顺利的推进。同时地质实验测试技术还能够减轻地质找矿的工作量，这一点在技术所需样本数量上可以得到证实（所需样本数量更少），这也能让地质找矿效率提升。

4.地质找矿中地质实验测试技术基本应用流程

(1)找矿前勘探

找矿是在了解地质情况的基础上展开的一项工作，因此需要在找矿前进行勘探，这也是地质实验测试技术的一部分，其中主要勘探方法包括以下几种：

第一，重力勘探，这是一种物理勘探方法，主要以地壳的各种岩矿体为目标，根据它们的密度差判断历史重力变化，根据重力变化能够大体了解矿物埋藏深度以及具体位置[3]。重力勘探的核心理论是万有引力定律，根据这一定律只要勘探地质体还存在一定的剩余质量，那么就必然会出现埋藏深度越小/大、地形起伏越小/大的特点，故通过重力仪器可以找出重力异常点，配合工作区地质资料了解重力异常点的原因，依照结果可以作对矿物埋藏深度、地质构造情况作出相对准确的判断；

第二，磁力勘探，这也是一种应用广泛的物理勘探方法，且是所有找矿前勘探方法中历史最悠久的，最早可以追溯到两千多年前，其根本原理就是观察、分析岩石、矿石等存在磁性的目标，了解目标中是否存在磁性差异，如果存在磁性差异那么一定会存在磁异常现象，针对该现象展开研究，可以对地质构造、矿产资源的分布规律进行判断。值得注意的是，作为一项历史悠久的技术，其原理虽然可靠，但准确性上稍有欠缺，一般不适用于复杂勘探环境；

第三，电法勘探，这是一种结合了物理原理、电化学原理的方法，主要是围绕地壳内各类岩矿体进行实验，了解它们的电磁学性质，包括如导电性、导磁性、介电性以及和电化学特性差异，再观察人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性进行研究，了解不同类有用矿床的情况，并且查明地质构造。值得注意的是，电法勘探在理论上最具应用价值，原因在于其方法形式很多，适用于各种不同情况，但实际操作起来方法形式太多，所以比较复杂，容易弄混，故要慎重选择。

(2)探矿

在了解地质情况与矿藏埋深等信息之后，可以开始探矿（即找矿）工作，该项工作又可以分为两个环节，分别为化学探矿、岩矿测试，各环节具体内容为：第一，在化学探矿当中主要采用的是化学手段，即依托于地球化学理论，工作人员需要通过各种地质测试分析方法，了解地球地质成矿元素、指标元素情况，结果要尽可能的详细，再围绕矿床中地球化学元素的类型、含量、分布等变化规律进行重点分析，可以了解工作区域内土壤、岩石沉淀物的变化趋势以及矿产资源分布，而后依照化学异常几何形态、矿物质成分、矿物质空间分布规律和元素浓度分带等信息特征，进行找矿即可[4]。值得注意的是，当前没有任何化学探矿方法可以保障结果100%正确，因此一般需要进行多次探矿，多设立一些探矿点，这样能有效提高后续工作效率，也能更好的体现化学探矿的价值；第二，在岩矿测试当中，工作人员需要展开很多工作，具体包括岩石矿物分析、生态环境研究、矿产资源评价等，这些工作中还要充分借鉴中国地质实验室、国际地学（化学）等信息，以保障工作规范性及质量，同时工作中建议慎重选择标准化仪器设备，以便降低岩矿测试难度，获取更高质量信息，最后展开岩矿综合分析工作。

(3)选矿

因为矿物也存在质量之分，同时结合找矿的原则，采矿工作必须要做到适度，所以必须根据探矿结果进行选矿，过程中要进行矿产普查工作，即结合之前所得数据信息，了解矿场内矿藏资源含量等情况，结合标准确认采矿点。值得注意的是，为了做好矿产普查工作，选矿时应当针对不同矿物采用对应的选矿方法。以钼矿为例，选矿中首先应当通过部分混合—优先浮选工艺流程展开工作，期间第一步进行3次破碎，即粗碎、二次破碎、细碎，而后将破碎矿物送入振动机进行均匀给矿、送入球磨机进行二次球磨机磨矿[5]。其次要展开分级作业，完成2次粗选、多次精选作业，即将矿物与化学药剂同时送入搅拌机搅拌，搅拌充分后再送入浮选机，根据浮选现象，结合标准先进行粗选，而虽然是粗选，工作人员也要严格按照规范制度使用药剂，且必须做到“能早收就早收”，以免资源浪费。最后要充分利用泡沫的二次富集作用，在粗选结果基础上严格控制加水量，而后进行精选，即对精矿泡沫进行冲洗，减少泡沫内的杂质，这样能够提高浮选质量。

5.结语

综上，本文对地质实验测试技术的主要工作内容进行了论述，阐明了该项技术的应用基本流程，同时也论述了该项技术应用时的基本要求，遵照流程与要求，能够保障技术正确应用，可充分发挥技术作用。同时为了推广该项技术，文中还分析了该项技术在地质找矿中的应用价值，可以看出该项技术能够消除很多以往问题，使得地质找矿工作效率、环保性、准确性都大幅提升，因此技术应用价值良好。