谷明欣

（河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院，河北 廊坊 065000）

地質(zhì)工作的完成離不開地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)支持，二者相輔相成。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試在地質(zhì)領(lǐng)域有著極強(qiáng)的專業(yè)性，所涉及的范圍也十分廣泛，不僅需要本領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，還要能夠靈活的運(yùn)用物理和化學(xué)領(lǐng)域的基本知識(shí)及操作方法，需要綜合學(xué)習(xí)能力優(yōu)秀的研究人員。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試具有很多的要求，扎實(shí)的基本功保證了工作的準(zhǔn)確性，理論基礎(chǔ)確保實(shí)驗(yàn)操作的前瞻性，實(shí)驗(yàn)測(cè)試運(yùn)用要緊隨最新發(fā)展。

1 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試

1.1 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試含義

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試作為一項(xiàng)基本的方法重點(diǎn)在于測(cè)試和實(shí)驗(yàn)上，是地質(zhì)工作中各個(gè)環(huán)節(jié)能否正常開展和怎樣開展的重要依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，主要是指人類對(duì)地球組成物質(zhì)的探索工作。它作為一種多學(xué)科綜合測(cè)試方法，需要以物理學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ)，化學(xué)理論為補(bǔ)充，此外還需要了解生物學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還必須有實(shí)踐作為輔助，才能勝任工作、掌握地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的本質(zhì)與精髓。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，將現(xiàn)場(chǎng)采集的具有代表性的合適樣品進(jìn)行物理分析和化學(xué)檢驗(yàn)，然后得到地質(zhì)構(gòu)成部分的各項(xiàng)性能指標(biāo)，從而便能夠更加深入的了解地質(zhì)情況，以便更好地對(duì)地質(zhì)工作進(jìn)行指導(dǎo)，最終促進(jìn)地質(zhì)工作的順利開展。因此地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是一項(xiàng)核心的具有專業(yè)性的手段，是實(shí)踐和理論兩方面都需要熟練掌握的專業(yè)方法，是必須要引起重視的研究領(lǐng)域。

1.2 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試操作過程

具體實(shí)驗(yàn)測(cè)試一般分為分兩步：第一步按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行樣本采集、樣品加工、實(shí)驗(yàn)處理、實(shí)驗(yàn)分析檢測(cè)和鑒別得到的數(shù)據(jù)；第二步是對(duì)之前取得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理形成實(shí)驗(yàn)測(cè)試報(bào)告。

（1）選定實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣本。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行前，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試人員要選定一個(gè)取樣地區(qū)，該地區(qū)要具有普遍性與特殊性。普遍性在于樣本選取可以代表地質(zhì)工程中的大部分范圍；特殊性是指選取的樣本具備地域性特定，代表整個(gè)地質(zhì)工程突出特點(diǎn)。所以測(cè)試人員在開始實(shí)驗(yàn)測(cè)試之前，要開展地域調(diào)查，著重考慮以下三個(gè)方面，地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)形態(tài)。通過地質(zhì)調(diào)查詳細(xì)了解這塊區(qū)域的地質(zhì)情況，為以后的地質(zhì)測(cè)試成功提供保障。

（2）實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試出來的數(shù)據(jù)是地質(zhì)工作過程中一項(xiàng)關(guān)鍵因素，因測(cè)試過程中會(huì)使用不同的樣本，而且所處的自然狀況也各不相同，提升了實(shí)驗(yàn)測(cè)試的復(fù)雜性。同時(shí)，取出的樣本力學(xué)參數(shù)、化學(xué)參數(shù)、物理參數(shù)的離散性也非常大，所以測(cè)試開展過程中必須嚴(yán)格遵守規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

本節(jié)通過對(duì)硅酸鹽巖石鐵含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)舉例。

硅酸鹽在地球的礦物種類達(dá)到六百余種，且在自然界分布占整個(gè)巖石圈的85%，硅酸鹽巖石組成多樣，內(nèi)含多種化學(xué)元素，這樣就導(dǎo)致雖然硅酸鹽巖石之間形態(tài)特性都有巨大的差別，普通的肉眼測(cè)試并不能有效辨別。

以下是實(shí)際操作步驟：①標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的選擇，對(duì)于制備溶液的水具有很高的要求。溶液必須具有三級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試過程中獲得結(jié)果的平均值以及極差應(yīng)當(dāng)小于百分之一，并且標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要達(dá)到很好的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，避免雜質(zhì)的摻入，確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量。②試樣分解。硅酸鹽通常使用酸溶以及熔融兩種分解方法。這兩種方法中酸溶分解法對(duì)試樣分解是通過酸性和堿性溶劑進(jìn)行復(fù)分解作用實(shí)現(xiàn)的，熔融分解法采用堿性溶劑，主要為氫氧化鈉，此種溶劑可以達(dá)到較好的溶解效果，其具體試樣與溶劑的質(zhì)量比應(yīng)當(dāng)控制在1：7～1：9范圍內(nèi)，同時(shí)避免氯化銀對(duì)二氧化硅沉淀過程造成的污染。③鐵的還原和滴定。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試人員必須要結(jié)合試樣本身差異性，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和操作予以適當(dāng)調(diào)整。④空白值的分析。利用氯化亞錫還原待測(cè)溶液，以氯化汞的加入量來確定硫酸亞鐵按溶液的加入量，然后加入水、硫-磷混合酸和指示液，滴定過程最后用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行，對(duì)于測(cè)試空白值時(shí)，至少要操作兩次，如此才能確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

2 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)地質(zhì)工作重要性

地質(zhì)工作是指運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論和各種技術(shù)手段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)體進(jìn)行調(diào)查研究，有效摸清地質(zhì)情況、探明礦藏的工作。進(jìn)行地質(zhì)工作主要是為了認(rèn)識(shí)自然和改造自然，滿足人類物質(zhì)生產(chǎn)和生活需要。這種復(fù)雜的大規(guī)模工程需要做好充足的前期準(zhǔn)備工作，因此，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是發(fā)展地質(zhì)工作的重要手段。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作中將采集到的合適樣本進(jìn)行系統(tǒng)分析，獲得地質(zhì)情況全面的、深入的、細(xì)致的、合理的報(bào)告，幫助地質(zhì)工作人員解決地質(zhì)工程中的難點(diǎn)和問題，然后制定地質(zhì)工作的詳細(xì)執(zhí)行方案，為地質(zhì)工作順利進(jìn)行做好準(zhǔn)備。

地質(zhì)工作所取得成果與地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是密不可分的，地質(zhì)工作完成的質(zhì)量很大程度取決于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的專業(yè)性。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試能夠?yàn)榈刭|(zhì)工作提供精確的信息，是地質(zhì)工作開展的基礎(chǔ)；地質(zhì)工作又能充分的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果是否正確。

2.1 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

對(duì)區(qū)域地質(zhì)的調(diào)查必須依靠地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試完成。在調(diào)查區(qū)域進(jìn)行取樣工作，保證樣本的普遍性與特殊性。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將樣本進(jìn)行分析和檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)礦石的基本特征、內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，組成元素種類檢驗(yàn)。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試讓以后的地質(zhì)工作更加有保證，給以后的地質(zhì)工作提供了基礎(chǔ)。

2.2 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試在區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查中的應(yīng)用

區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查不同于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查目的不在于發(fā)現(xiàn)新事物，區(qū)而主要是在區(qū)域地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，分析研究地質(zhì)指標(biāo)是否合乎正常的自然規(guī)律。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，利用已有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比，找出某元素的變化，以此能夠預(yù)測(cè)出未來發(fā)生的事情。區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查工作中地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試偏重角度迥然不同，重視的不是實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，強(qiáng)調(diào)的是對(duì)比工作。

3 結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是一項(xiàng)專業(yè)要求極高的試驗(yàn)方法，與實(shí)際地質(zhì)工作相結(jié)合能夠更好發(fā)揮出指導(dǎo)性作用。在地質(zhì)工作中，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試能詳細(xì)得出巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學(xué)元素組成等指標(biāo)，運(yùn)用地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)分析和對(duì)比操作方法，能幫助地質(zhì)工作者在周期性研究中找出異常信息的原因，為進(jìn)一步的勘探、預(yù)測(cè)提供了準(zhǔn)確有效的報(bào)告。隨著現(xiàn)代地質(zhì)工作研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展與延深，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析樣本組成愈加復(fù)雜、分析項(xiàng)目更加繁雜，已經(jīng)從傳統(tǒng)的無機(jī)固態(tài)發(fā)展到氣、液等。同時(shí)大型科學(xué)研究設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用、高素質(zhì)綜合型人才的培養(yǎng)，極大推進(jìn)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的飛速發(fā)展。面對(duì)地質(zhì)工程領(lǐng)域的不斷拓寬和地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的迅猛發(fā)展，在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試領(lǐng)域中會(huì)不斷碰撞出更加絢麗的“火花”。