韓 亮，唐 玲，楊文昌

（甘肅省地礦局第二勘查院實驗室，甘肅 蘭州 730000）

地質(zhì)工作的主要工作內(nèi)容是通過合理的使用地質(zhì)學(xué)原理，同時結(jié)合科學(xué)的地質(zhì)實驗測試來對地質(zhì)開展科學(xué)的探究，從而尋找出各種地質(zhì)的形成的原因及其可能的演化發(fā)展，其主要應(yīng)用的領(lǐng)域包括礦物勘探、地震預(yù)測和古生物演變等[1]。地質(zhì)工作在生活的多個方面都悄無聲息的發(fā)揮著重要的作用，而地質(zhì)實驗測試技術(shù)就是它最重要的組成部分之一。正是通過使用地質(zhì)實驗測試技術(shù)，所有的地質(zhì)工作才有了可靠的理論依據(jù)，地質(zhì)工作者才能進行更深的探索，所以地質(zhì)實驗測試技術(shù)的改良與規(guī)范有助于進一步推動地質(zhì)工作的發(fā)展和人類生產(chǎn)力的解放[2]。故本文結(jié)合了現(xiàn)有的多篇地質(zhì)實驗測試技術(shù)文獻，運用自身多年的地質(zhì)工作經(jīng)歷，對當(dāng)前地質(zhì)實驗測試技術(shù)的概況和發(fā)展現(xiàn)狀進行整合研究，并綜合探析了這項技術(shù)的實際應(yīng)用。

1 地質(zhì)實驗測試技術(shù)概況

地質(zhì)工作使人類對地球的物質(zhì)屬性更加了解，地質(zhì)實驗是其中的重環(huán)節(jié)要和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。地質(zhì)實驗使用多種測試技術(shù)來獲取地質(zhì)資料（如地層的物質(zhì)組成、分布、結(jié)構(gòu)和動態(tài)演化）并驗證相關(guān)的地質(zhì)學(xué)理論，藉此人類可以更為有效的組織相關(guān)的地質(zhì)工作，具體測試技術(shù)包括鉆探、地質(zhì)勘探、化學(xué)探礦、地質(zhì)測量、巖礦測試和遙感測試等[3]。通過實驗獲取到的各項數(shù)據(jù)可以有效幫助地質(zhì)工作者開展各類地質(zhì)開發(fā)或者地質(zhì)保護活動。借助地質(zhì)試驗測試技術(shù)，人類對各項地質(zhì)資源的動態(tài)變化更為了解，從而在面對各種資源問題和環(huán)境問題時（如水源污染問題、能源短缺問題、礦產(chǎn)分布及儲量、森林開發(fā)過度問題等）可以拿出更好的解決方法[4]。

談到地質(zhì)實驗測試技術(shù)，我們需要了解其工作原理。地質(zhì)實驗測試的本質(zhì)是借助物理實驗和化學(xué)實驗來確定某地地質(zhì)的各項物質(zhì)屬性（例如某種礦物的分布、組成和物理結(jié)構(gòu)等），然后結(jié)合數(shù)學(xué)知識建立出一段時間內(nèi)的地質(zhì)靜態(tài)模型或者地質(zhì)動態(tài)演變模型[5]。借助這些模型，地質(zhì)工作者對被測試地的地層的物質(zhì)組成、礦物分布及儲量、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水域?qū)傩圆拍苡懈逦途唧w的了解，從而為后續(xù)地質(zhì)工作的開展打下良好堅實的基礎(chǔ)。我國國土遼闊，地貌多變，地質(zhì)復(fù)雜，這樣的條件既是我國地質(zhì)工作者的挑戰(zhàn)，也是我國地質(zhì)工作者一展身手的絕佳舞臺。正是中國眾多地質(zhì)工作者經(jīng)年累月、幾十年如一日的艱苦奮斗，才使得我國對國內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境愈來愈清晰明了，他們的熱情還促進了我國地質(zhì)試驗測試技術(shù)的巨大的發(fā)展，為整個世界地質(zhì)工作的開展提供了豐富的理論依據(jù)和實踐資料。

2 地質(zhì)實驗測試技術(shù)在實際地質(zhì)工作中的應(yīng)用

2.1 地質(zhì)實驗測試技術(shù)在地質(zhì)勘查中的作用

地質(zhì)實驗測試是進行地質(zhì)勘探的核心手段，對地質(zhì)勘探工作有著不可替代的作用。地質(zhì)勘探通過一系列的地質(zhì)勘探方法來對被勘探地的地理屬性進行全方位的勘察與探測，從而確定出被檢測地區(qū)地層中的礦物、水域以及地貌等的各項具體數(shù)據(jù)，包括了相應(yīng)物質(zhì)的分布、走勢或者儲量等。地質(zhì)勘探中的地址實驗測試技術(shù)所使用的方法和手段包括過重力勘探，磁力勘探，電氣勘探，地震勘探，放射性勘探，航天勘探，海洋勘探和井中物探等，其中地質(zhì)實驗測試通過使用高倍率放大分析儀來觀察并探析地質(zhì)樣本的物理構(gòu)成、化學(xué)特征等。通過科學(xué)的使用這些方法，地質(zhì)勘探工作者能夠探明在礦物普查中所找出的有開采價值的礦床中各類礦物的儲量、分布等地質(zhì)數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)施工單位科學(xué)合理、高效有序的修建礦山、開發(fā)礦產(chǎn)。

2.2 地質(zhì)實驗測試技術(shù)在化學(xué)探礦中的作用

在地質(zhì)實驗測試中使用化學(xué)的手段和方法來探究并分析地質(zhì)樣本的一系列性質(zhì)進而指導(dǎo)后續(xù)礦物開發(fā)流程的過程，即為化學(xué)探礦。常見的地質(zhì)樣本是被勘察區(qū)域內(nèi)的土壤、巖石或者化石等。在實踐中地質(zhì)測試工作者一般會對下列指標(biāo)進行地質(zhì)實驗測試：礦物元素的純度、儲量以及分布特征，礦物元素的分散以及放射性和整個礦床的化學(xué)分散暈。考慮到所選取的地址樣本的化學(xué)元素可能會發(fā)生的變化，在進行地質(zhì)實驗測試時需要注意對實驗時間點的選取，還需要選擇可以快速開展的測試方法，這樣才能保證地址實驗測試的結(jié)果是有效的，也才能真正的幫助到礦產(chǎn)開發(fā)。

2.3 地質(zhì)實驗測試技術(shù)在巖礦測試中的作用

對巖石礦物的測試稱為巖礦測試，它主要使用礦物學(xué)原理和手段來研究巖石、礦物的種類和特點，提高巖礦的開采效率、降低巖礦的加工成本，從而整體提高經(jīng)濟效益。在巖礦測試中使用地質(zhì)實驗測試技術(shù)，能夠使得測試的結(jié)果更準(zhǔn)確可靠，能夠幫助地質(zhì)測試工作人員更好的建立地質(zhì)開發(fā)模型，最終實現(xiàn)地質(zhì)資源的高效開采和加工。地質(zhì)實驗測試技術(shù)一般以多種實驗設(shè)備為輔助手段來分析地質(zhì)樣本，確定礦物的物理結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、分布規(guī)律和大致儲量，用以指導(dǎo)隨后的礦物開采及加工操作。但是在實際的操作中，因為地質(zhì)樣本的多樣性和實驗設(shè)備的專一性，致使在對待不同的樣本時需要使用不同的設(shè)備和相應(yīng)的操作方法，因而對地質(zhì)實驗測試者自身的專業(yè)素質(zhì)要求較高。

2.4 地質(zhì)實驗測試技術(shù)在礦物普查中的作用

中國是一個礦物資源豐富，同時能源需求旺盛的大國。為了更好的滿足能源需求，地質(zhì)實驗測試技術(shù)被廣泛地被應(yīng)用于進行礦產(chǎn)資源的預(yù)檢和探索。國家非常重視各類能源物質(zhì)的開發(fā)和利用。然而，由于中國廣闊的區(qū)域和復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，因此對地質(zhì)實驗和測試技術(shù)的專業(yè)要求較高。然而，中國有較多的非法開采的小礦產(chǎn)企業(yè)，自身設(shè)備安全性和環(huán)保型都沒有保障，在采礦之前不會利用地質(zhì)實驗檢測技術(shù)進行研究地質(zhì)特征，盲目的暴力開采，不僅降低了礦產(chǎn)資源的利用率，而且還對采礦業(yè)工作人員的生命安全造成了極大的潛在威脅。

因此，不僅要提高地質(zhì)實驗檢測技術(shù)在中國地質(zhì)工作中的應(yīng)用，還要提高實驗檢測技術(shù)在礦產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍，最重要的是提高礦山企業(yè)地質(zhì)實驗檢測技術(shù)的應(yīng)用。政府應(yīng)該建立規(guī)范的區(qū)域礦產(chǎn)開采前地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)，通過地質(zhì)實驗和檢測技術(shù)進行地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域礦產(chǎn)資源分析，科學(xué)有效地開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，降低采礦風(fēng)險和成本，以確保采礦工人的安全。

3 地質(zhì)實驗測試技術(shù)的發(fā)展

我國地質(zhì)實驗測試技術(shù)的發(fā)展水平總體來說是不斷上升的，以新中國成立以來不同時間點我國地質(zhì)勘查中鉆探的平均深度為例，由圖中數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)計算可知，從1950年到2010年，鉆孔的平均鉆探深度為269 m，隨著時間的推移，中國礦產(chǎn)地質(zhì)勘探的鉆探深度不斷增加，總體呈增長狀態(tài)。這與對深處礦產(chǎn)資源的勘探需求不斷增加直接相關(guān)，同時地質(zhì)鉆探設(shè)備的質(zhì)量越來越好也是重要的影響因素。二十世紀(jì)七十年代、21世紀(jì)初和21世紀(jì)頭十年的平均鉆探深度都比平均水平高。在2010年達(dá)到最深，為360.23m，經(jīng)分析，這與最近幾年我國大力開展深部地質(zhì)找礦有直接關(guān)系。2000年地質(zhì)鉆探平均深度次之。二十世紀(jì)九十年代的平均鉆探深度比較低，為198.83m，是因為當(dāng)時我國地質(zhì)勘探業(yè)步入了發(fā)展的低谷期。

圖1 不同年代我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查平均鉆探深度

總之，對于我國地質(zhì)實驗測試技術(shù)的發(fā)展趨勢來說，是先增多后減少、再增多再減少，呈現(xiàn)周期性規(guī)律，總體是逐步上升的，這也和我國地質(zhì)勘探發(fā)展形勢以及我國經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r基本一致，20世紀(jì)90年代是我國經(jīng)濟發(fā)展低谷期，所以地質(zhì)實驗測試技術(shù)的發(fā)展速度也放緩；地質(zhì)實驗測試技術(shù)的發(fā)展主要集中在20世紀(jì)70年代和21世紀(jì)頭十年，這段時間我國對礦產(chǎn)的需求保持增長的趨勢，國內(nèi)的經(jīng)濟形勢也是總體上升趨勢。所以我國地質(zhì)實驗測試技術(shù)的發(fā)展與我國的社會經(jīng)濟發(fā)展走勢是一致的。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國地質(zhì)檢測技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，地質(zhì)工作成果越來越高，經(jīng)驗越來越豐富。今天，地質(zhì)勘探者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種礦產(chǎn)資源，對它們的儲量有了更好的了解。本文的主要研究內(nèi)容是地質(zhì)測試技術(shù)的原理和應(yīng)用。地質(zhì)實驗檢測技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探、化學(xué)勘探和巖石礦石檢測，實現(xiàn)對巖石礦物的理化成分、元素結(jié)構(gòu)和形態(tài)的采集和分析。分類與分類的綜合功能為礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用提供了更加科學(xué)有效的數(shù)據(jù)信息，為地質(zhì)工作研究提供了有力的幫助。