የጂኦኬሚካል ምርምር ቴክኒኮች መሰረታዊ መርሆዎች
ጂኦኬሚካል ምርምር በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን ልዩነቶች ለመለየት፣ ለማቀድ እና ለመተርጎም የሚያስችሉ የሳይንሳዊ ዘዴዎች ስብስብ ሲሆን በተለይም የከበሩ እና የመሠረት ብረት ክምችቶች መኖራቸውን የሚያሳዩ ምልክቶችን ለማግኘት ይረዳል። በተግባር፣ ጂኦኬሚካል ፍለጋ እንደ ኢግኖስ ሮክ ምስረታ፣ ሜታሞርፊዝም፣ የደለል ክምችት እና የሃይድሮተርማል እንቅስቃሴ ያሉ የጂኦሎጂካል ሂደቶች የተወሰኑ የኬሚካል ስብጥር “ዱካዎችን” ይተዋሉ። እነዚህ ዱካዎች እንደ ጂኦኬሚካል ያልተለመዱ ነገሮች ሊታዩ ይችላሉ፣ ማለትም በአንድ ክልል ውስጥ ካለው መደበኛ ዳራ ከፍ ያሉ (ወይም ዝቅተኛ) የንጥረ ነገሮች ክምችት። ይህ ጽሑፍ ከያልተለመዱ ፅንሰ-ሀሳቦች፣ የናሙና ሚዲያዎች ምርጫ፣ የናሙና ስልቶች፣ የላቦራቶሪ ትንተና እስከ ትርጓሜ እና የጥራት ቁጥጥር ድረስ የጂኦኬሚካል ፍለጋ ቴክኒኮችን መሰረታዊ መርሆዎች ያብራራል።
1. የጂኦኬሚካል ስርዓቶች እና ያልተለመዱ ነገሮች ጽንሰ-ሀሳብ
በጂኦኬሚካል ምርምር ውስጥ በጣም መሠረታዊው መርህ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች በምድር ቅርፊት ውስጥ በእኩል መጠን እንደማይከፋፈሉ መረዳት ነው። የንጥረ ነገሮች ስርጭት የሚቆጣጠረው በምንጭ ድንጋይ፣ በአየር ሁኔታ ሂደቶች፣ በመጓጓዣ፣ በማጠራቀሚያ እና እንደ pH፣ Eh (ኦክሳይድ-ቅነሳ)፣ ጨዋማነት እና የሙቀት መጠን ባሉ የአካባቢ ፊዚካል-ኬሚካላዊ ሁኔታዎች ነው።
በዳሰሳ ጥናት አውድ ውስጥ የሚከተሉትን እንለያለን፡
1. ዳራ፡- ለተወሰነ ሊቶሎጂ ወይም አካባቢ የተለመደ የሚባሉት የንጥረ ነገሮች ክምችት ክልል።
2. የጂኦኬሚካል አኖማሊ፡- ከበስተጀርባው በእጅጉ የሚርቅ እሴት። አኖማሊዎች የማዕድን አጠቃቀምን ሊያመለክቱ ይችላሉ፣ ነገር ግን በሊቶሎጂካል ልዩነቶች፣ በሰው ልጅ ላይ ተጽዕኖዎች ወይም ኢኮኖሚያዊ ባልሆኑ የጂኦኬሚካል ሂደቶች ምክንያት ሊከሰቱ ይችላሉ።
ስለዚህ፣ የአኖማሊ ውሳኔ በስታቲስቲክስ እና በጂኦሎጂ ላይ የተመሠረተ መሆን አለበት። ለምሳሌ፣ Au (ወርቅ) በppb (ክፍሎች በቢሊዮን) ደረጃ ያልተለመዱ ነገሮችን ሊያሳይ ይችላል፣ Cu (መዳብ) ደግሞ እንደ ተቀማጭ አይነት እና የናሙና መካከለኛ አይነት ከአስር እስከ በመቶዎች የሚቆጠሩ ppm (ክፍሎች በአንድ ሚሊዮን) ጉልህ ሊሆን ይችላል።
2. የዒላማ ኤለመንቶች እና የመከታተያ ኤለመንቶች ምርጫ (ፓዝፋይንደር)
የማዕድን ክምችቶች በዋና ዋና ንጥረ ነገሮቻቸው ብቻ እራሳቸውን "አያውጁ" ማለት አይደለም። ብዙ የማዕድን ስርዓቶች በአየር ንብረት ሁኔታ ውስጥ በቀላሉ የሚታወቁ ወይም የበለጠ የተረጋጉ ተያያዥ ንጥረ ነገሮች አሏቸው። እንደ As፣ Sb፣ Hg እና Bi ያሉ ንጥረ ነገሮች ብዙውን ጊዜ ለወርቅ እንደ መንገድ ፈላጊዎች ያገለግላሉ፤ Zn፣ Pb እና Ag ደግሞ በአንዳንድ ስርዓቶች ውስጥ ከ Cu ማዕድን ማውጣት ጋር አብረው ሊሄዱ ይችላሉ።
የዒላማ እና የፓዝፋይንደር አባሎች ምርጫ እንደ ተቀማጭ ሞዴል ይወሰናል፣ ለምሳሌ፡
– Cu-Au ፖርፊሪ፡ Cu፣ Mo፣ Au፣ Ag፣ እንዲሁም የተወሰኑ የለውጥ አካላት።
– ኤፒተራል አው-አግ፡ አው፣ አግ፣ አስ፣ ኤስቢ፣ ኤችጂ።
– VMS (እሳተ ገሞራ እና ግዙፍ ሰልፋይድ): Cu, Zn, Pb, Fe, Ba, Ag.
በመርህ ደረጃ፣ ውጤታማ የጂኦኬሚካል ፍለጋ በጂኦሎጂካል መላምት መጀመር አለበት፡- “ምን አይነት ተቀማጭ ገንዘብ እንፈልጋለን?” ከዚያ በመቀጠል፣ የትኞቹን ንጥረ ነገሮች ለመከታተል በጣም መረጃ ሰጪ እንደሆኑ እንወስናለን።
3. በጂኦኬሚካል ምርምር ውስጥ የናሙና ሚዲያ
የናሙና መካከለኛ ማለት ከተፈጥሮ የተወሰደ ለኬሚካላዊ ይዘቱ ለመተንተን የሚያገለግል ቁሳቁስ ነው። የመገናኛ ዘዴው ምርጫ የተገኘውን መረጃ አይነት፣ የቦታ ጥራት እና የገጽታ ሂደቶች የሚፈጠረውን የመረበሽ መጠን ይወስናል። የተለመዱ ሚዲያዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡
– የሮክ ጂኦኬሚስትሪ፡- ትኩስም ሆነ የተለወጡ ድንጋዮች። ለካርታ ለውጥ ሃሎዎች እና ለዋና ማዕድን ማውጫ ተስማሚ፣ ነገር ግን ከሰብል መውጣት ወይም ቁፋሮ ይፈልጋል።
– አፈር (የአፈር ጂኦኬሚስትሪ): ለዝርዝር የክልል ጥናቶች በጣም የተለመደው መካከለኛ። የአፈር ሁኔታ፣ የአድማስ ድብልቅ እና የመጓጓዣ ውጤቶች ቢኖሩም፣ ከስር ባለው የማዕድን ልማት ውስጥ ያልተለመዱ ነገሮችን መዝግቦ መያዝ ይችላል።
– የጅረት ደለል፡- ወንዞች ከተፋሰሱ አካባቢዎች ቁሳቁሶችን ስለሚያዋህዱ ለስለላ ውጤታማ ነው። ያልተለመዱ ነገሮች ወደ ላይ ያለውን ዒላማ ለማጥበብ ይረዳሉ።
– ከባድ የማዕድን ክምችት፡- እንደ ወርቅ፣ ማግኔት እና ካሲቴራይት ያሉ ከባድ ማዕድናትን ያከማቻል። በመደበኛ ደለል ውስጥ በቀላሉ የማይታዩ የመቋቋም ችሎታ ያላቸውን ማዕድናት ለመለየት ጠቃሚ።
- ውሃ (የውሃ ጂኦኬሚስትሪ): ለንቁ የፍሳሽ ማስወገጃ ቦታዎች እና ለተወሰኑ ተንቀሳቃሽ አካላት ተስማሚ የሆኑ የተሟሉ ንጥረ ነገሮችን ይገመግማል።
– ባዮጂኦኬሚስትሪ (እፅዋት)፡- አንዳንድ እፅዋት የተወሰኑ ንጥረ ነገሮችን ያከማቻሉ። ይህ ዘዴ የበለጠ ግልጽ እና በሥነ-ምህዳር ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው።
ዋናው መርህ፡- በስራ ቦታው ውስጥ ለሚገኙ ዋና ዋና የጂኦኬሚካላዊ ሂደቶች እና እንደ ኢላማው ጥልቀት በጣም የሚወክለውን ሚዲያ ይምረጡ።
4. የዳሰሳ ጥናት ዲዛይን እና የናሙና ስትራቴጂ
የጂኦኬሚካል የዳሰሳ ጥናት ዲዛይን ልኬት፣ የነጥብ ጥግግት፣ የፍርግርግ/ትራንስቴክት ንድፍ፣ የዝግጅት ዘዴ እና የምዝገባ ደረጃዎችን ያካትታል። የመጀመሪያው ደረጃ ብዙውን ጊዜ የተስፋ ቦታዎችን ለመምረጥ የክልል ጥናት ሲሆን ከዚያም ያልተለመዱ ነገሮችን ለመለየት የበለጠ ጥልቅ ጥናት ይደረጋል።
አንዳንድ ቁልፍ መርሆዎች፡
– ልኬትና ጥግግት፡- ዒላማው በዝርዝር በተቀመጠ ቁጥር የናሙናው ክፍተት እየጠበበ ይሄዳል። የክልል ጥናቶች ከ1-5 ኪ.ሜ ርቀት ላይ ሊገኙ ይችላሉ፣ ዝርዝር የመሬት ጥናቶች ደግሞ እንደ ጂኦሎጂካል ውስብስብነት ከ25-200 ሜትር ርቀት ላይ ሊገኙ ይችላሉ።
– የጂኦሎጂካል እና የጂኦሞርፎሎጂካል ቁጥጥሮች፡ ናሙና ማድረግ የሊቶሎጂካል ክፍሎችን፣ መዋቅሮችን እና የጅረት ፍሰት አቅጣጫዎችን ይከተላል። በኮረብታማ አካባቢዎች፣ ቁልቁለት ላይ የሚደረጉ ቁሳቁሶች ማጓጓዝ ያልተለመዱ ነገሮችን አቀማመጥ ከምንጫቸው ሊያዛውር ይችላል።
– የአፈር ጥልቀት እና አድማስ፡- የአፈር ናሙና ወጥነት ያለው መሆን አለበት፣ ለምሳሌ አድማስ ቢ (ከከርሰ ምድር) ብዙውን ጊዜ የሚመረጠው ከኦርጋኒክ አድማስ የበለጠ የተረጋጋ ስለሆነ ነው።
– ብክለትን ያስወግዱ፡- መሳሪያው ንጹህ መሆን አለበት፣ በመንገድ አቅራቢያ ያሉ ቦታዎችን፣ የመኖሪያ አካባቢዎችን ወይም ብረትን ሊጨምሩ የሚችሉ የሰው እንቅስቃሴ ቦታዎችን ያስወግዱ።
– የሜታዳታ ቀረጻ፡- የጂፒኤስ አካባቢ፣ የሚዲያ አይነት፣ የመስክ ሁኔታዎች፣ ጥልቀት እና የአካባቢው የጂኦሎጂካል መግለጫ መረጃው በትክክል እንዲተረጎም አስፈላጊ ናቸው።
ጥሩ ናሙና የሚለካው የነጥቦች ብዛት ብቻ ሳይሆን የሂደቱ ወጥነትም ጭምር ነው፣ በዚህም ምክንያት በነጥቦች መካከል ያለው መረጃ ሊወዳደር ይችላል።
5. የናሙና ዝግጅት እና የላቦራቶሪ ትንተና
የጂኦኬሚካላዊ ውጤቶች በናሙና ዝግጅት በእጅጉ ተጽዕኖ ይደረግባቸዋል። አፈርና ደለል በአጠቃላይ ይደርቃሉ፣ ይጣራሉ (ለምሳሌ፣ ክፍልፋይ <80 ሜሽ)፣ ከዚያም ይተነተናሉ። አለቶች የተፈጩ እና ለተመሳሳይነት በተወሰነ መጠን የተፈጩ ናቸው። የተለመዱ የትንታኔ ዘዴዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ - አቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትሪ (AAS)፡ ለብዙ ንጥረ ነገሮች ጥሩ፣ በአንጻራዊነት ኢኮኖሚያዊ። - ኢንዳክቲቭሊ ኮኔክትድ ፕላዝማ (ICP-OES): ICP-MS (ICP-MS): ብዙ ንጥረ ነገሮችን በአንድ ጊዜ የመተንተን ችሎታ ያለው፤ ለዝቅተኛ ደረጃዎች በጣም ስሜታዊ (ለምሳሌ፣ ppb Au)። - የኤክስሬይ ፍሎረሰንስ (XRF): ፈጣን፣ ለዋና ዋና እና ለመከታተያ አካላት ተስማሚ፤ በላብራቶሪ ውስጥ ወይም በሜዳው ውስጥ ተንቀሳቃሽ (pXRF) በመጠቀም ሊከናወን ይችላል፣ የተወሰኑ ገደቦች አሉት። - የወርቅ እሳት ምርመራ፡ ለAu ትክክለኛ የሆነ ክላሲክ ዘዴ፣ ብዙውን ጊዜ ከ ICP ንባቦች ጋር ተጣምሮ። እዚህ ያለው ቁልፍ መርህ የናሙና ማትሪክስ ክልል ተስማሚነት ነው። ለምሳሌ፣ በደለል ውስጥ ያለው ወርቅ ጥብቅ ባዶ የቁጥጥር ማወቂያ ገደብ ይፈልጋል። 6. የጥራት ማረጋገጫ >
