地質(zhì)工作中的地質(zhì)實驗測試技術探討

唐 熠

廣東省地質(zhì)局第十地質(zhì)大隊 廣東 中山 528400

地質(zhì)實驗測試技術在實操環(huán)節(jié)，主要是由專業(yè)實驗員在實驗室內(nèi)針對地質(zhì)工作中采集的土樣、巖石樣本實施測試檢驗，在實驗儀器的輔助下，能夠獲取可靠性較強的實驗成果，而后將其作為判定依據(jù)，衡量地質(zhì)工作水平。在深度研究地球成因、地質(zhì)構造特征等地質(zhì)發(fā)展內(nèi)容時，此項技術擁有廣泛的應用范圍，要求實驗員聯(lián)合地質(zhì)工作人員切實結合工作實況，提高實驗數(shù)據(jù)利用率。

1 地質(zhì)實驗測試技術內(nèi)容

1.1 選取標準物質(zhì)

在地質(zhì)工作中應用地質(zhì)實驗測試技術，影響地質(zhì)項目成功率的核心因素即為技術成果。而在此項技術實際應用階段，需要事先選取適合的標準物質(zhì)。只有標準物質(zhì)達標，才能充分展現(xiàn)技術的現(xiàn)實價值。于技術實操環(huán)節(jié)，需要選取至少三級規(guī)格的水源，而后保證標準物質(zhì)配制的溶液純度高于分析純。此時，實驗員在技術應用中，也要控制好測定偏差，多在±0.01左右，從而保證實驗員在獲取的高品質(zhì)標準物質(zhì)輔助下，合理檢驗地質(zhì)工作中樣本特征。

1.2 制備測定溶液

于地質(zhì)實驗技術應用場景中，還需要制備好對應的樣本測定溶液。從相關研究中多以還原溶液為主，且測定溶液不達標，最終獲取的檢驗數(shù)據(jù)將缺乏指向性。好比檢驗硅酸鹽巖石樣本，此時要求實驗員配制好氯化亞錫溶液（硫磷混合液，氯化汞溶液），以便在還原反應與控溫條件下，掌握樣本物質(zhì)成分。其中選定的測定溶液還可以包含重鉻酸鉀溶液，保證樣本在測定溶液輔助下，成功統(tǒng)計出可信度較高的測定數(shù)據(jù)[1]。

2 地質(zhì)工作中地質(zhì)實驗測試技術優(yōu)勢

2.1 助力地質(zhì)工作順利開展

在開展地質(zhì)工作時，常包含地形測量、巖礦測試以及鉆探等多項內(nèi)容，而地質(zhì)局組織機構在實踐工作中，要想深入分析地質(zhì)結構及其特性，單純憑借地質(zhì)工具以及工作人員的肉眼，并不能獲取最終答案。而地質(zhì)實驗測試技術的應用，可為地質(zhì)工作內(nèi)容的落實與順利開展帶來輔助力量，由此實現(xiàn)地質(zhì)工作的穩(wěn)步前進。

2.2 加深地質(zhì)構造深度理解

此項技術的應用還能有效加深對地質(zhì)構造的理解，在無技術依托的情況下，常需要花費過多人力資源，從巖石構造、地質(zhì)特征分析中不斷摸索經(jīng)驗，總結規(guī)律，并且需要借助開挖手段完成地質(zhì)工作任務。而在技術指引下，可以減輕地質(zhì)局成員工作負擔，以全新的工作模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力，實現(xiàn)對地質(zhì)構造的深層次分析，以便積累寶貴的地質(zhì)資料，作為后續(xù)研究憑證。

2.3 增加地質(zhì)分析實踐范圍

地質(zhì)實驗測試技術的大力推廣，可以適當增加地質(zhì)分析的實踐研究范圍，在簡單分析基礎上，可以對地質(zhì)構造的復雜成分實施深度分析，由此為地質(zhì)局開展的地質(zhì)研究項目帶來促進作用。另外，在資源利用上，為了避免出現(xiàn)大范圍資源損耗問題，若在此項技術引領下，重新評估資源分布特征，并挖掘資源利用渠道，有利于提升地質(zhì)資源利用合理性。尤其面對覆蓋在地層下方的歷史資料以及寶貴遺跡文物等，都能在地質(zhì)工作中依靠地質(zhì)實驗測試技術，了解地質(zhì)資源詳細情況，防止在私自開挖作業(yè)中，造成地質(zhì)資源出現(xiàn)浪費現(xiàn)象。鑒于此，此項技術在地質(zhì)工作中確有顯著優(yōu)勢，值得在深入研究與應用中，促使地質(zhì)事業(yè)擁有優(yōu)良的發(fā)展前景[2]。

3 地質(zhì)工作中地質(zhì)實驗測試技術的應用路徑

3.1 應用于地質(zhì)勘探領域

地質(zhì)實驗測試技術在實踐應用中，能在地質(zhì)勘探領域發(fā)揮出顯著效用。地質(zhì)人員在開展地質(zhì)勘探工作時，常需要針對待測區(qū)礦物成分及其地下水位分布規(guī)律、地貌特征進行逐項勘探，而后掌握地質(zhì)環(huán)境。尤其在建筑行業(yè)中，多依靠施工現(xiàn)場地勘結果，判斷當前實施的施工方案是否具備可行性。好比在地質(zhì)勘探階段，發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場屬于軟弱地基，則應當在施工前新增地基加固處理環(huán)節(jié)，由此夯實工程建設基礎。在應用地質(zhì)實驗測試技術時，需要在實驗室內(nèi)組織土工試驗，確定施工材料的密實度。此外，在完成放射性勘探或者電氣勘探任務時，也需要得到地質(zhì)實驗測試技術的輔助，以此針對地勘數(shù)據(jù)進行整理分析，引導相關人員在地勘現(xiàn)場探明礦石分布位置及其分布范圍。實際上，礦產(chǎn)資源作為我國重要資源，在組織地質(zhì)人員開展地勘工作時，若能應用地質(zhì)實驗測試技術，既能準確掌握礦產(chǎn)類型，又能對礦礦石性質(zhì)等其它地質(zhì)情況實施全方位了解，便于后續(xù)落實采礦作業(yè)時，能憑借技術資料，制定可行性采礦計劃，防止受地域因素、天氣因素，造成采礦作業(yè)遇到障礙。所以，地質(zhì)實驗測試技術是地質(zhì)勘探階段的關鍵性保障，能為其創(chuàng)造有利的工作條件。

以石油地質(zhì)勘探項目為例，在應用此項技術過程中，需要事先準備好相關檢驗儀器，如巖屑切削脫氣儀以及攪拌快速抽提儀、氣相色譜質(zhì)譜儀等，這些儀器能夠輔助檢驗員在實驗室內(nèi)對地質(zhì)工作人員采集的巖石樣本進行深度分析，而后判定此區(qū)域是否存在油田[3]。實驗員在實驗室內(nèi)可以結合儲集層參數(shù)以及其它實驗參數(shù)的標準范圍，確定油氣藏破壞程度，也可以圍繞模擬實驗場景的測試結果，對碳酸鹽巖進行精準測試。若測定后驗證了地質(zhì)勘探區(qū)域內(nèi)具有油氣層，則需要先行對其進行有效保護，上報有關部門后組織人力前來開采。若單獨使用地勘技術，顯然不能實現(xiàn)對勘探現(xiàn)場所有物質(zhì)成分與巖性的全面了解。在地質(zhì)實驗測試技術指引下，即可促使地勘人員有針對性的達成勘探目標。

3.2 應用于化學探礦領域

于化學探礦項目中，地質(zhì)實驗測試技術亦有著廣泛的應用范圍。通常在此項技術輔助中，可以實現(xiàn)地球化學物質(zhì)的深度分析，既能探明成礦原因，又能測定地質(zhì)元素含量。尤其在土壤化學元素探尋階段，由實驗員對探礦人員采集的樣本進行實驗室測試，能夠增加地質(zhì)工作成果的準確度，也能實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效作業(yè)。

例如在化學礦產(chǎn)土壤測量工作中，需要對礦層結構進行分析，此時要求地質(zhì)工作人員于戶外選取平緩地勢且植物高度覆蓋區(qū)域的土壤進行采樣，而后將土樣送往地質(zhì)實驗測試中心，等待實驗員從土樣分析中探明化學元素活性以及沉積特征。一般而言，在采樣作業(yè)中需要至少在五個左右的采樣區(qū)域進行采樣，以此提升樣本品質(zhì)。同時，還要對土樣實施預處理，以便實驗員在實驗室內(nèi)開展的樣本檢測工作能夠更加順利。在預處理環(huán)節(jié)，需要對土壤樣本實施晾曬粉碎以及過濾處理，最終將打包好的樣本送至實驗室，等待實驗員出具對應的測試報告。在檢驗報告中多配有異常圖。在礦體分布中常有異常梯度分帶以及集中區(qū)域，若經(jīng)過檢測后屬于礦體埋藏淺層土壤，此時集中區(qū)域的清晰度更高，地表異常反應強度偏高。若屬于深層埋藏的框體結構，相對而言異常反應強度不高。另外，在化學探礦工作中，在實驗室對樣本進行測試工作，還能了解真實的地質(zhì)分布特征。為了實現(xiàn)對地球化學探礦事業(yè)能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源的利用帶來積極影響，此項技術也應當成為優(yōu)選技術，無論是土壤樣本還是巖石樣本，都可以在此項技術干預下知曉化學元素含量與具體類別。基于此，化學探礦作業(yè)中也要意識到地質(zhì)實驗測試技術的應用價值。匯總多名學者研究成果，化學探礦中，關于地質(zhì)實驗測試技術還能在時間因素條件下，影響測試數(shù)據(jù)的可靠性。所以，在采樣時要求戶外采礦人員應當注重樣本的時效性，盡量為實驗員提供新鮮的巖石樣本，防止巖石中分布的化學元素含量出現(xiàn)異常情況，造成實驗數(shù)據(jù)不夠精準?？紤]到我國礦產(chǎn)資源分布范圍較為分散，在采樣時也要避免在局部采樣中，致使實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。因此，化學探礦中此項技術的應用，也要搭配有效采樣手段，用于支撐實驗室樣本測試項目的順利開展[4]。

3.3 應用于礦產(chǎn)普查分析

礦產(chǎn)資源不但能夠帶動經(jīng)濟發(fā)展，而且還能切實解決民生問題，如煤礦、石油礦產(chǎn)等。要想確保我國處于礦產(chǎn)資源充足的狀態(tài)，需要加強地質(zhì)實驗測試技術的有效推廣，以期在技術輔助下，對礦產(chǎn)資源分布范圍進行確定，也能為采礦項目的開展帶來可靠依據(jù)。實際上，礦產(chǎn)資源的分布本身存在地域特征，好比山西盛產(chǎn)煤礦，江西擁有豐富的銅礦等。若在礦產(chǎn)普查階段，能夠積極組織實驗員，與地質(zhì)人員建立合作關系，能夠?qū)羺^(qū)域內(nèi)分布的礦產(chǎn)資源實施全范圍檢測。尤其是在采礦作業(yè)中，若過度開采，會對我國礦產(chǎn)資源長遠發(fā)展目標造成不良影響。而結合技術報告，為采礦人員提供可開采依據(jù)，可以達到適度開采效果，既能抑制礦產(chǎn)資源損耗問題，又能提高礦產(chǎn)資源利用率。同時，還可以為其提供安全保障。如在地質(zhì)實驗測試技術應用中，能對礦產(chǎn)資源周邊地質(zhì)環(huán)境進行探明，判斷當前的地質(zhì)結構是否適合采礦。若不適合開采，需要提前準備防護措施，自此提升礦產(chǎn)開采安全性，無論對采礦人員還是地質(zhì)人員，都屬于一項必不可少的保護舉措。對此，將此項技術應用于礦產(chǎn)普查中亦有現(xiàn)實意義。

在技術實際應用中，還要編制相關的技術標準，引導相關人員嚴格按照技術準則，合理使用此項技術，針對礦產(chǎn)資源分布區(qū)域的礦產(chǎn)提供有序開采的指導服務，如國有土資源局公布的“地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范”等，就此避免脫離既定采礦目標，造成局部區(qū)域無法獲取準確的實驗信息。隨著此項技術落實度的提升，礦產(chǎn)普查工作效率也能隨之提高，地質(zhì)工作人員在礦產(chǎn)資源普查過程中，也能整理出對應的實驗數(shù)據(jù)，將其作為歷史資料，為后續(xù)采礦人員開發(fā)新的礦產(chǎn)項目奠定基礎。所以，地質(zhì)實驗測試技術作為先進技術，需要得到地質(zhì)工作人員的高度重視，使之在礦產(chǎn)普查中展現(xiàn)出顯著效力，從而滿足新時代采礦以及普查工作需求，為我國未來礦產(chǎn)資源的利用給予依據(jù)[5]。

3.4 應用于地質(zhì)災害預測

地質(zhì)災害作為自然災害，常威脅著民眾的生命與財產(chǎn)安全。雖然在地質(zhì)災害發(fā)生前，多存在異常跡象。如地震前，多表現(xiàn)為地下水異常波動或者地表溫度異常等，但這些先兆在地質(zhì)災害預測時，常存在延后性，即尚未給出恰當?shù)念A警信息，災害就已經(jīng)來臨。而地質(zhì)實驗測試技術能夠有效把控地質(zhì)結構變化規(guī)律，即使不能立即為地質(zhì)人員提供對應的災害預測信息，也能從某種地質(zhì)變化中，提出可能發(fā)生的地質(zhì)災害預判結果，其可靠性并非百分百。同時，此項技術最突出的優(yōu)勢在于預后效果良好。即地質(zhì)災害發(fā)生后，可以通過對地質(zhì)結構的預判結果，分析余震等其它伴發(fā)性災害發(fā)生情況，以供救援人員及早采取防范措施，應對下一次災害發(fā)生風險，并且有利于相關人員出具細致化的防范方案，以便在保護人民財產(chǎn)安全時，可以挽留一定損失。在地質(zhì)災害發(fā)生前，除了伴隨著各種自然現(xiàn)象外，地質(zhì)結構也會出現(xiàn)異常情況，最常見的是地殼波動、地面開裂、地下水位變化等，實驗室人員在對水樣、土樣檢測時，還可以與地質(zhì)人員一同對地形參數(shù)、地質(zhì)特征進行總結，而后推斷出測試區(qū)是否具有地質(zhì)災害的發(fā)生可能性。

在地質(zhì)災害預測環(huán)節(jié)，還可以在實驗室內(nèi)應用地質(zhì)實驗測試技術，對地質(zhì)災害進行模擬演示，從模擬實驗中，判斷災害波及范圍以及危險區(qū)，提前組織周邊民眾進行疏散。以滑坡災害為例，可以借助滑坡災害模擬實驗，為山體周邊生活民眾提供重要指引。通常在模擬實驗中，可以借助坡度自動調(diào)節(jié)、自動降雨以及自動清理污泥等自動化系統(tǒng)，結合滑坡災害現(xiàn)場地質(zhì)條件，對滑坡發(fā)生后一系列后果進行預判。結合2018年防災地質(zhì)學院開設的地質(zhì)災害模擬實驗室使用經(jīng)驗，其中專門設置12m長的滑坡槽道，以及30°以內(nèi)的坡度，此槽道寬度為2m，融合降雨、山體滑落、水土流失等地質(zhì)因素，對此災害發(fā)生后山體破壞范圍以及可能造成的經(jīng)濟損失進行綜合分析，而后參照實驗員提供的模擬演示數(shù)據(jù)，對相關部門發(fā)出預警信息，以供有關部門成員及時針對某區(qū)域可能發(fā)生滑坡災害周邊民眾進行撤離，將其轉(zhuǎn)運到安全區(qū)域，而且也可以在滑坡周邊設立護欄、防護網(wǎng)，就此利用此項技術維護民眾安全。

為了有效消除地質(zhì)災害對人類發(fā)展的威脅，需要注重技術提升，包括培養(yǎng)更多技術人才，擴大技術應用范圍，優(yōu)化測試儀器性能等。地質(zhì)工作本身是加深地質(zhì)認知，而非破壞地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性。因此，在地質(zhì)工作中如何正確的應用地質(zhì)實驗測試技術，是目前較為重要的研究內(nèi)容。在實驗員選擇地質(zhì)實驗測試技術所需儀器時，需要以精密儀器為主，為實驗數(shù)據(jù)的精準獲取給予保障。從往日工作成果中不難發(fā)現(xiàn)：當前此項技術的應用范圍已經(jīng)有所拓展，要想適應全新的地質(zhì)環(huán)境，需要增加對技術創(chuàng)新的研究力度，便于在改進后的技術導向下，取得卓越的地質(zhì)工作成果，自此推進現(xiàn)代化建設進程。而且地質(zhì)災害作為阻礙人類進步的常見因素，以技術手段預判災害，可以為我國地質(zhì)保護以及救援工作提供有力指導，繼而督促地質(zhì)人員在多領域發(fā)展中建立溝通關系，促進地質(zhì)工作良性開展。

4 結束語

綜上所述，在地質(zhì)工作中地質(zhì)實驗測試技術具備突出優(yōu)勢，經(jīng)過對此項技術的推廣應用，即可進一步推動地質(zhì)工作的順利開展，促使地質(zhì)構造信息全方位的呈現(xiàn)在地質(zhì)局成員面前，保證在地質(zhì)分析中獲得可靠的實踐保障。據(jù)此，需要加強地質(zhì)實驗測試技術在地質(zhì)勘化學探礦、礦產(chǎn)普查分析以及地質(zhì)災害預測等多領域有效應用，從而在實驗數(shù)據(jù)整理中，提升實驗質(zhì)量，符合地質(zhì)工作優(yōu)化要求。