礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析

周敬

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

為進(jìn)一步提高礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析精度，本文設(shè)計(jì)了一種礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析方法，致力于降低礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析殘差，得到高精度的分析結(jié)果。

在分析礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征之前，必須明確礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物的基本特性。據(jù)調(diào)查，礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物具有隱蔽性、長期性、不可逆性以及表聚性[1]。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析方法，具體內(nèi)容如下文所述。

1 礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析方法

1.1 計(jì)算地質(zhì)沉積物剖面金屬元素地質(zhì)累積指數(shù)

通過上述研究可知：礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物具備隱蔽性的特征，因此，本文通過地質(zhì)累積指數(shù)法，判斷礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素[2]。地累積指數(shù)作為礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析的主要參數(shù)，能夠表明礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面的金屬元素賦存。設(shè)地質(zhì)沉積物剖面金屬元素地質(zhì)累積指數(shù)為I，則有公式（1）。

公式（1）中，Ci指的是礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)測值；k指的是不同礦產(chǎn)資源引起的背景值變化系數(shù)，一般情況下取值為2.0；Sj指的是礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值。為保證求得地質(zhì)沉積物剖面金屬元素地質(zhì)累積指數(shù)的準(zhǔn)確性，可以將地質(zhì)沉積物剖面金屬元素地質(zhì)累積指數(shù)導(dǎo)入數(shù)值組。

1.2 模擬礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素

完成上述計(jì)算后，針對(duì)數(shù)值組進(jìn)行歷史擬合，模擬礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素。在模擬礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素的實(shí)際操作中，地質(zhì)沉積物剖面金屬元素的強(qiáng)度數(shù)值組越大，證明地質(zhì)沉積物剖面金屬元素存在的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)越大[3]。所以，在礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素模擬歷史擬合時(shí)可以根據(jù)地質(zhì)沉積物監(jiān)測分區(qū)的實(shí)際情況對(duì)以下參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整，分別為：監(jiān)測分區(qū)的孔隙度、NTG、地質(zhì)沉積物的油水界面以及地質(zhì)沉積物的毛管壓力。通過對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素模擬歷史擬合儲(chǔ)量，可以有效提高對(duì)礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征模擬的精準(zhǔn)度，為礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

1.3 分析礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征

通過模擬礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素，可顯著的看出在研究中的多個(gè)采樣點(diǎn)內(nèi)，礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素Cd含量差異性較為顯著[4]。在采樣點(diǎn)中，酸溶性狀態(tài)的液態(tài)Cd含量最大的樣本中，Cd的濃度可超過80.0%，而酸溶性狀態(tài)的液態(tài)Cd含量最小的樣本中，Cd的濃度不足10.0%，但在此樣本中，液態(tài)金屬殘?jiān)?F4）的含量較高，比例形態(tài)相對(duì)較大。對(duì)于所有礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面樣本而言，正二價(jià)氧化鐵與正三價(jià)氧化鐵在樣本中的濃度總量可占到約20%。通常情況下，地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征有很多種，但在礦產(chǎn)資源中，地質(zhì)沉積物剖面金屬元素只能以正二價(jià)的形式存在，此外，也有極少的正二價(jià)Cd元素在礦產(chǎn)資源中以游離離子的方式存在。通過上述分析可知：地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征在礦產(chǎn)資源中長期滯留，其中活性物質(zhì)呈現(xiàn)一種固定狀態(tài)，即分子的活性降低，金屬元素在此時(shí)呈現(xiàn)還原狀態(tài)。以此，得出礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析結(jié)果。

2 實(shí)例分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為構(gòu)建實(shí)例分析，實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取某礦山區(qū)域，在該礦山區(qū)域中隨機(jī)選取礦產(chǎn)資源作為本次實(shí)驗(yàn)樣品。通過物理切割的方式，制作礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面。本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為在礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面基本信息一致的前提下，分析礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征。礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面基本信息（見表1）。

表1 礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面基本信息

結(jié)合表1所示可知：首先使用本文設(shè)計(jì)方法，分析礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征，通過黑盒工具-QAcenter測得分析殘差，記為實(shí)驗(yàn)組；再使用傳統(tǒng)方法，分析礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征，同樣通過黑盒工具-QAcenter測得分析殘差，記為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容為測試兩種方法的分析殘差，分析殘差越低證明分析精度越高。針對(duì)黑盒工具-QAcenter測得的分析殘差，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析殘差對(duì)比結(jié)果（見表2）。

表2 分析殘差對(duì)比結(jié)果

通過表2可知：本文設(shè)計(jì)方法分析殘差明顯低于對(duì)照組。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，所設(shè)計(jì)的方法針對(duì)礦產(chǎn)資源中地質(zhì)沉積物剖面金屬元素特征分析精度更高，具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

3 總結(jié)

本文通過實(shí)例分析的方式，證明了設(shè)計(jì)測定方法在實(shí)際應(yīng)用中的適用性，以此為依據(jù)，證明此次優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性。因此，有理由相信通過本文設(shè)計(jì)，能夠解決傳統(tǒng)土壤中的重金屬含量測定中存在的殘差高的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未對(duì)本次土壤中的重金屬含量測定結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)一步提高土壤中的重金屬含量測定結(jié)果的可信度。這一點(diǎn)，在未來針對(duì)此方面的研究中可以加以補(bǔ)足。與此同時(shí)，還需要對(duì)土壤中的重金屬含量測定方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究，以此為提高土壤中的重金屬含量測定的質(zhì)量提供建議。