现场观察、测试及测试仪器设备

大洋多金属结核矿产资源调查的最终目的是发现矿产蕴藏地点 , 圈定矿区的范围 , 并对矿石的储量以及矿石的品位、丰度和覆盖率作出评价 。其中大量的实验研究工作和最终的评价报告必须在返回陆地后进行,因此本节所涉及的观察、测试及测试仪器设备仅叙述现场观察、测试及测试仪器设备等内容,至于矿产资源调查的最终评价还需应用更详细、更精确的各项分析、鉴定 。
3.4.1 样品的现场处理
被采集的各类地质样品将用于大洋多金属结核勘查的现场观测和返回陆地后的各类鉴定、分析以及标本存放 。不同种类的地质样品将采用不同的方式作出处理,现分述如下:
由于沉积物类样品通常是采用有缆或无缆抓斗、重力取样管以及箱式取样器和重力活塞取样管采集,因此,在样品提出水面放至船甲板工作面后,就应立即作相应的观察和描述,柱状沉积物样品应尽快封上、包装好并在规定的温度和湿度条件下存放 。存放的柱状沉积物样品,其上下位置不得颠倒 。在分割样品时,要保持断面的完整并防止采集的样品遭受各类污染 。重力活塞取样器采集的柱状样品一般较长,在采集样品时 , 外包装的塑料衬管子易产生弯曲变形,需用管子校直器校直 。此外,沉积物样品中往往含有大量有机质和微生物,在常温下保存容易产生分解、变质,所以通常需要放置在4℃左右的环境温度下存放 。
岩石和多金属结核样品一般采用拖网或箱式采样器采集 。在采集作业完成后 , 需立即对岩石和结核样品进行分离、描述和处理 , 包装完妥后按规定的条件存放 。
由采水器采集的各类水样在存放时除了按规定的温度存放外,用作微生物研究的样品还需作特殊处理 。
3.4.2 样品的观察、描述
按照大洋多金属结核调查规范的要求对采集的各种样品作相应的描述 。
3.4.3 地质样品的现场测试和记录
它包括肉眼鉴定、镜下鉴定、简易化学分析和X射线荧光分析等项目 。沉积物的肉眼鉴定工作,要求观察沉积物的颜色、构造、生物遗迹和埋藏结核等,对于有意义的构造现象应作素描或照相;多金属结核样品从海底采集到甲板后进行必要的编录和登记后在描述上必须作好下列内容的描述:样品的颜色、结核的粒度、结核的形态类型、结核的表面结构和结核的产状等 。
每一个航次的调查工作都应配备有经验的地质学家作现场观察和描述,现场进行各类地质样品的镜下鉴定 。沉积物样品的现场鉴定工作是制成涂片后鉴定:碎屑矿物成分、岩屑、砾石、微结核、微古生物种类等;岩石的研究工作主要在返回陆地后进行 , 在航行过程中,岩石的现场测定工作主要是岩石的初步定名和岩性的大概描述 。
在大洋多金属结核的勘查过程中,往往配备有现场简易化学分析 。分析对象主要为沉积物、表层水、底层水、间隙水以及不同深度的水样 。分析项目包括:pH值、Eh值、总碱度、盐度、氯化物、溶解氧、氧饱和度、化学耗氧量、硅、磷、硝酸根、亚硝酸根、二价铁、三价铁、高低价铁比值等 。
X射线荧光分析是大洋多金属结核调查现场分析的一个极其重要的手段 。现场分析的目的是测定Mn、Fe、Cu、Co、Ni等有用金属元素的含量,以满足现场的资源评价的需要,并便于首席科学家在现场对勘探进程安排作应有的调整 。以海洋四号调查船为例,该船就配备有Rigaku3080E-3型全自动X射线荧光分析仪,可以对Mn、Fe、Cu、Co、Ni等25种元素的含量进行测定 。多个航次的现场X射线荧光分析工作已经证明,这是一项必不可少的快速分析测试手段 。当然,用X射线荧光光谱分析或X射线能谱分析都能获得较好的测量结果 。
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