بسمِ اللهِ الرّحمنِ الرّحیم
اصول اکتشافات ژئوشیمیایی
بخش اول: نمونه برداری و آنالیز نمونه ها
اصول اکتشافات ژئوشیمیایی
بخش اول: نمونه برداری و آنالیز نمونه ها
طراحی و نمونه برداری:
۱- مقدمه
بطور تجربی ثابت شده است که اکتشافات ژئوشیمیایی با استفاده از رسوبات آبراههای میتواند در پیجوئی های ناحیه ای و اکتشافات نیمه تفصیلی کاربرد موثری داشته باشد. علت امر آن است که این رسوبات حاصل فرسایش و حمل مواد از بالادست بوده و بنابراین معرف مناسبی از محیط های واقع در مسیر حرکت آب میباشند. از مزایای دیگر این محیط شرایط اکسیدان در اغلب آنهاست که موجب تحرک عناصر کانساری و در نتیجه افزایش وسعت هالههای آنهاست. همچنین بزرگی میدان اثر نمونهها، سهولت نمونهبرداری و آمادهسازی نمونه ها از سایر مزایای عمده این روش می باشد. البته تأثیر عواملی همچون طراحی اصولی، نمونهبرداری بهینه، آنالیزهای با حد تشخیص مناسب ودقت بالا و پردازش اطلاعات نیز نبایستی از نظر دور بماند.
به منظور تشخیص آنومالیهای واقعی و تمیز انواع مرتبط با ذخایر معدنی از سایر انواع در هر ناحیهای لازم است تا جزء ثابتی از رسوبات آبراههای (برای مثال جزء ۸۰- مش ) و یا کانی سنگین (جزء ۲۰- مش ) مورد آزمایش قرار گیرد. قطر این جزء ثابت تابع شرایط آب و هوایی، توپوگرافی، نوع ماده معدنی و فاصله از منشاء کانیسازی می باشد.
۲- طراحی محل نمونهها
بطورکلی در طراحی محل نمونهها علاوه بر در نظر گرفتن نقشه زمینشناسی، نقشه ژئوفیزیک هوایی (در صورت دسترسی)، عوامل ساختاری و سیستمهای گسلی و واحدهای بالقوه و مستعد کانیسازی موارد زیر نیز مد نظر میباشد:
– دستیابی به توزیع یکنواخت نمونهها در سطح منطقه
– رعایت نسبی چگالی نمونهبرداری بر اساس شرح خدمات
– توزیع همگون و حتیالامکان متناسب نمونهها در سطح حوضه آبریز و تعداد انشعاب آن
– اولویت طراحی نمونهها از آبراهههایی که سنگ بستر خود را قطع کردهاند
– در نظر داشتن اصل مهمSample Junction
– بررسی امکانات جادهای و مواصلاتی
– پرهیز از مناطق کشاورزی و فرودست روستاها
– رعایت نسبی چگالی نمونهبرداری بر اساس شرح خدمات
– توزیع همگون و حتیالامکان متناسب نمونهها در سطح حوضه آبریز و تعداد انشعاب آن
– اولویت طراحی نمونهها از آبراهههایی که سنگ بستر خود را قطع کردهاند
– در نظر داشتن اصل مهمSample Junction
– بررسی امکانات جادهای و مواصلاتی
– پرهیز از مناطق کشاورزی و فرودست روستاها
پس از طراحی محل نمونهها بر روی نقشه توپوگرافی، با استفاده از امکانات نرم افزاری، موقعیت UTM محل نمونهها و شماره گذاری آنها انجام می گردد. این مختصات در GPS کارشناسان ذخیره و در اختیار گروههای نمونهبرداری قرار گرفت.
۳- نمونهبرداری و اهمیت آن
نتایج آنالیز نمونههایی که توسط کارشناسان از پهنههای مختلف برداشت میشود مبنای تهیه اطلاعاتی خواهد بود که اساس تمام مراحل دادهپردازی و تدوین گزارش را در بر دارد. خطای نمونهبرداری که عمدتاً ناشی از عدم آگاهی و توجه ناکافی به این امر مهم است باعث تسلسل خطا در بخشهای بعدی گزارش خواهدشد. این امر لاجرم تأثیر نامطلوبی بر روند کار گذاشته و تصحیح اصولی این خطا (خطای نمونهبرداری) فقط با تکرار نمونهبرداری امکانپذیر خواهد بود. بنابراین آشنایی به اهمیت نمونهبرداری، دانش و تجربه کافی شخص نمونهبردار و از همه مهمتر وجدان آگاه و مسئولیت پذیری از ابزارهای اساسی در اجرای موفق این مرحله خواهدبود.
باید در نظر داشت که برداشت هر نمونه صحیح در صورت وجود شواهد کانساری میتواند آغازی بر فعالیتهای بعدی و لاجرم امیدواری به کشف آن باشد، چنانچه نمونهها بطریقه اصولی و مطابق استاندارد برداشت نشوند، امر شناسایی این شواهد صورت نگرفته و شاید صدها سال دیگر نیز مورد توجه قرار نگیرد. علاوه بر این خسران که تا حدودی به وجدان و مسئولیت هر فرد برمیگردد، ضررهای فراوان مالی نیز از این عدم توجه، تحمیل خواهد شد .
با توجه به تجارب گذشته، مسجل شدهاست که بخش عمدهای از عدم دسترسی به اطلاعات مطلوب، ناشی از نمونهبرداری غیر اصولی و غلط بوده و ضرورت اجتناب از آن بر مسئولین پروژههای اکتشافات ژئوشیمیایی، مدیران پروژه و کارشناسان ذیربط واجب است.
۴ _استفاده از GPS
کارشناسان نمونهبردار با آگاهی کامل از نقاط ضعف و قوت GPS در دستور العمل اجرایی خویش این نکات را مدنظر داشتند:
– مختصات قرائت شده از متن نقشه های توپوگرافی ۰۰۰/۱:۵۰با توجه به توانائیهای نرم افزاری خالی از خطا نبوده، این مختصات بنام مختصات دفتری (office coordinate) نامیده شدهاست.
– از مختصات ذخیره شده در GPS(مختصات دفتری) تنها در یافتن آبراهههای اصلی و در مناطقی که توجیه نقشهها مشکل بوده استفاده شده و در وهله اول نقشههای توپوگرافی به عنوان مبنای نقطه یابی در نظرگرفته شدهاست.
– مختصات محل برداشت نمونهها (مختصات صحرائی Field coordinate) با مختصات دفتری مقایسه شده و میزان جابجایی و خطای GPS و سایر خطاها بر آورد شدهاست.
– از مختصات صحرایی در کنترل ناهنجاریها و بازدیدهای بعدی استفاده شدهاست.
– مختصات صحرایی که توسط GPS و با توجه به دقت دستگاهی و توانائیهای آن قرائت شده، در برگههای نمونه برداری (Sampling Card) ثبت شدهاست.
– از مختصات ذخیره شده در GPS(مختصات دفتری) تنها در یافتن آبراهههای اصلی و در مناطقی که توجیه نقشهها مشکل بوده استفاده شده و در وهله اول نقشههای توپوگرافی به عنوان مبنای نقطه یابی در نظرگرفته شدهاست.
– مختصات محل برداشت نمونهها (مختصات صحرائی Field coordinate) با مختصات دفتری مقایسه شده و میزان جابجایی و خطای GPS و سایر خطاها بر آورد شدهاست.
– از مختصات صحرایی در کنترل ناهنجاریها و بازدیدهای بعدی استفاده شدهاست.
– مختصات صحرایی که توسط GPS و با توجه به دقت دستگاهی و توانائیهای آن قرائت شده، در برگههای نمونه برداری (Sampling Card) ثبت شدهاست.
۵_ عملیات صحرایی نمونهبرداری
عملیات نمونهبرداری در کوتاهترین زمان ممکن و با اعزام حداقل ۴ اکیپ نمونهبرداری در مناطق نهگانه انجام شد. مراحل عملیاتی پروژه با تمهیداتی در زمینه اسکان اکیپها، شناسایی اولیه جادهها، تهیه خودروهای صحرائی و لوازم مورد نیاز نمونهبرداران با نظارت مدیر عملیات صحرائی انجام گردید.
هر گروه نمونهبرداری متشکل از یک کارشناس، دو کارگر، خودرو صحرائی و راننده به همراه تجهیزات نمونهبرداری از جمله : GPS، نقشه توپوگرافی ۱:۵۰،۰۰۰منطقه که محل نمونهها قبلاً روی آن مشخص شدهبود، کارتهای استاندارد نمونهبرداری (sampling card)، سرند ۸۰ مش، بیلچه، کیسههای پلاستیکی ضخیم و اسپری رنگ جهت علامتگذاری و درج شماره نمونه در محل نمونه عازم ماموریت شدند.
کارشناسان پس از پیداکردن محل نمونه در محل نمونه با استفاده از نقشه و تطبیق آن با مختصات ذخیره شده درGPS با در نظر گرفتن موارد دستورالعمل فوق و اطمینان از مناسب بودن محل نمونه – به صورتی که نمونه برداشت شده حتی المقدور معرف نواحی بالادست باشد – نمونهها را برداشت نمودند.
در صورت مشاهده مواردی منجمله کانیسازی و آلتراسیون در آبراهههای فرعی که در آنها نمونهای طراحی نشده بود، به کارشناس نمونهبردار اختیار طراحی و برداشت نمونه از آبراهههای مذکور داده شدهاست.
۵_۱_کارتهای نمونهبرداری استاندارد (Sampling Card)
یکی از وظایف اصلی کارشناس نمونهبردار، علاوه بر برداشت نمونه، تکمیل کارت نمونهبرداری است که با استفاده ازGlobal Geochemical Sampling Center طراحی و بهینه شدهاست (جدول شماره ۳-۱). یکی از اهداف طراحی این کارتها برطرف کردن نقاط ضعفی بود که در اکثر مناطق نمونهبرداری به ویژه در کشورهای عقب مانده و در حال توسعه مشاهده میشد. این نقاط ضعف شامل اعمال سلیقه فردی، تنوع در روشهای ثبت اطلاعات، نارسایی اطلاعات ثبت شده، عدم توجه به بعضی موارد مهم و سرنوشتساز از جمله آلتراسیون، مینرالیزاسیون، آلودگی و … میباشد.
بخشهای عمده این کارتها عبارتند از :
الف: اطلاعات کلی شامل شماره نمونه، نام پروژه، نام محل، سیستم مختصات مورد استفاده، مختصات نمونه و نام نمونهبردار …(بخش اطلاعات کلی General Data)
ب: ویژگیهای محیط نمونهبرداری شامل رطوبت، رنگ و ترکیب دانهبندی رسوبات (آیتمهای ۱ تا ۵)
ج: دادههای مرتبط با شیب محدوده، ساختارهای مختلف و توپوگرافی (آیتم ۶)
د: لیتولوژی نمونههای نابرجا (Float)و لیتولوژی رخنمونهای برجا (Outcrop) محدوده (آیتمهای ۹ و ۱۰)
هـ: آلودگی احتمالی در محدوده (آیتم ۱۱)
ب: ویژگیهای محیط نمونهبرداری شامل رطوبت، رنگ و ترکیب دانهبندی رسوبات (آیتمهای ۱ تا ۵)
ج: دادههای مرتبط با شیب محدوده، ساختارهای مختلف و توپوگرافی (آیتم ۶)
د: لیتولوژی نمونههای نابرجا (Float)و لیتولوژی رخنمونهای برجا (Outcrop) محدوده (آیتمهای ۹ و ۱۰)
هـ: آلودگی احتمالی در محدوده (آیتم ۱۱)
تمامی بخشها و باکسهای طراحی شده )بویژه بخش اطلاعات کلی (General Data توسط کارشناس و در هنگام نمونهبرداری تکمیل شدهاست.
در ضمن در صورت مشاهده آلتراسیون و کانیسازی، کارشناس نمونهبردار موظف به توضیح آن در ستون Comments خواهد بود.
۵_۲_ مدیریت عملیات صحرایی
با توجه به اهمیت بسیار بالای نمونهبرداری و با هدف به حداقل رساندن خطاهای این مرحله، مدیریت عملیات صحرایی در اختیار یکی از کارشناسان زبده مشاور قرار داده شده که بصورت تمام وقت در عملیات صحرایی شرکت نمودهاست. از جمله اهم وظایف این مدیریت میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
– سازماندهی بهینه گروهها وانتخاب بهترین مسیرهای دسترسی (با توجه به بازدید مقدماتی).
– همراهی گروهها بصورت متناوب و کنترل مستقیم عملیات نمونهبرداری.
– کنترل مجدد نمونهها و تکمیل چک لیست نمونهبرداری روزانه هر اکیپ و تحویل گرفتن نمونهها.
– همراهی گروهها بصورت متناوب و کنترل مستقیم عملیات نمونهبرداری.
– کنترل مجدد نمونهها و تکمیل چک لیست نمونهبرداری روزانه هر اکیپ و تحویل گرفتن نمونهها.
جدول شماره (۳-۱): کارت نمونهبرداری استاندارد (نمونههای ژئوشیمی رسوبآبراههای)
– نظارت دقیق و مداوم بر تکمیل نقشه پیشرفت کار و کارتهای نمونهبرداری در پایان هر روز کاری.
– بررسی نمونههای سنگی برداشت شده توسط گروهها و انتخاب آنها جهت مطالعات بعدی.
– کنترل مناطقی که بعنوان محدودههای بالقوه پتانسیلدار توسط گروههای نمونهبرداری معرفی شدهاست.
– نظارت مؤثر بر خشک کردن نمونههای خیس و الک نمودن آنها در راستای کاهش آلودگی و به حداقل رساندن خطاهای انسانی.
– نظارت موثر بر شستشو و آمادهسازی نمونههای کانیسنگین در صورتیکه این نمونهها در کمپ صحرایی یا در منطقه شستشو و آمادهسازی میشوند.
– تکمیل لیست نهایی و کنترل نهایی نمونهها، بستهبندی و ارسال آنها به دفتر شرکت.
با توجه به موارد ذکر شده در منطقه مورد مطالعه، تعداد ۲۴۰ نمونه ژئوشیمی، ۳۸ نمونه کانیسنگین و ۱۰ نمونه مینرالیزه برداشت گردید.