پی جوئی ژئوشیمیایی مواد معدنی
بسیاری از ذخایر معدنی در سطح زمین قرار ندارند. آنها یا ممکن است توسط پوشش ضخیمی از خاک پنهان شده باشند یا ممکن است در زیر لایه هایی از سنگ به قرار داشته باشند. برای یافتن اینگونه ذخایر، روشهای پیچیده تر، مبتنی بر ژئوشیمی، ژئوفیزیک، و ژئوبوتانی بسیار راهگشا است. اکثر این روشها نیاز به آموزشهای تخصصی و در برخی موارد تجهیزات گران قیمت دارند.
بسیاری از ذخایر معدنی در سطح زمین قرار ندارند. آنها یا ممکن است توسط پوشش ضخیمی از خاک پنهان شده باشند یا ممکن است در زیر لایه هایی از سنگ به قرار داشته باشند. برای یافتن اینگونه ذخایر، روشهای پیچیده تر، مبتنی بر ژئوشیمی، ژئوفیزیک، و ژئوبوتانی بسیار راهگشا است. اکثر این روشها نیاز به آموزشهای تخصصی و در برخی موارد تجهیزات گران قیمت دارند.
پی جوئی ژئوشیمیایی مبتنی بر اندازه گیری سیستماتیک یک یا چند ویژگی شیمیایی سنگ، خاک، رسوب رودخانه، آب یا گیاهان می باشد. ویژگی شیمیایی که معمولاً اندازه گیری می شود، مقدار غلظت عنصر کمیاب کلیدی است. هدف، یافتن مناطقی در خاک ها یا سنگ های حاوی غلظت های بسیار زیاد عناصر خاص است که سبب می شود فرد مکتشف را به سمت یک ذخیره معدنی پنهان راهنمایی کند. چنین غلظت عناصر شاخصی در سنگ ها و خاک ها یک "ناهنجاری" ژئوشیمیایی را تشکیل می دهند. مقدار واقعی عنصر کلیدی در یک نمونه ممکن است بسیار کم باشد و اگر نسبت به محیط اطراف خود غلظت بالاتری داشته باشد، یک ناهنجاری محسوب می شود. به عنوان مثال، اگر بیشتر نمونه های خاک حاوی نقره ای در حدود 0.00001 درصد (0.1 در میلیون) باشند، اما تعداد معدودی حاوی 0.0001 درصد (1 در میلیون) باشند، نمونه های کم با غلظت بالاتر، ناهنجاری ژئوشیمیایی محسوب می شوند. ترسیم نتایج غلظت عناصر بر روی نقشه ممکن است مناطق مورد نیاز به بررسی بیشتر را نشان دهد.
ناهنجاریهای ژئوشیمیایی به صورت ناهنجاریهای اولیه یا ثانویه طبقه بندی می شوند. ناهنجاریهای اولیه از پراکنش خارجی عناصر از محلول های تشکیل دهنده مواد معدنی ناشی می شوند. غلظت "زیاد" فلزات در اطراف ذخایر معدنی و پراکندگی فلزات به صورت جانبی یا عمودی در امتداد شکستگی ها ممکن است منجر به نشت "هاله ای" شود که صدها متر از ذخیره فاصله دارد. هاله های از این نوع به ویژه در پی جوئیهای ژئوشیمیایی مفید هستند زیرا ممکن است ابعاد آن صدها برابر بیشتر از ذخیره معدنی باشد که این هاله آنها را احاطه کرده و از اینرو تعیین موقعیت مکانی آن آسانتر است.
ناهنجاری های ثانویه از پراکندگی عناصر توسط هوازدگی ناشی می شود. برخی از کانیهای اولیه، مانند کاستیریت، در برابر هوازدگی شیمیایی مقاوم هستند و توسط جریان آب به صورت مواد آواری منتقل می شوند. دیگر کانیها ممکن است حل شوند و فلزات ممکن است به صورت محلی مجدداً رسوب کند و یا بصورت محلول در آبهای زیرزمینی و سطحی منتقل شوند. بخشی از فلز موجود در محلول ممکن است توسط گیاهان و درختان جذب شود و می تواند در بافت زنده متمرکز شود. مطالعات زیادی در مورد میزان فلز موجود در خاکهای برجا روی نهشته های سولفیدی انجام گرفته است و به طور کلی مشخص شده که مقادیر ناهنجار فلز در خاک رابطه تناتنگی با بیشترین غلظت فلزات در سنگهای زیرین دارد.
کلیه محصولات هوازدگی در یک حوضه آبریز از طریق سیستم آبراهه ها و رودخانه هایی که از منطقه خارج می شوند به بیرون هدایت می گردند. بخشی از محصولات هوازدگی به شکل مواد شیمیایی در محلول و بخشی نیز به صورت رسوبات هستند. هر کدام یا هر دو قابل نمونه برداری و آزمایش هستند و ترکیب آنها منعکس کننده ماهیت شیمیایی سنگ ها در حوضه آبریز است. بنابراین وجود یک کانسار در یک حوضه آبریز ممکن است از طریق آنالیز فلزات جدا شده توسط هوازدگی و یا در قالب بخشی از آبرفت رودخانه ای یا حمل در محلول شناسایی شود. موقعیت ذخیره معدنی را در حوضه را می توان از طریق نمونه برداری از آب و رسوبات از هر شاخه متوالی و تعیین اینکه غلظت کدام عنصر از میزان نرمال آن فلز بالاتر است تعیین کرد. این روش، فرایند جستجو را به سمت مناطق مطلوب محدود می کند.
آلودگی مواد سطحی یک خطر همیشگی در بررسی های ژئوشیمیایی است. متداول ترین منابع آلودگیف مواد ناشی از فعالیتهای معدنی هستند. چنین موادی ممکن است به طور گسترده ای در سطح زمین پراکنده شوند و کانسنگهای موجود در آنها ممکن است اکسیده شده و وارد محلول شوند و خاک، رسوب رودخانه و آب را آلوده کند و سبب پنهان شدن ناهنجاری های طبیعی شود. به همین ترتیب دود کارخانه های ذوب فلز، گرد و غبارهای مواد معدنی و قطعات فلزی که توسط انسان به محیط طبیعی وارد می شوند، ممکن است خاکها و سنگها را نیز آلوده کنند.
روشهای تجزیه آزمایشگاهی مورد استفاده در پی جوئی ژئوشیمیایی باید به اندازه کافی حساس باشد تا مقادیر کمی از عناصر کلیدی را تعیین کند، به اندازه کافی دقیق باشد تا کمترین تفاوتها در غلظت را نشان داده شود، به اندازه کافی سریع باشد تا تعداد زیادی نمونه در یک روز مورد آنالیز قرار گیرد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
