A ritkaelemek területi eloszlásának vizsgálata lényegében geokémiai tér
képezés, melynek léptékét a kutatás célkitűzése, fázisa és a terület földtani képződményeinek változatossága szabja meg. A geokémiai térképező munkát csak földt ani-fej lődést őrt énét ileg jól ismert területen lehet megkezdeni és a
4 A területi geokémiai (MÁFI) 49
geokémiai térkép alapja szerkezetföldtani, ősföldrajzi, kőzetgenetikai térkép legyen.
A területi geokémiai térképezés iránt az érdeklődés növekvőben van. Ez nemcsak a világszerte növekvő ritkafémszükséglettel függ össze, hanem a geo
kémiai térképek egyéb irányú hasznosításával is. Egy-két más irányú haszno
sítást is példaként említve: földtani fáciesek geokémiai jellemzése; az agroló- giában a hasznos nyomelemek hiányát mutató és a káros nyomelemekben többlettel rendelkező termőterületek körülhatárolása; metamorf kőzetek ese
tében a kiindulási kőzetanyag eredetének vizsgálata stb.
A területi ritkaelem-kutatás gyakorlati kivitelére ötéves munkánk során a következő tapasztalatokat gyűjtöttük:
a) A mintavétel módja
A geokémiai érckutatásnál alkalmazott mintavételi előírásokat csak az esetben alkalmazhatjuk, ha egy speciális területen célszerűnek látszik a talaj
takarót vizsgálni, vagy hidrometallometrikus vizsgálatokat végezni, illetve akkor, ha nagy kiterjedésű, homogén képződményt hálószerű mintavétellel kutatunk meg.
A területi ritkaelem-kutatásnál a mintavétel módját a terület földtani adottságai és a kutatás fázisa (átnézetes vagy előzetes-részletes fázis) befolyá
solja. Az előbbi szempont a mintázás elvét, az utóbbi pedig a mintázás sűrűsé
gét érinti.
A mintagyűjtés elvét úgy kell megállapítani, hogy az a terület földtani felépítését figyelembe véve földtani szelvényeken alapuljon.
Magmás kőzetterületen, a vulkanológiai felépítés szerint, minden kőzet
típust — beleértve az utómagmás folyamatok által elváltoztatott kőzetanya
got is — meg kell mintázni. Miután a vulkáni összletekben többnyire nagy fel
színi elterjedésű képződmények szerepelnek, így az átnézetes kutatási fázisban km2-enként 5— 6 kőzetminta vizsgálata elegendő az illető képződmény geo
kémiai jellemzésére. Kisebb képződményfoltok esetén, vagy előrehaladottabb kutatási fázisban a mintavételi pontokat célszerűen sűríteni kell.
Üledékes kőzetterületen a mintavétel alapvető szempontja a terület réteg- tani felépítése. Ebből kiindulva a mintázást részben dőlésirányú, részben csapásirányú szelvényben végezzük. A fáciesváltozásokra is tekintettel kell lenni és minden fáciesterületről egv szelvényt (felszíni vagy fúrásszelvényt) meg kell mintázni. Az átnézetes kutatási fázisban ez mintaszelvényként szol
gálhat minden hasonló korú és fáciesű területre. Általános alapelvként ki
mondható, hogy az átnézetes kutatási fázisban minden kőzetváltozatból leg
alább egy mintát be kell gyűjteni.
Kristályos kőzet területen a mintagyűjtés szintén szelvények szerint tör
ténik. Ilyen területeknél különösen tekintettel kell lenni a bonyolult szerkezeti felépítésre és a folyamatos rétegsor összeállítására. Egyébként a kristályos kőzet eredetétől függően a mintavételi szabályok ugyanazok, mint a magmás és üledékes kőzeteknél. Itt is arra kell törekednünk, hogy minden képződmény
ből legalább egy minta vizsgálatra kerüljön.
A részletesebb kutatási fázist az anomáliát mutató területekre célszerű alkalmazni. Ilyen esetben a mintázásra már hálózatos sűrítést kell végezni és a produktív képződmények vastagságának megállapítására fúrásokat mélyíteni.
Részletes kutatásnál a szokásos mintavételi szabványokat, normákat lehet alkalmazni.
A minta nagyságát is a kőzetanyag mineműsége szerint kell megválaszta
nunk, mert feltétlenül érvényesülnie kell annak az alapelvnek, hogy a kőzet- összletből kivett mintának az egész összletet jellemeznie kell. Homogén összlet jellemzésére kisebb mintadarab is elegendő.
A korszerű kutatási elvek szerint általában nagy mintaszámmal dolgoz
nak, ha ezenfelül még a megbízhatóság növelésére nagy mintadarabokat is gyűjtünk, akkor a kutatás költségeit igen megnöveljük. Meg kell tehát talál
nunk mind a minták számára, mind a mintadarabok nagyságára azt az optimá
lis, kompromisszumos mennyiséget , mely a megbízhatóság veszélyeztetése nélkül a költségráfordítást a lehetőség szerint csökkenti. Jó segítséget nyújt ebben a matematikai statisztika, melynek segítségével az átlagos alapösszetételt a leg- megbízhatóbban lehet optimális számú reprezentatív mintával jellemezni.
Különösen kívánatos a mintázásnál figyelembe venni a matematikai statisz
tikai elveket akkor, ha az eredmények feldolgozását is statisztikus értékeléssel végezzük.
b) A kőzetminták laboratóriumi előkészítése
Az aprítás, porítás, átlagolás szokásos laboratóriumi műveleteit a ritka- elem-kutatásra begyűjtött kőzetmintákon is a szokásos módon alkalmazzuk, de ezenfelül sokszor fellépnek a kőzetelőkészítéssel szemben egyéb követelmé
nyek is. Gyakran nem elégedhetünk meg azzal, hogy a kőzetminta elem- és nyomelemtartalmát meghatározzuk, hanem szükséges azt is tudnunk, hogy egyik vagy másik elem a kőzet melyik ás vány összetevőjében dúsul és a dúsulás módja is fontos lehet. Szükségünk van tehát a kőzet monominerális frakcióira.
E frakciók előállítására a szokásos fajsúly-, szemcseméret szerinti elválasztást, mágneses, elektrosztatikus szeparációt, egyes esetekben a mikroszkóp alatti válogatást alkalmazzuk. A nyert ás vány frakciók tisztaságát röntgendiffrakció
val, vagy kevésbé bonyolult esetekben optikai úton ellenőrizzük. Ha a labora
tórium mikroszondával rendelkezik, akkor feleslegessé válik az ásványok különválasztása, mert közvetlen információt nyerhetünk az egyes ásványszem- csék kémiai összetételéről.
c) A kőzetminták laboratóriumi vizsgálata
A ritkaelem-kutatás legelterjedtebb laboratóriumi módszere sok év óta, de még napjainkban is az optikai színképelemzés és a fluoreszcenciás röntgen- színképelemzés.
Nem célja ennek a munkának a színképmódszerek részletes ismertetése, csak annyit kell említenünk, hogy az alkalmazott eljárást is a kutatási fázistól tesszük függővé. Az átnézetes fázisnál az általános tájékozódás a cél, ilyen esetben a színképelemzési eljárást úgy módosítjuk, hogy egy felvétellel minél több elemre nyerjünk kielégítő pontosságú információt. A részletesebb kutatási fázisban, vagy ha a vizsgálat csak 1 — 2 elemre, esetleg egy elemcsaládra terjed ki, akkor a keresett elemekhez legalkalmasabb gerjesztési körülményeket al
kalmazva pontosabb mennyiségi meghatározásokat végezhetünk nagyobb
ér-4* 51
zékenységgel (1. Zentai