(Geochemical Exploration)

คมอส ำรวจแรเบองตน 5 ปญญำ จำรศร

บทท 5 การส ารวจธรณเคม

(Geochemical Exploration)

5.1 หลกการเบองตนในการส ารวจ 5.1.1 วงแรและการส ารวจธรณเคมทเกยวของ การส ารวจธรณเคมอาศยหลกการทวา การแสดงตวหรอการกระจายตวของธาต (รป 5.1.1 และ5.1.2, ตาราง 5.1.1) หรอแรทเราสนใจมกเกดขนรอบๆแหลงแรนนซงธาตแตละชนดมการแพรกระจายตวแตกตางกน (ตาราง 5.1.2) ในแตละสภาพธรณวทยาหรอระยะทหางจากแหลงแร (ตาราง 5.1.3) การแสดงตวนอาจเปนผลมาจากกระบวนการจากการเกดแหลงแรโดยตรง (ปฐมผลหรอ primary process) หรอกระบวนการขนานการพนผว (ทตยผลหรอ sceondary process)กได ซงทงสองลกษณะนจะกอใหเกดความผดปกต(anomalies) ทางธรณเคมขนได และถาหากเกดความผดปกตในธาตบางธาตมากพอกสามารถทจะเปนตวการส าคญทจะชบงถงบรเวณเกดแร(mineralization)ได (ตาราง 5.1.4 และ 5.1.5) แตไมใชไปจนถงการหาแ หลงแร(mineral deposits) ทมคณคาทางเศรษฐกจไดทกครง การแสดงตวเนองจากกระบวนการเกดแหลงแรโดยตรงนมกเกดเปนวง ซงอาจเรยกอกอยางวาวงปฐมผล (lithogeochemical halo หรอ primary dispersion pattern) ซงเปนการแสดงออกของการเปลยนสภาพ(alteration) หรอโซนแรหรอวงแร(Zoning pattern) อาจมความกวางเพยงไมกเซนตเมตรรอบๆแหลงแรเลกๆ หรออาจกวางใหญเปนหลายรอยหลายพนเมตรรอบแหลงแรใหญ ยกตวอยางเชน แหลงสงกะสท Tynagh และ Navan ประเทศไอรแลนด พบวาโซนแรทมคาสงกะสสงผดปกต ปรากฏเปนวงกวาง 1 กม รอบแหลงแรและมคาผดปกตของแมงกานสเปนวงกวางถง 10 กม และเหนอแหลงแรขนไป 300 ม ลกษณะของวงแรไมไดบงบอกถงการเกดแบบสายแรเกดหลง (epigenetic) หรอจากกระบวนการจากตะกอนภเขาไฟ(volcanic sediments) แตกลบเปนผลมาจากกระบวนการทเกดขนพรอมๆกบการแขงตวโดยตรงจากหนตะกอน(syngenetic sedimentary) ของแหลงแร เหมอนอยางกรณของแนวทองแดงของประเทศแซมเบย Zambia ในทวปอาฟรกา และแหลงคเปอรชเฟอร (Kupcrschifer) ของประเทศเยอรมน ซงถาหากมความกวางใหญเหมอนอยางของแซมเนย และคเปอรซเฟอรแลวกอาจสามารถจดเปนปรมณฑลแรกไดเพราะมความยาวเปนรอยๆกโลเมตร สวนการกระจายตวหรอแสดงตวแบบวงทตยผล(secondary dispersion pattern หรอ secondary geochemical halo)นน ยงคงประกอบดวยสวนของการเกดเปนแหลงแรปรากฏใหเหนอย ซงอาจปรากฏ

คมอส ำรวจแรเบองตน 5 ปญญำ จำรศร 197

พบในรปของเศษหน ดน ตะกอน หรอน า จากระยะตงแตไกลจนถงใกลจากแหลงกไดในบางสภาวะการ ธาตทกระจายตวจากแหลงแรอาจจะกลบมาอยรวมกนใหม(reconcentration) และเกดเปนแหลงแรใหม


รป 5.1.1 กระบวนกำรแพรกระจำยของธำตในทำงธรณเคม

รป 5.1.2 กำรแพรกระจำยของธำตในสภำวะแวดลอมพนผว ซงขนอยกบประจและรศมของไอออน

ตำรำง 5.1.1 ตวอยำงกำรแพรกระจำยในสภำพแวดลอมตำงๆ


ตำรำง 5.1.2 กำรกระจำยตวของธำตในสภำพแวดลอมแบบพนผว

ตำรำง 5.1.3 ตวอยำงปรมำณสำรหน (As) ในดนซงท ำหนำทเปนธำตแมสอใหสนแรทองค ำ


ตำรำง 5.1.4 กำรเกดรวมกนของธำตในหนชนดตำงๆ

ตำรำง 5.1.5 ตวอยำงธำตแมสอ(path finder) ทส ำคญในแรและตวอยำงทเกบ


ได เชน การเกดแหลงสนแรน าใตดน(supergene enrichment orebody) หรอทมกพบบอยกคอ การเกดสะสมตวใหมเปนกระจกๆ ในทใหมจนเกดไปรบกวนหรอปดบงบรเวณทเปนแหลงแรจรงๆทอยขางใตได ความจรงการใชประโยชนของวงทตผลนนไดท ากนมานานพอๆกบการส ารวจหาแหลงแร ตาราง 5.1.6 แสดงแรและสนแรทมกพบเหนไดในบรเวณตอนบนทหนมกการผพงจนถงระดบน าใตดน ในสมยโบราณนกส ารวจอาจตดตามหาเศษกอนแร(ทเขาสนใจ)หรออาจเลยงแร(panning)หาแรโลหะหนก เชน ทองค าไปเรอยๆจนพบแหลงแร โดยทวธการส ารวจธรณเคมแบบโบราณ คอชวง ค .ศ.1940-1950 นน อาศยการตรวจวดธาตจากเครองมอทเรยก emission spectroscopy หรอจากการวเคราะหเคมอยางละเอยด เพอดวามแรหรอธาตทเราสนใจหรอไม โดยปกตคาทเราใชจดความผดปกตทางเคมอยในรปหนงตอลาน(part per million หรอ ppm)โดยน าหนก หรอ gm/ton เชน คาธาตทองแดงในหน ในปจจบนดวยเครองมออนทนสมยเราสามารถวดคาความละเอยดไดมากถงหนงตอพนลาน(part per billion หรอ ppb หรอ 10-7%) โดยน าหนก เชน คาทองหรอทองค าขาวในหน เปนตน ยงเปนการส ารวจโดยใชพชหรอธรณพฤกษศาสตร (Geobotanical Exploration) หรอกงไมสออนดวยแลว สามารถใชอยางไดผลดมาชานานแลว ไมวาเปนการท าแผนทธรณวทยา และส ารวจแร(หรอน า) แตวชาธรณพฤกษศาสตรกไมพฒนาจนกระทงเราเรมรจกความสมพนธระหวางหน ดน และตนไมไดดพอ ในปจจบนการส ารวจธรณพฤกษศาสตรใชกนอย างกวางขวางในขนการบนส ารวจเบองตน และโดยการแสดงออกของพชพนธจากภาพดาวเทยมใตแดง (infrared) และภาพชนดหลายชวงคลน (multispectral images) ซงอยในระบบโทรสมผส(remot-sensing technique) อกแบบหนง ธรณพฤกษศาสตรจงเปนธรณเคมจรงๆ ทสวนของตนไม การปรากฏของตนไมแตละชนด และรปรางลกษณะ(ทเปลยนไป)ของตนไมสามารถน ามาเปนหลกฐานซงแสดงถงความผดปกตทางธรณเคมได ซงออกมาในรปบรเวณกวางจนมาถงขนาดมาตราสวนเลกๆ เชน มอสตามแหลงทองแดง (vopper-mosses) หรอไลเคน(lichen) บางชนดซงคาบเกยวกบเรองของจลชววทยา(micro biology)ดวย ดวยเหตนจงท าให Watterson และคณะ (1986) ไดท าการทดลองถงวะการตรวจหาชนดของบกเตรทพบในดนทมธาตโลหะอยสงเหนอแหลงแรทองแดงและแหลงรซบไฟดได ส าหรบธรณสตวทยา(Geozoology) ไดถกน ามาเกยวของกบการเขาถงแหลงแรโดยอาศยการสงเกตจากสตว เชนการตรวจดเมดแรในดนจากจอมปลวก(termite mounds) ใชไดผลในหลายแหงในเขตรอน และการตรวจหาจากจอมปลวกและปลวกนเองอยางนอยกท าใหเราพบแหลงทองค าหนงแหลง ซงกคอเหมองปลวก(Termite Mine) ในประเทศซมบบเว(Zimbabwe) ทวปอาฟรกา จนท าใหนกธรณเคมหลายทานท าการเกบผงและตรวจหาธาตพบนอย(traceelements) ในผง (โดยอาศยหลกทวาผงหากนไมไกลจากรงเกนกวา 2 กโลเมตรได) ตลอดจนการเกบตวอยางของสาหราย หอย และปลาตามโคลน


ตำรำง 5.1.6 สนแรทมกพบในบรเวณทผวโลกเกดกำรผพง (ตวเอน = แรพบนอย, ในวงเลบ = แรคงทนเหลอคำง หรอ resistates (Peters, 1987)


(pelagic fish) มาวเคราะห หรออยางเชนนกในอเมรกาใตทชอ elmiuero เปนทรจกกนดวาชอบท ารงอยตามโขดหนควอรต(quartz) เทาทผานมาจนถงปจจบน การส ารวจโดยวธเคมถอไดวาเปนวธการส ารวจทไดผลกบการหาแหลงแรมากวธหนง เชน แหลงแรทองแดงเนอดอก (porphyry copper) ทชอ Casino(คาสโน)หรอแหลงทองฝงปะ ชอ Jerritt Canyon (เจอรด แคนยอน) และ Aroona (อรนา) ทางใตของออสเตรเลยหรอตะกวสงกะสแถบลมน าแมกอารเทอร (McArthur) ในรฐ Northern Territory ประเทศคานาดา แหลงพวกน คนพบโดยวธธรณเคมแทบทงสน ส าหรบในเมองไทยแหลงแรโลหะพนฐานบรเวณยางเกยง-อมกอย(เขตตอระหวางจงหวดตาก-เชยงใหม) ถอไดวาเปนแหลงทเกดจากผลของการส ารวจธรณเคมทนาสนใจมากในปจจบนแหงหนง สวนแหลงแรทคนพบโดยวธธรณพฤกษศาสตรอยางเดยว ไดแก แหลงแรยเรเนยมหลายแหลงในรฐยทา (Utah) และนวแมกซโก (New Mexico) ของสหรฐอเมรกา อยางไรกตามการส ารวจทใหไดผลดและทถกตองจนเปนทยอมรบในปจจบนต องใชวธการส ารวจหลายอยางและตวอยางหลายประเภทประกอบกนและเปนขนเปนตอน และไมสามารถบอกไดวาอะไรส าคญกวาอะไร แหลงตะกว-สงกะสของประเทศไอรแลนด (Ireland) พบโดยวชาธรณเคมกอน เหมองทองแดงหลายเหมองคนพบเพราะอาศยตนดอกกหลาบทองแดง(Copper flower)เปนตวก าหนดแหลงทองแดงมากมายของประเทศนามเบย(Namibia) และบอสวานา(Botswana) ในทวปอาฟรกาใชธรณพฤกษศาสตรเขาชวยถงไดพบ และโดยอาศยแหลงถานพท(peat) ท าใหเกดใชทงธรณเคม ธรณพฤกษศาสตร และธรณฟสกสในการหาแหลงทองแดงเนอดอก(porphyry copper) ทชอ Coed-y-Brenin ของประเทศเวลส การส ารวจธรณเคมบรเวณกวาง(Reconnaissance Geochemistry)มประโยชนในการก าหนด พนทขนาดใหญทนาสนใจทประกอบดวยพนทเลกๆ ยอยๆ เปนแหงๆ ทอาจมแหลงแรได แหลงแรทองแดงเนอดอกทชอ Panguna ตอนบน และ Bougainville ของเกาะ Papua New Guinea และแหลงชอ La Coridad ใน Sonora กเกดจากการส ารวจธรณเคมโดยวธนกอน จนตองท าการเกบตะกอนทองน า และเกบดนควบคกบการส ารวจธรณเคม ท าใหเรารวาแหลงนมสภาพคลายกบแหลงทองแดง Teledo ของฟลปปนสในแงอาย ชนดหน และการเกดสายแรควอรต สวนแหลง La Caridad นน พบความผดปกตของทองแดงเปนระยะทาง 20 กม จนไปถงเหมองเกา 2 เหมอง จงท าการส ารวจธรณเคม และธรณฟสกสชนด IP และท าแผนทธรณวทยาประกอบกบการศกษาเปลอกหนทถกชะ (leached capping) ดวย 5..1.2 คาความผดปกต (Anomalies) คาปกต (Background) และคารบกวน (Noise) ทงการส ารวจโดยธรณเคมและธรณฟสกสมหลายอยางทสามารถเปรยบเทยบกนได และมหลายอยางทเหมอนกน อยางเชนทงธรณเคมและธรณฟสกสไมสามารถก าหนดต าแหนงของแหลงแรได แต


สามารถบอกแนวทางหรอขอมลซงสามารถน ามาตความในแงของแหลงแรทนาสงสยได โดยอาศยลกษณะทางธรณวทยาทเออใหเกดแหลงแรนน คาผดปกตนสามารถวดออกมาเปนตวเลขทแยกจากกลมตวเลขทประกอบกนขนมาเปนคาปกตได นอกจากนนยงสามารถตรวจจบคาความแตกตางนไดในธรรมชาต โดยทคาผดปกตสามารถก าหนดออกมาใหมปรมาตรและรปทรงทแนนอนได และเกดขนจนถงความลกหนงททราบคาได สวนคารบกวนซงมกพบบอยในการส ารวจโดยวธธรณฟสกสกพบไดจากการส ารวจธรณเคมเหมอนกน ซงออกมาในรปของการเกบตวอยาง การเตรยมตวอยาง การวเคราะหตวอยาง หรอใชสารเคมทไมถกตอง หรอแมแตทเกดจากธรรมชาตโดยตรง เชน การเคลอนตวของของไหลอยางเปนไปตามระบบ การผพงและการกดกรอนทท าใหเกดคาผดปกตทไมส าคญ (non-significant anomaly)ขนได อยางไรกตามปญหาสภาวะแวดลอมเปนพษ (environmental pollution) กถอวาเปนสงผดปกตและความนากลวทางธรณเคมอกไดเหมอนกน การรบกวนทางพนดน (terrane noise) ทงทางธรณเคมและทางธรณฟสกสเกดจากทศทางความลาดชนของพนดนซงกอใหเกดผลตอการเปลยนแปลงการเคลอนยายมวล (mass wasting) และการกดกรอน และมผลใหเกดการรบกวนทางธรณดวย เชน ท าใหเกดการสะสมตวของธาตนยส าคญ (key elements) เกนกวาปกตได

5.2 ขนตอนของการส ารวจธรณเคม (Sequence of Exploration Geochemistry) ในการส ารวจธรณเคม ไมวาทใด โดยวธใด หรอไมวาจะเปนขนบรเวณกวางหรออยางละเอยด ขนตอนของการส ารวจทส าคญมอยเปนตอนดงตอไปน

1. การเลอกวธ ธาตทจะหาความแมนย าถกตอง ซงการเลอกวธใดยอมขนกบเงนลงทน (cost) สภาพทางธรณวทยา ชนดของงานภาคปฏบตทเคยท ามากอน และทส าคญทสดคอขนกบการส ารวจลทาง (orientation survey) ซงตองอาศยความเจนจด(หรอความมประสบการณ)จากสภาพภมประเทศทเหมอนกน หรอจากลกษณะของแหลงแรทเคยท ามาแลว

2. โปรแกรมการเกบตวอยางเบองตนวาจะเกบอะไร (Check samples) และลกเทาใด (depth sample) เพอบอกขดความมนใจ และหาตวท าใหเกดคารบกวน

3. วธการวเคราะห วาท าใหหองปฏบตการหรอท าในสนามโดยตรง ซงตองมการตรวจดคาม กวธ และวธใดดทสด

4. วเคราะหขอมลทางสถต ซงมกน ามาเปรยบเทยบกบขอมลทางธรณวทยา และขอมลทางธรณฟสกสเสมอ

5. ความมนใจในคาผดปกตทปรากฏ ซงอาจตองท าการเกบตวอยางเพมเตม และวเคราะห ตวอยางใหละเอยดและมากขนในพนทยอยลงไปอก จากโดยการเกบตวอยางใหถขน และวเคราะหใหดมากขน


6. การก าหนดพนทเปาหมาย เพอเตรยมการเกบตวอยางใหม หรอวเคราะหใหละเอยดใหม การเตรยมการเพอการเกบตวอยางใหมหรอวเคราะหเพมเตมเปนสงส าคญทางธรณเคม ซงทงนธรณเคมกเหมอนธรณฟสกสคอตองส ารวจเพอหาความผดปกตทเกยวของกบรปแบบการเกดแหลงแร(ore-deposit model)ใหได ซงรปแบบอาจเปลยนแปลงไปอยางสนเชงกได ขอมลหลมเจาะไมตรงกบรปแบบทคดไวจนตองเปลยนรปแบบการเกดหรอไม แหลงดบก-ทงสะเตน-โมลบดนมของเขาพรเซนต(Mt. Pleasant) ในรฐ New Brunswick ประเทศคานาดาคนพบไดตอเมอน าขอมลธรณฟสกส ขอมลธรณเคม และขอมลธรณวทยามาประกอบกนขนหลายครง ในขนแรกของการส ารวจไดน าเอาการเกบตะกอนทองน ามาใชในเขตพนท 260 ตรกม และมอย 3 แหงทพบคามปรมาณทองแดง ตะกว และสงกะสสงกวาปกต แตพบขนตดตามผลทงตะกอนทองน าและดนใหขอมลวามพนทมศกยภาพของธาตเหลานสงเพยงพนทเดยว และเมอถงขนส ารวจธรณเคมโดยละเอยด โดยเกบตวอยางดนในระยะหาง 30x120 เมตร ยงผลใหตองเลอกท าการส ารวจธรณฟสกส และเจาะส ารวจการส ารวจโดย EM ซงกไมพบตวชบงแหลงแรแตอยางไร แตการเจาะส ารวจกลบพบการก าเนดเปนแหลงแรอยางออนๆ (weak mineralization)บาง จนในทสดตองมการวเคราะหขอมลใหม โดยมการเกบดนมาท าการวเคราะหหาแรโมลบดนม และดบกจนถงไดพบคาความผดปกตของธาตดงกลาวได เนองจากผลวเคราะหยงไมแจมชดนก จงตองมการเจาะเพมเตม แตคราวนกลบใหขอมลธรณวทยาใหมขนจนน าไปสการหาขอมลธรณเคมเพมเตม ดงนนคราวนจงเกบตวอยางดนในระยะ 6x30 ม ในพนททไมใหขอมลตามทตองการประกอบกบท าการวเคราะหเคมตวอยางดนดวยวธใหมท าใหไดกลมของคาผดปกตชนดใหมขน ซงตอนนพอจะสมพนธหรอเขากบขอมลทางธรณวทยาไดด และแลวจงเกบตวอยางหนมาวเคราะหเพมโดยเฉพาะบรเวณทคดวาเปนแนวผดปกต ผลปรากฏวาพบแนวแรดบกและกสามารถก าหนดขอบเขตไดวาแนวแรนเลอนไปเนองจากอทธพลของธารน าแขงไปเทาใด ถงตอนนจงไดท าการเจาะหลมอกแถมเจาะอโมงคส ารวจเพอดแนวแรอยางจรงๆ ซงตอมาอก 11 ปใหหลงนบตงแตการส ารวจแบบบรเวณกวาง(ทพบคาผดปกต 3 แหง) เหมองจงเกดขนมาและเปนเหมองทงสเตนโมลบดนมทมก าลงผลตถง 2,000 ตนตอป

5.3 ลกษณะขนพนฐาน ทงการส ารวจโดยธรณเคมและธรณพฤกษศาสตร มไวเพอน ามาคนหาแหลงแรขางใต แตบางครงกอาจจะน าไปใชกบการส ารวจธรณวทยาในพนททมพชปกคลมหรอชนดนหนากไดอทธพลของชนดหนตอพชพนธตางๆ เปนทรจกกนมานานแลว ดงนนบางคนจงใชพชเปนมาชวยในการท าแผนทธรณวทยา เชน ปาไผเมองกาญฯมกจะพบเหนบอยๆในบรเวณเขตหนปนหรอหนควอรตไซต(quartzite) หรอปาไผเมองเลยกมกอยกบหนเชรต(chert) ตนดบกมกพบมากในบรเวณทเปนแหลงดบกทางใตหรอตนสงกะสมกพบเหนบอยๆ ในแถบภาคตะวนตกโดยเฉพาะทเปนแหลงสงกะส


ตวอยางของการท าแผนทธรณเคม แตไมใชท าเพอการส ารวจธรณเคมกมอยบาง เชน ในองกฤษและสกอตแลนด แรโลหะทลอนจากตะกอนทองน า เมอน ามาวเคราะหโดยวธการเลยวเบนรงสเอกซเรองแสดง(XRF) เพอหาอตราสวนระหวางโลหะ เพอน ามาใชหาชนดหรอล าดบ (phase) ของหนแกรนตได นอกจากนนยงน ามาหาชนดของหนแปรและพนททมหนภเขาไฟ และหนตะกอนทอยบางใตได วงปฐมผล (primary halo) เชนอยางของแหลงดบก Altenbery ของประเทศเยอรมนตะวนออก และสายแรเงนแหงเมอง Cobalt รฐ Ontari ประเทศคานาดา ซงมกใหคาความผดปกตของธาตบางตวสงเมอเขามาใกลแหลงแรนน แตธาตนยส าคญบางตวกอาจมคาลดลงเมอเขาใกลแหลงกได เชนเมอเขาใกลแหลงซลไฟตภเขาไฟ (volcanogenic sulfide) ซงดไดจากคา Fe และ Mn ทสงขน กลบปรากฏวาคาของ Na และ Ca ลดต าลง หรอกรณของหนควอรตไซดมเฟลสปาร (feldspathic quartzite) ของแหลงยเรเนยมแถบทะเลสาบอเลยด (Elliot Lake) ในรฐ Ontaro กลบพบวาคา Na ลดลงเมอเขาใกลแหลง วงแรทสมพนธกบการเกดแหลงแรแบบสายเกดทหลง (epigenetic) มกเรยกวงแพรกระจาย (diffusion aureoles หรอ enveloping halos) ซงถาเกดกบหนขางเคยงพวกทตดกบสายแร (wall rock) มกเรยกวงรวไหล (leakage halos) ถามการรวไหลขนไปยงหนทไมมแร (barren rock) ตวการทางธรณวทยาทควบคมชนดและความมากนอยของคาผดปกตในหนขางเคยง (wall rock) และของทรวไหลออกมาจดวาเปนชนดเดยวกบทควบคมใหเกดสารละลายน ายารอน (hydrothermal solution) รอบๆแหลงแร ตวการทส าคญไดแก 1)การเคลอนตวของธาตท เกดรวม 2)แนวรอยแตกความไหลซมของหน (rock permeability) และ3)การเขาท าปฏกรยา ในบางครงคาความเขม(strength)ของการเกดคาผดปกตทางเคมอาจแดงไดดวยความตางระดบธรณเคม(geochemical relief) ซงเปนระดบทคาผดปกตสงกวาสวนราบเรยบซงเปนคาปกตหรอสงกวาคาสงสดของคาปกตซงเรยกคาธรณประต(threshold) เมอถงขนตความสงทตองน ามาพจารณากคอต าแหนงทงของคาผดปกตและความสมพนธกบธรณวทยาบรเวณนน และจดทตองค านงถงกคอต าแหนงของคาผดปกตในดน (soil anomalies) นนเลอนไปจากจดทเกดแหลงแรหรอทเกดเปนแรนนๆจรงหรอไม และครงทคาผดปกตเกดอยบนเชงเขาหรอกลางเขาทมกสมพนธกบการคบคลาน (creep)ของชนดนอยเสมอ โดยทวไปบรเวณทมกเกดคาผดปกตในดนและในหนตรงกนกคอ บรเวณทพนทๆท าการเกบตวอยางนนมสภาพภมประเทศทราบเรยบไมมความลาดชน หรอมกมนอยมาก หรอเกดเมอสายแรวางตวในแนวดง(vertical dipping body) อนงส าหรบเรองตวอยางน า คาผดปกตจากน า (hydromorphic anomaly)นนอาจเปนผลมาจากการตกตะกอนของสารใหมมายงทตางๆ เมอน าใตดนไหลตดภมประเทศ(เชนในรปน าซบหรอน าพ)ในบรเวณทมแหลงแรหรอตามจดทเปลยนความลาดชน หรอตามฝงแมน าล าคลองหรอหนอง ในทางธรณเคม มคาอก 2 คาทเราควรรจก คอ ธาตเปาหมาย (target elements) และธาตสอ(หรอธาตแมสอ) (pathfinder elements) (ดตาราง 5.1.5) ธาตเปาหมายจดไดวาเปนธาตตวชบงโดยตรง ซงกคอ


ธาตหลกหรอธาตส าคญทเปนองคประกอบหลกของสนแรนนทเราสนใจอยในแหลงแรนน เชน ทองในสายแรควอรตหรอทองแดงในแร Chalcopyrite ในหนเนอดอก สวนธาตแมสอมกเปนธาตทมกพบเสมอปะปนอยในแหลงแรนน ซงมกมมากอกทงยงตรวจวดไดดกวาหรองายกวา มการแพรกระจายตวไดดกวาธาตเปาหมายทเราสนใจทตองเรยกวาแมสอเพราะบางครงกสอไปหาแหลงแรไดส าเรจ บางครงกเปนไดเพยงพบแตมปรมาณไมมาก(สอไมส าเรจ) ดงนนการจะเลอกธาตใดเปนธาตแมสอจงขนอยกบวารปแบบการเกดแหลงแรบรเวณนนเปนเชนไร ตวอยางเชนธาตAs(สารหน)อาจไมใชธาตแมสอทส าคญทสดส าหรบแหลงทองแดงทกแหลง แตมกเปนแมสอส าคญใหกบแหลงแรทองแดงทเกดแบบซลไฟดเนอหนา (massive sulfide) ตาราง 5.3.1 แสดงถงชนดของแหลงแร ธาตเปาหมาย และธาตแมสอทส าคญๆ อตราสวนของไอโซโทป เสถยร (stable isotope ratio) มกใชบอยในการส ารวจธรณเคมแบบบรเวณกวาง เชน การเปลยนแปลงคาไอโซโทป C และ O และอาจสะทอนใหเหนถงจดทเราเขาไปใกลแหลงแรตะกว-สงกะสชนดทเกดแบบ Misissippi แลวหรอยง นอกจากนนไอโซโทปของ Pb S และ Sr มกแสดงลกษณะเปนวงหรอแนวรอบๆแหลงแรได

5.4 วธการส ารวจและการน าเอาไปใช (Methods & Application) ตารางท 5.4.1 แสดงถงวธการส ารวจทางธรณเคมทส าคญๆ จนอาจเรยกไดเปนกฎตายตวไดวาการส ารวจแบบบรเวณกวางนนมกท าโดยการส ารวจตะกอนทองน า(stream-sediment survey) แตถาเปนการส ารวจแบบละเอยด(detailed survey)มกใชวธการเกบตวอยางดนไปวเคราะห(soil survey) สวนการเกบตวอยางหน Clithogeochemistry หรอ rock geochemistry) มกพบมากในภาคตะวนตกเฉยงใตของสหรฐอเมรกา ส าหรบประเทศไทยนท ากนมากกคอบรเวณแถบจงหวดเลย สวนการเกบตวอยางน า พช หรอกาซมกใชในกรณพเศษเทานน

5.5 การเกบตวอยางหน (Rock sampling) ขอดของการเกบตวอยางหน วธการนถอวามความยดหยนมากทสด เราสามารถพจารณาถงจดทท าการเกบตวอยางไดถาเปนบรเวณทหนโผลมาก โดยทเราสามารถเกบตวอยางหนไดจากหลายแหง ไมวาจะเปนหนโผลจากเหมองหรอจากหลมเจาะกได แตตองมนใจวาหนทเราเกบนน1)ท าความสะอาดอยางด 2)ตอยเปลอกนอกทอาจผออกไปจนหมด 3)มขนาดของตวอยางทเกบแปรผนไปตามขนาดเมดแรในหน กลาวคอถามเนอละเอยด(fine-grained texture)ขนาดทเกบประมาณ 0.5 กก แตถาเนอหยาบ(coarse-grained texture)หรอทมผลกตก(porphyritic texture)การเกบขนาด 2 กก ซงมกหนกกวาทเกบเปนตวอยางดนหรอตะกอนทองน า


ในกรณพเศษ อาจตองเกบเศษหน เชนตว gossan หรอแรเกรอะกรงมาเพอวเคราะหหาธาต บางตวเพอเปนแนวทางในการส ารวจ หรอบางครงตวอยางทมคราบเหลกเหลอง(limonite filling)อยดวย(โดยการแทรกตวหรอฉาบอย) ซงเกบมาจากแนวรอยแตกในหนเอามาชะดวยกรดออกซาลกด(oxalic) เพอ


ตำรำง 5.3.1 ธำตแมสอ ธำตเปำหมำย และชนดแหลงแร

ตำรำง 5.4.1 วธกำรทส ำคญในกำรส ำรวจธรณเคม


แยกเอาเหลกกบแมงกานสออกไซดออกมา และตรวจหาธาตทถกดดจบ(adsorbed elements)ไวในหน เชนทท าในการส ารวจธรณเคมแถบบรเวณเหมอง Silver City ในรฐ New Mexico ประเทศอเมรกา (ด Watts etals, 1983) การส ารวจธรณเคมศลา (Lithogeochemical exploration) มประโยชนกวาวธการส ารวจกวาวธอนเพราะขอมลทไดจากการวเคราะหสมพนธโดยตรงกบวงปฐมผล(primary halo)ในการส ารวจขนละเอยด (ดรป 5.5.1) และกบปรมณฑลธรณเคม (geochemical province) ส าหรบการส ารวจขนตน(reconnaissance survey) เวลาเกบตวอยางจ าเปนตองเขยนขอมลบางอยาง นอกเหนอจากชอหนและต าแหนงทตองลงไปซงไดแก ชนดหน ลกษณะเนอหน โครงสรางการเกดชนหนหรอการแปลงเปลยน(alteration) อกอยางคอ ตวอยางหนไมถกรบกวนหรอปนเปอน(contaminated) จากสารอนภายนอก (extraneous material) เหมอนอยางดนตะกอนทองน า ตวอยางหน(ถาเกบอยางมดชด) จะเกบไวไดนานโดยไมเกดปฏกรยาเคมในภายหลง แตไมใชวาหนจะไมถกรบกวนเลย เพยงแตการกวนจะเปนแบบสมพทธเมอเทยบกบตวอยางแบบอน ดวยเหตน Fenckoon และคณะ (1981) จงไดท าการวเคราะหกากทเหลอ (Insoluble residues) จากการก าจด(digest)หนปน ปรากฏวาท าใหไดสารใหมทมปรมาณโลหะเพมมากกวาเดม ดวยวธนเขาสามารถลากแนวเกดแร(meneralization trend)ของบรเวณแหลงตะกวในรฐ Missouri บรเวณตะวนออกเฉยงใตได ขอจ ากดของการเกบตวอยางหน คอ 1)ต าแหนงทเกบมนอยถาหนโผลนอย แมแตบรเวณหนโผลมมากบางครงกโผลใหเหนในบรเวณทเราไมตองการเกบท าใหยากแกการอธบายความสมพนธระหวางสนแรกบหนขางเคยง (รป 5.5.2) ได 2)คาตวอยางหนทวเคราะหไดเปนตวแทนเฉพาะต าแหนงทเกบเทานน ดงนนการเกบตวอยางโดยวธนจงไมเปดกวางเทาใดนก เราจงไมคอยเหนการเปลยนแปลงทางเคมของบรเวณทเราสนใจเทาใด เนองจากตวอยางหนเปนตวแทนเฉพาะจดทเกบดงนนจงผดกบตะกอนทองน าทสามารถบงบอกถงสภาพทเกดไดกวางกวาเพราะครอบคลมตลอดทงพนท รองรบน า ปญหาอกอยางกคอ 3)จดทเกบตวอยางมคาสงเฉพาะจดตวอยางทเกบ และจะไมเปนตวแทนของวงปฐมผลเลย ดงนนจงตองเกบ 2 ตวอยาง คอ ตวอยางทมแรกบทมแรอยางนอยหรอไมมเลย อกประการหนงกคอ 4)ตวอยางสามารถตรวจสอบไดเฉพาะในหองปฏบตการเทาน น ผดกบน าหรอตะกอนทองน าทไมจ าเปนตองบดแลวจงมาวเคราะห เพราะสามารถท าในภาคสนามไดเลย เชน วธเทยบส(colourimetry) ซงสามารถบอก(แมวาจะไมละเอยด)ไดคราวๆไดทนทวามหรอไม หรอนาสนใจหรอไมนาไดในทนท อนง ส าหรบปจจยส าคญทใชในการส ารวจแบบปฐมนเทศ ในการเตรยมการเกบตวอยางหนใหไดด ไดแสดงไวในตาราง 5.5.1


รป 5.5.1 กำรเปลยนแปลงปรมำณแรธำตตำงๆทวเครำะหไปตำมควำมลกของแทงหน(cores)ในหลมเจำะ

และตำมชนดกำรเปลยนสภำพแหลงแรทองแดงเนอดอก Kalamazoo ในรฐอรโซนำ อเมรกำ (Chaffee, 1976)


รป 5.5.2 ควำมสมพนธอยำงงำยระหวำงมวลสนแรซลไฟต ตอกำรก ำเนดแรเหลก ตำรำง 5.5.1 ล ำดบรำยกำรปจจยส ำคญทใชในกำรส ำรวจแบบปฐมนเทศ ในกำรเตรยมกำรเกบตวอยำงหน


5.6 การเกบตวอยางดน (Soil Sampling) การเกบตวอยางโดยวธนมประโยชนมาก โดยเฉพาะในพนททหนโผลมนอย พนทเปาหมายแผกวางออกไปเปนวงหรอคลายพด จากจดทมแรเพยงนดเดยวในหนทอยขางใตเหมอนเวลาปาเปา ถาเปาใหญโอกาสปาถกกมาก ผลเสยของการเกบดนเมอเทยบกบการเกบหนกคอตองพจารณาถงคารบกวนทสงผดปกตทมกเกดบอยครง ตลอดจนประวตศาสตรการเกดของดนดวย ดงนนความจ าเปนในการเตรยมขอมลเบองตนในการเกบตวอยางดนเปนเรองส าคญ (ดตาราง 5.5.2) และขอพจารณาในการเขยนปมบนทก (ดรป 5.5.3) กมความส าคญเชนกน ขนแรกเลยเราตองรวา ดนนนเปนดนอะไร เปนดนเคลอนยายหรอดนอยท (transported or residual soils) เปนดนสมบรณหรอดนเกดใหม (mature or jurenite) มชนหรอไมม (zonal or azonal) ตองพจารณาถงตวควบคมดนดวยภมอากาศ ภมประเทศ เวลา ชนดหน และการกระท าของสงมชวต ซงท าใหเราเขาใจวาสภาพทเหมาะส าหรบการเกดดนศลาแลง(lateritic soil)ไมสามารถปรากฏใหเหนในเมองหนาว และสามารถเกดในสภาพพอเหมาะหนงๆเทานน หรออยางคาผดปกตเปนแนวตรง อาจไมใชเกดสมพนธกบสายแรเลย แตอาจเกดจากขอบของชนดนเกาทมธาตโลหะมากกมาย แลวตอมาถกตดดวยดนชนดใหมทเกดขนมากได ดงนนการเลอกวธการเกบดนและชนดของตวอยางจงเปนเรองส าคญในการก าหนดหาคาปกตและคาผดปกต(ดรป 5.6.1) รวมไปถงการแสดงผลดวย(รป 5.6.2) รป 5.6.3 ถง 5.6.5 แสดงถงลกษณะของชนดนชนดตางๆ ทอาจเกดขนไดโดยทวไปทางธรณเคม เรามกเกบตวอยางดนจากชน B (ดรป 5.6.4) ซงเปนชนทประกอบดวยดนเหนยว (clay) เหลก ออกไซด และโลหะสะสมตวอยมากทสด จะเหนไดวาชนดนบางชนด เชน ดนชนดเชอรโนเซม (Chernozem)และดนแคลซมอฟก (แalcimorphic soil)ไมปรากฏวามชน B แตเรากสามารถใชชนอนๆไดแทน แตตองเปนชนดนชนเดยวกนโดยตลอดในพนทส ารวจ มเชนนนอาจเกดมปญหาได (ดรป 5.6.7 และ 5.6.8) ยงผลใหไดคาผดปกตไมจรง(false anomaly)ขนได แตในบางครงเราอาจตองเกบทกชนโดยเฉพาะต าแหนงทส าคญ เชน ตอนใกลถงจดทคาดคดวานาจะมแหลงแรปรากฏอย เพอทจะดวาเกดคาผดปกตจรง หรอคงทเมอเปลยนจากชน B ไปยง C ถาหากวาอยหางไกลจากแหลงแรโดยมากชน B มกจะมธาตโลหะอยมากทสด แตในบรเวณเขตอบอนจะพบวาทองนนมกพบวาปรากฏอยในชน A ซงมฮวมส และพบวาชนดนในปามกเปนตวกกเอาธาตทเคลอนไหวได(ทางเคม) ซงจะสะสมตวอยในหนและดนโดยตนไมได การเกบตวอยางจากชนดนหลายชนอาจน าไปสแหลงแรได(รป 5.6.9) ดนพดพา(transported soil) เชน จากทะเลทรายหรอธารน าแขงถอวาเปนตวการทางธาตโลหะทเลวในแงการส ารวจธรณเคม คาผดปกตจากน ากลบสามารถบงบอกถงสภาวะแวดลอมทลกกวาไดด และรากพชอาจท าใหธาตโลหะเพมมากขนจากหนไปสดนได ดงนนปจจยควบคมตางๆ รวมถงขอมลบางอยางทจ าเปนตองปรากฎในแผนทธรณเคมดวย (ดตาราง 5.6.1) แตโดยทวไปคาทวดไดระหวางใน


หนและในดนมกไมสมพนธกนนก การใชประโยชนจากการเกบตวอยางดนในแงของการส ารวจธรณเคม


ตำรำง 5.5.2 ปจจยหลกทจ ำเปนตองหำในชวงส ำรวจแบบปฐมนเทศกของกำรเกบตวอยำงดน

รป 5.5.3 ตวอยำงกำรเขยนปมบนทกในหลมส ำรวจ


รป 5.6.1 กำรกระจำยควำมถของจ ำนวนคำปกตและคำผดปกตในกำรเกบตวอยำงทำงธรณเคมทแตกตำงกน 3 แบบ (อำจเปน

วธเกบตำงกน หรอชนดตวอยำงตำงกนกได) วธแรก (a) ไดคำผดปกตสงมำกทสด แตคำปกตกสงมำกเชนกน วธทสอง (b) ไดคำผดปกตหำงจำกคำปกตมำก แตมจ ำนวนคำปกตและผดปกตเหลอมล ำกนมำกดวย สวนวธทสำม (c) จดวำดทสด

เพรำะคำผดปกตแยกจำกคำปกตชดเจน อยำงไรกตำมเรำสำมำรถเลอกหำวธทเรำควรใชไดจำกสตร (t) ถำเรำให Xa และ Xb เปนคำเฉลยของกลมตวอยำงทแสดงคำผดปกตและคำปกต na และ nb เปนจ ำนวนตวอยำงของกลมผดปกตและกลมปกต สวน Sp เปนคำเบยงเบนเฉลยซงเรำอำจหำคำนไดจำกสตรโดยให Sa และ Sb เปนคำเบยงเบนของกลมตวอยำงทแสดงคำผดปกตและคำปกต

รป 5.6.2 กำรแสดงผลวเครำะหตวอยำงทำงธรณเคมในแบบตำงๆ ไปตำมระยะทำง ณ ขนำดตะกอนดน -

80

เมช ในมำตรำสวนตำงๆ ทำงซำยเปนมำตรำสวนเลขคณต ทำงขวำเปนมำตรำสวน log ของธำตตะกว (Pb) และพลวง (Sb) (Hawkes, 1954)


รป 5.6.3 กำรเปลยนแปลงสมบตทำงกำยภำพและทำงเคมของชนดนในระดบควำมลกตำงๆ ในรปเปนดน

แบบ podzol (Hardon, 1936)

รป 5.6.4 กำรจ ำแนกชนดนอยำงงำย ออกเปน 3 ชน คอ A B และ C รป 5.6.5 กำรเปลยนแปลงปรมำณธำตโลหะไปตำมควำมลกของชนดนซงเปนดนชนด latosol ใน

แซมเบย และพบวำปรมำณแอลคำไลนเพมตำมควำมลก และ Co และ Ni ไมเปลยนแปลง ขนำดตะกอนดนทใชวเครำะห – 80 เมช ในรปดนชน B ใหคำควำมเขมธำตโลหะไดดมำกเมอเทยบกบชนอน


รป 5.6.7 ตวอยำงรปแบบกำรเกดคำผดปกตไมจรง (false anamaly) เนองจำกกำรล ำเอยงจำกกำร

วเครำะหขอมล(analytical bias) จงดเหมอนไดแนวคำผดปกตชนได

รป 5.6.8 ตวอยำงรปแบบกำรเกดคำผดปกตไมจรง อนเนองจำกกำรเกบตวอยำงดนจำกคนละชน ผลท ำให

กำรตควำมหมำยผดพลำด


รป 5.6.9 แผนภำพแสดงกำรเกบตวอยำงชนดนหลำยชนทชวยใหเรำหำแหลงแรได ในสภำพภมประเทศตำงกน (บน) เมอพนดนมควำมเอยงเท (ลำง) เมอพนดนไมมควำมลำดเอยง

ตำรำง5.6.1 กำรตรวจรำยกำรขอมลทควรแสดงในแผนทธรณเคมจำกกำรส ำรวจดน


จงใชไดผลมากในบรเวณแถบเทอกเขา เชน เทอกเขาแอปปาเลเชยน (Appalachian) ในคานาดาเปนแหงแรก ซงเรยกวาการเกบแบบนวสบรนวค("New-Brunswick Style")ซงเปนเพราะบรเวณนนดนไมถกรบกวนดวยธารน าแขง แตใชไมไดผลเลยในบรเวณทเปนดนน าแขงพามา อยางไรกตามมเรองทตองค านงถงมากมายในการเกบตวอยาง ดงนนจงตองมการเตรยมพรอมกอนการส ารวจในสนามจรง การเกบตวอยางดนม 2 แบบ คอ 1)แบบสเหลยม(grid pattern) และ2)แบบสนเขา(ridge and spur pattern) รายละเอยดเกยวกบการเกบตวอยางดนไดแสดงไวในรป 5.6.10 ถง 5.6.13 นอกจากนนยงมการเกบดนอกแบบเรยกวาการเกบตวอยางดนเชงเขา (ดรป 5.6.14)

เวลาเราขดดนขนมาอาจท าไดโดยใชสวานเจาะ(hand auger, ดรป 5.6.15 และ 5.6.16)หรอใชเสยม ชะแลง และพลวขด เมอไดตวอยางจงน ามาอบแหงแลวและบออกเบาๆ แลวจงน ามารอนดวยตะแกรงขนาด -80 เมช (mesh หรอประมาณ 0.2 มม) แลวจงน าสวนทตกจากตะแกรง (fine-fraction) ประมาณ 20 ถง 50 กรมมาท าการวเคราะห โดยทวไปในสภาพปกตมกท าการเกบตวอยางดนทกๆระยะ 200 ถง 500 เมตร ส าหรบการส ารวจกงรายละเอยด (semi-detailed surver) แตบางแหงเมอถงขนส ารวจอยางละเอยด อาจลงไปถง 100 เมตร หรอ 50 เมตรกม เชน การเกบตวอยางดนส ารวจหาแหลงแรทองค าทจงหวดเลย เปนตน หรอบางแหงอาจลงไปถง 15 เมตร ถาเปนการส ารวจละเอยดมาก และเจาะแหลงแรแลว รป 5.6.17 และ 5.6.18 แสดงถงการเสนอขอมลดวยผลวเคราะหดนทางธรณเคมในรปแผนท รป 5.6.17 แสดงการกระจายตวทตยภมของธาตทองแดงในดนในหนอคน และรป 5.6.15 แสดงถงอตราสวนของสงกะสตอแคทเมยม และบรเวณทมอตราสวนต ากวาปกต ซ งทงสองแบบอาจน าไปสแหลงแรทสนใจได

5.7 การเกบตะกอนทองน า (Stream - sediment Sampling) อาจเรยกไดวาตะกอนทองน าเปนตะกอนทไดจากการผสมของสารหลายอยาง ตงแตตนน าไปยงจดทเกบ ดงนนตะกอนทองน าจงประกอบดวยเศษแรทไดจากการผกรอนของหนหรอดน หรอจากการไหลของน าใตดนกได โดยมตวการพดพา (medium of transportation) ทส าคญกคอ น า ธาตโลหะอาจอยในรปของเมดแร หรอปะปนดดจบอยกบดน หรอเคลอบอยตามเศษหน หรอเศษแรกได โดยทวไปคาผดปกตของตะกอนทองน า(มกแสดงดวยสญญลกษณในรป 5.7.1)ลดลงเรอยๆเมอถงปลายทางในระยะทไมไกลจากแหลงเทาใด(ดรป 5.7.3 ถง 5.7.5) โดยมากไมเกน 5-6 กม (กไกลพอควรแลว) มทยกเวนบางไดแกทลาคารแดด (La Caridad) ซงปรากฏวาตะกอนทองน าไปไดไกลจากแหลงถง 20 กม ดวยเหตนจงนยมใชการเกบตวอยางตะกอนทองน าในการส ารวจธรณเคมขนตน(reconnaissance survey)บางแหงเชนทการส ารวจตะกอนทองน าทอ าเภอปาย จงหวดเชยงใหมการเกบตวอยางเพยงตวอยางเดยวกลบเปน


ตวแทนใหพนทกวางกวา 50 ตรกมได แตอยางไรกตามโดยทวไปมกเปนตวแทนไดเพยง 7-8 ตรกมเทานน


รป 5.6.10 กำรเกบตวอยำงดนแบบสเหลยมจตรสเมอไมสำมำรถคำดกำรณกำรวำงตวแหลงแรเปำหมำยได

รป 5.6.11 กำรเกบตวอยำงดนแบบสเหลยมจตรสเพอใชวเครำะหหำปรมำณสำรหน (As) ทไรรปแบบกำร

กระจำยตว ในดนเกดกบทเหนอบรเวณแหลงแรทองค ำ Sierra Leone อเมรกำ ขนำดตะกอนตวอยำงดนประมำณ – 80 เมช (Mather, 1959)


รป 5.6.12 กำรเกบตวอยำงดนแบบสเหลยมผนผำท Petolahti ฟนแลนด (Kauranne, 1959) รป 5.6.13 กำรเกบตวอยำงดนแบบบนสนเขำ (ridge- and –spur pattern) เกำะเซบ ฟลปปนส

ขนำดตะกอน – 80 เมช


รป 5.6.14 กำรเกบตวอยำงดนตดเชงเขำ (base- of -slope sampling) แสดงปรมำณโลหะหนก

เมอง Lemieux รฐควเบค แคนำดำ (Riddell, 1954)

รป 5.6.15 สวำนเกบตวอยำง (a) ส ำหรบตวอยำงดน (b) ส ำหรบตวอยำงถำน

รป 5.6.16 กำรเกบตวอยำงถำนพท บรเวณของบงทปกคลมดวยหมะ (Larson, 1976)


รป 5.6.17 แผนทธรณเคมแสดงกำรกระจำยตวของธำตทองแดงในดนขนำด – 150 เมช เหนอบรเวณหนคำร

บอนำไทต Butiriku ตะวนออกเฉยงใตของอกำนดำ (Reedman, 1974)

รป 5.6.18 แผนทธรณเคมแสดงอตรสวนระหวำง Zn กบ Cd ในดนบรเวณ Coeur d’ Alene รฐ

ไอดำโฮ อเมรกำ (Gott & Motbol, 1972)


รป 5.7.1 สญลกษณทมกนยมใชแสดงคำควำมเขมทเพมจำกดำนซำยไปขวำของตวอยำง ณ ต ำแหนงทเกบ

โดยวธธรณเคม

รป 5.7.2 แผนทธรณเคมแสดงคำของโลหะหนกจำกตะกอนทองน ำซงแบงออกเปนชวงๆ – 80 เมช

(Hawkes และคณะ, 1960)

รป 5.7.3 แผนทธรณเคมแสดงคำควำมเขมขนของโมลบดนมจำกน ำในล ำธำรสำขำ(หนวยเปน ppb หรอ

หนงตอพนลำน) แตละโซนแสดงพนทยอยของสนปนน ำ และชวงคำควำมเขมขนแสดงเปนชวงในรปกรำฟ (Dulukhanavo, 1957)


รป 5.7.4 แผนทธรณเคมบรเวณกวำงแสดงปรมำณโมลบดนมจำกตะกอนทองน ำทขนำด – 80 เมช แมน ำ

Sierra Leone อเมรกำ (Mather, 1959) พบบรเวณทมแหบงแรโมลบดนม (พนทในวงเทำ) ตวเลขมหนวยเปน ppm (หรอหนงในลำนสวน)

รป 5.7.5 แผนทธรณเคมบรเวณกวำงแสดงปรมำณทองแดงจำกตะกอนฝงแมน ำ(หนวย ppm) และปรมำณ

ธำตโลหะหนก ตวเลขในวงเลบ(หนวย ppb) แถบบรเวณ Musenga & Muntimpa ประเทศแซมเบย (Govett, 1958)


ส าหรบในการส ารวจธรณเคมขนละเอยดอาจใชวะเกบตะกอนทองน าเหมอนกนแตเปนทกๆ 50 หรอ 100 ม ตามล าธารในการเกบแบบนในทางทฤษฎคาของธาตโลหะควรเพมมากขนไปทางตนน า และหายไปทนทเมอเลยหรอเหนอจากต าแหนงทใหแร แตกไมทกครงเสมอไปจนท าใหนกธรณวทยาเกดความปวดหวและอาจอารมณเสยไดเพราะมตวการชนดอนเขามาเกยว เชนการเปลยนแปลงขนาดของเมดแรหรอชนดแร ตลอดจนสภาพของภมประเทศ(เชนจดเปลยนความลาดชน) ซงท าใหเกดคาผดปกตปลอม(false anomalies) ขนได (ดรป 5.6.7 และ 5.6.8 ในหวขอกอนหนาน) อยางไรกตามอาจถอไดวาในการเกบตวอยางตะกอนทองน านนงายตอการเกบและการเตรยมตวอยางกงายกวา แตถงกระนนคารบกวนหรอปนเปอนโดยมนษย(cultural noise) มกกอใหเกดปญหาไดงายเพราะขณะทมนษยทงยอมไปสนสดทล าน าหรอเพราะอารยธรรมของมนษยสวนใหญเรมตนทรมน า โดยทวไปเราเกบตวอยางประมาณ 50 ถง 100 กรม แลวผานตะแกรงขนาด -80 เมช ตวอยางสวนใหญจากล าดบล าธารสาขาต าๆ (เชนสาขาล าดบท 1 หรอสาขาล าดบท 2)ทยงท างานอยหรอไมกมาจากบอหรอบงหรอดนตะกอนใตกอนหนตรงทองน า และเราไมเกบตวอยางตะกนอทมอนทรยวตถเพราะอาจมปรมาณธาตโลหะอยมาก ในกรณของการส ารวจขนพนฐานเรามกหลกเลยงตะกอนฝง แมน า (stream banks) เสยกอน แตพอถงขนส ารวจกงรายละเอยด (semi-detailed survey) หรอขนตดตามผล (follow-up survey)เราจงเกบตวอยางฝงแมน านเพอหาตนตอหรอจดก าเนดของคาผดปกต ตะกอนฝงแมน าเปนตะกอนเกาเกดจากการสะสมตวของวสดทน าพดพามา และทมการเกดซบซอนมกถกรบกวนดวยการเลอนไถลลงมาของวสดเดม และมกแสดงคาผดปกตจากการกระท าของน า ดงนนบอยครงทเราไมสามารถตรวจดความสมพนธระหวางตวอยางทเกบกบล าธารเดมได สนปนน า (drainage divide)ทปรากฏในปจจบนระหวางหบเขา 2 หบทหนหนาเขาหากนอาจไมใชต าแหนงเดยวกบทมอย เดมในอดต ดงนนเราจ งตองนาเอาความรทางธรณสณฐานวทยา (geomorphology) และภาพถายทางอากาศ (aerial photographs)เขาชวยเพอตรวจดแนวสนปนน าเดม ดงนนเราจงตองมการตดตามคาผดปกตเพอหาต าแหนงของบรเวณทมแรจรงๆตอไป ตวอยางเชนทเมองคอนรวอล(Cornwall) ในองกฤษ จากการตรวจสอบหาตะกอนรองน าพบวาดบกอยไกลจากต าแหนงทใหแรถง 10 กม ซงอธบายดวยเหตผลงายๆ คอ จดทใหคาผดปกตใหมเกดจากการกระท าของแมน าใหมบนชนสะสมตวของดบกเดมทเกดจากกระแสน าขนานฝงสมยยคน าแขง (Pleistocene) ทพนทแถบนยงจมตวอยใตทะเล อาจมหลายคนถามวาแลวบรเวณไหนละทเราพบแรหนก(heavy minerals)ไดพอเพยง มหลายครงและกมหลายแหงในประเทศไทย เชน จงหวดเลย ภเกต พงงา และกาญจนบร ทเราตองท าการเลยงแร(panning)และเตรยมตวอยางเพอท าการวเคราะหเคมและตรวจสอบแรดดวยกลองจลทรรศน ในประเทศไทยมทท าการศกษารายละเอยดจรงอยบรเวณเดยวคอทแองอ าเภอกระท จงหวดภเกต (รป 5.7.6 ก และ ข, Petvarun, 1982) และทางเหนอ – ล าปาง อตรดตถ (สมบรณ เสกธระ และคณะ, 2521) ดวยวธการน


รป 5.7.6 ก แผนทธำรน ำ (drainage map) แสดงต ำแหนงทตะกอนทองน ำและคำปรมำณ Ni (หนวย

ppm) บรเวณจงหวดล ำปำง – อตรดตถ (สมบรณ เสกธระ และคณะ, 2521)


รป 5.7.6 ข แผนทธำรน ำแสดงต ำแหนงตะกอนทองน ำทใหปรมำณธำตโลหะบำงตวทสงเกนกวำคำปกต

บรเวณจงหวดล ำปำง – อตรดตถ (สมบรณ เสกธระ และคณะ, 2521)


ธาตเปาหมายและธาตแมสอทเราสนใจอาจท าใหปรมาณเพมมากขนไดในแรหนก และนอกจากนนยงสามารถบอกไดดวยวาเมดธาตทเราหาอยนนเปนแรอะไรบาง การส ารวจดวยวธนบางคนเรยกวา การส ารวจธรณเคมแบบผสม หรอแบบจบฉาย (mixed-media geochemical survey) เพราะจากต าแหนงทเราเกบตวอยางเพยงต าแหนงเดยว เราสามารถตรวจหาแรทงในสภาพแรหนกทแมเหลกดด (magnenitic heavy minerals) และแรหนกแมเหลกไมดด (non-magnetic heavy minerals)ได นอกจากนนยงสามารถแยกสวนทเปนเมดขนาดหยาบกวา(coarse fraction)ออกจากพวกทขนาดละเอยดกวา(fine-fraction)ไดดวย ดงนนดวยวธการเลยงแรแบบนจงท าใหเรารไดวาจงหวดเลย พจตร และเพชรบรณ เปนจงหวดทนาจะไดรบความสนใจในเรองแหลงแรทองค าในตางประเทศ เชนในประเทศออสเตรเลย และอเมรกา การส ารวจโดยวธเลยงแรท าใหพนท เชน ทรฐอลาสกา(Alaska) และทโซโนรา(Sonora) ไดรบความสนใจอยางมาก (Overstreet & Marsh, 1981) ในตะกอนทองน าในทะเลทราย(Wadi) สามารถน ามาใชประโยชนกบการหาแหลงแรอยางไดผลในประเทศซาอด อาระเบย (ด Raines & Allen, 1985) อยางไรกตามการส ารวจดวยวธนใชไมไดผลเลยในบรเวณแถบประเทศหนาว เชน ประเทศ คานาดา และกลมประเทศสแกนดเนเวยหรอรสเซย เนองจากทองน าหลายแหงเกดจากการกระท าของธารน าแขง จงตองใชตะกอนทะเลสาบ(lacustrine sediment)แทน เพราะจะไดรบตะกอนทไมไกลจากทะเลสาบเทาใด และมาจากพนทรองรบน าใกลๆ หรอตดกบทะเลสาบนน เชนทท าในประเทศคานาดามการเกบตะกอนทะเลสาบ(ดรป 5.7.7 และ 5.7.8) จากบรเวณ 5 ม จากฝงและลก 20 ถง 30 ม แลวเอาเมดตะกอนขนาดเลกกวา 80 เมช มาวเคราะหจนสามารถตดตามหาพนททมคาผดปกตทางแรได

5.8 การเกบตวอยางน าและพชพรรณ (Water & Plant Samplings) การเกบตวอยางน าเปนวธเกาแกโบราณมากทสดในเรองธรณเคม แตกลบไมคอยใชกนมากเทาทควรทางการส ารวจ เนองจากตวอยางสลายตวหรอไมเสถยรเสยกอนในระยะเวลาอนสน แมวาวธการเกบตวอยางจะงายมากกตาม(เพยงเอาตวอยางใสในขวดพลาสตกขนาดครงลตรทท าความสะอาดแลว ปดฝากเสรจ) ตวการส าคญทควบคมปรมาณโลหะทละลายอยในน าคอการละลายของน า(dilution) คาความเปนกรด-ดาง(pH) อณหภม สารประกอบอนทรยเชงซอนและความสมพนธ(ทางเคม)ของธาตทละลายอยในน า ซงเหลานยากตอการวเคราะหหรอตรวจสอบ ดงนนปรมาณธาตทนไดจากการวเคราะหจงคอนขางต าเมอเทยบกบวธการส ารวจหรอเกบตวอยางชนดอน ซงผดกบตะกอนทองน าซงสะสมตวอยในล าธารเปนเวลานานมาก ซงยอมเปนตวแทนพนทรบน าไดดกวา สงทมผลตอการตความตวอยางน าทเกบกคอ ฤดกาลเพราะเกลอหรอไอออนของธาตโลหะละลายไดดในชวงฤดน าหลาก อยางไรกตาม มธาตหลายตวในน า ซงสามารถใชเปนตวบงชบรเวณทมแรไดด ดวยเหตนการเกบตวอยางน าจงมประโยชนมากในบรเวณทหาตะกอนทองน าไดยากหรอไมมเลย โดยทวไปการเกบ


ตวอยางน ามกใชไดดกบบรเวณทคดวาจะมแหลงแรยเรเนยม เพราะน าสามารถพาเอาธาตบงชหรอธาตแม


รป 5.7.7 เครองมอเกบตะกอนทองน ำพรอมตะแกรงไนลอนคดขนำดแบบใชน ำ ในกำรส ำรวจธรณเคม รป 5.7.8 เครองมอเกบตะกอนทมปลำยทอเกบแหลมคม เพอตกตวอยำงตะกอนทะเลสำบ (lake

sediments)


สอบางตวเชน V, K, U และ Ra ตวอยางน าจากทะเลสาบหรอจากหนองบงอาจเปนตวบงชแหลงแรขางใตได หมะหรอน าจากหมะอาจเปนตวการพดพาเอาธาตบางตวได โดยเฉพาะบรเวณทพนดนเยนจนแขงตลอดป(permafrost)และมบางครงทกระบวนการธรรมชาตสามารถท าใหไอปรอทและสารประกอบโลหะเชงซอนบางชนดถกน าขนมาบนพนดนได น าใตดนมกมคาความเปนกรดต า ดงนนจงเปนตวพาสารหรอธาตโลหะตางๆไดมากกวาน าผวดน การเกบตวอยางท าไดจากบอบาดาลหรอน าซบ(spring) และใหเปนตวบงชแรไดด ในประเทศไทยเรามบอบาดาลหลายแหงในภาคอสานเจาะไมลกเทาไหรกพบน าเคมท าใหคาดคดเอาวานาจะมเกลอยขางใต จนในทสดกน าไปสการส ารวจจนคนพบเกลอโปแตชปรมาณมากมาย แมการเกบตวอยางจากบอบาดาลจะเกดขนมานานแลวกตาม แตตวอยางทเกบกมกถกกวนเนองจากการตดตงบอเจาะไดเสมอ ในรป 5.7.3 แสดงถงพนททมคาผดปกตของธาต Mo สง ในบรเวณเหมองในรฐอรโซนา ประเทศอเมรกา โดยการเกบตวอยางน าจากบอบาดาลโดยตรง และบางสวนไดจากรากพชทหยงลกลงไปไดดนมากๆดวย ดงนนดวยวธการเกบและวเคราะหตวอยางทงสองแบบ ท าใหเราสามารถก าหนดบรเวณทมแรอยได การเกบตวอยางพชพรรณ เปนอกวธการหนงทเกยวของอยางส าคญในการเกบตวอยางดนและน า รากตนไม(โดยเฉพาะพวกยนตน)สามารถหยงลกไปจนถงระดบน าใตดนได บางชนดลกกวา 50 เมตร และสามารถใหตวอยางทคงทนตอสภาพทางเคม ซงอาจถกปดบงดวยดนขางบนทเปนดนพดพาได ดงนนถาเราเกบตวอยางดนพดพาในบรเวณนน เรากไมมทางพบแหลงแร แตถาเราเกบรากตนไมยนตนมาวเคราะหมสทธใหแหลงแรได ธาตทมกใหคาผดปกตไดด ไดแก ทองแดง สงกะส โมลบดนม เงน ทอง ยเรเนยม ตะกว และปรอท หลกการเกบตวอยางทงายมากคอ ตนไมสกดธาตพวกน จากดนไดมาก(มากกวาธาตอน) แลวถกพามาจนถงใบ และอาจไปสะสมตวตามจดตางๆ ของตนไมรวมทงใบดวย เวลาเกบตวอยางจงตองเกบตงแตรากจนถงล าตน กง สาขา กาน จนถงใบ แลวท าการวเคราะหเบองตนเพอดวาสวนไหนของตนไมใหคาทนาสนใจมากทสด พอเวลาส ารวจขนละเอยดจงเกบสวนทใหคาทไดผลดทสดของตนไมบรเวณทเราสนใจมาท าการวเคราะหใหมโดยละเอยด แตกเปนการยากเหมอนกนทจะหยงรใหไดวาตนไมใดชอบธาตอะไร หรอตนไมใดไมชอบธาตใด นอกจากนนตวควบคมส าหรบการเกบพชพรรณมมากมาย เชน ชนดของตนไม สวนของตนไม อายตนไม สขภาพ สภาพดน การระเหยของน า ตลอดจนชวงเวลาทเกบ โดยทวไปไมยนตนใหผลดกวาไมลมลก แตในสหรฐอเมรกาทางตะวนตกเฉยงใตมการส ารวจและเกบตวอยางจากตนไม ชอ mesquite(เมสไคว) ซงเปนไมเลกๆ ทใหรากลกลงไปถง 20 เมตร กใหผลดมากมายหลายพนท ตวอยางทเกบหนกประมาณ 20 ถง 50 กรม จากสวนเดยวกนของตนไม เชน ใบ หรอกง และตองน ามาบดเปนผงแลวจงท าการวเคราะห เวลาเกบตวอยางกท าคลายเกบตวอยางดน คอ เกบแบบเปนตารางสเหลยม ซงกเปนไปไดยากในธรรมชาต เพราะตนเมสไควนโดยมากมกขนอยตามล า


ธารในทะเลทราย จงท าใหตองเลอกเกบเปนทๆไป รป 5.8.1 แสดงการกระจายตวของธาตทองแดงและโมลบดนมทเกบในน าใตดนและในเศษใบไม

5.9 การเกบตวอยางกาซ (Gas Sampling) ตวอยางกาซโดยเฉพาะปรอทใชเปนตวบงชแหลงแรซลไซตไดหลายชนด ไดเรมท ากนมาตงแตป ค.ศ.1950 แตมาใชกนจรงๆ จงๆ เมอเรวๆน เนองจากพงพฒนาประสทธภาพการตรวจวดปรอทไดดไดไมนานนก ปรอทอาจสะสมตวอยในหน ดน บรรยากาศ และน ากได เราใชเครองมอทเรยก spectrometer ทยกไปมาไดสะดวกและตรวจจบปรอทไดโดยตรง เครองมอชนดนจงใชตดอยกบเครองบนหรอรถยนตหรอเฮลคอปเตอรกได เราใชหลกการทวาปรอทถกปลอยออกมาในบรรยากาศ เนองจากโลหะซลไฟดทมปรอทอยถกออกซไดซ(oxidized) ดงนนเมออากาศทมปรอท(ทเราจะวด)จะถกอดเขาไปในถงบรรจแลวจงถกกรองและวดดวยเครองมอนน สวนกาซชนดอนทเกบเปนตวอยางนนกเพอตรวจหาวงแรของธาตระเหดรอบๆ สนแรนน กาซบางชนดทนยมใชวดหรอตรวจหาแหลงแรชนดตางๆ ไดแสดงในตารางท 5.9.1 วธทไดผลมาก คอการวดกาซจากหลมโดยการดดอากาศออกมาวด เพราะปรมาณกาซจะมากกวาเดมอาจถงพนเทา ซงท าใหการวดกาซไดผลดมากขน หลายครงท Re & He ทเกบจากน าผวดน และน าใตดนสามารถใหขอมลเกยวกบบรเวณทมแหลงแรไดดโดยเฉพาะแหลงแรยเรเนยมในเมองไทย โดยเฉพาะทภาคตะวนออกเฉ ยงเหนอโดยมการวด Ra ดวยการเอาถวยกกกาซคว าลงเปนจดๆแลววดคา แตกไมคอยไดผลเทาใดนกเนองจากการเตรยมการวดไมคอยดหรอฟลมทใสในถวยไมท าปฏกรยากบ Ra การเกบตวอยางกาซจากเครองบน (airborne gcochemistry) มกท าแลวไมคอยไดผลเนองจากอทธพลของลม สภาพอากาศ หน พชพรรณทปกคลม และการกระท าของมนษยบนผวดน แตบางครงกพบวาการวดกาซโลหะทมาจากตนไมหรออนทรยวตถ (organo-metallic vapour) ท าไดผลดในบางพนท ในงานการวเคราะหกาซ สวนใหญท ากนไดผลดในหองปฏบตการ หรอจากเครองมอวดทตดตวไปได แตในกจการตรวจหากาซจากแหลงซลไฟด ใชสนขทถกฝกอยางดในการตรวจ (ไลลา)กาซSO2 (หรอซลเฟอรไดออกไซด)โดยการดมกลน สนขดงกลาวเรยกวาสนขนกส ารวจ(prospecting dog) ใชไดผลดทางยโรปตะวนออก รสเซย และแถบสแกนดเนเวย

5.10 การวเคราะหหาคาผดปกตในสนาม และในหองปฏบตการ การวเคราะหในสนาม

การวเคราะหเคมบางครงกสามารถท าในสนามได และเรมท าอยางจรงจง เมอราว ค .ศ.1950 เนองจากความรเรองการเทยบส (colourimetry) เปนทแพรหลายในวงการของนกส ารวจ เพราะสามารถใชในสนามอยางไดผลและรวดเรว แตวธการนตอมาไมคอยมคนนยมเทาใด เพราะประสทธภาพต า(low


รป 5.8.1 แผนทธรณเคมแสดงคำผดปกตอนเปนผลจำกกำรกระจำยตวของโลหะทองแดงและโมลบดนม ใน

น ำใตดน เมอง Pima รฐอรโซนำ อเมรกำ (Huff & Marranzino, 1961)

ตำรำง 5.9.1 ตวอยำงกำซบำงตวทพบเสมอในแหลงแร (Peter, 1987)


sentivity) ความถกตองแมนย านอย และสามารถวดหรอตรวจหาธาตไดไมกตว แตวธการนมผลดคอเสยคาใชจายนอย และไดผลเรวในทนท โดยทวไปจะใชไดไทโซน (dithizone) ซงเปนสารทชวยท าใหเกดสารประกอบทใหสไดดกบโลหะบางชนด ดงนนเมอเปลยน pH และตวเรงเชงซอนกสามารถตรวจหาธาตโลหะบางชนด เชน Cu Pb และ Zn โดยเกดเปนสทแตกตางกนไปในแตละธาต แลวน ามาเปรยบเทยบกบสของธาตโลหะมาตรฐานนน ๆ ทรปรมาณแนนอน (สเขม แสดงวามปรมาณของธาตนนมาก ดงนนถาตวอยางของเรามสเขมกแสดงวานาจะมปรมาณธาตนนสง สอาจตกอยระหวางความเขมของธาตมาตรฐานหนงๆ เรากใชวธการค านวณทางคณตศาสตรและบญญตไตรยางคเขาชวย ) ดวยเหตทวธนเปนวธการดงเอาโลหะออกจากดนหรอตะกอนทองน าอยางหลวมๆ โดยเขาท าปฏกรยา(loosely adsorbed) กบสารเคม(reagent)ทเตมลงไป และเนองจากท ากนโดยไมตองมการอนหรอตมสารเคม จงเรยกวธนวาวธสกดเยน(Cold extractable method) คาทไดเรยก cold extractable metal (cxMe) ประมาณ 5-20% ของโลหะทอยในตวอยางเทานนทเขาท าปฏกรยา ดงนนวธการดงกลาวจงเหมาะทจะใชในการคดเลอกพนททไมสนใจออกไป ดงนนเมอเปรยบเทยบผลการวเคราะหตวอยางดนในสนามกบผลทไดจากหองปฏบตการจากตวอยางเดยวกน คาทไดเรยก cxMe/Mc ratio คานมประโยชนมากเพราะสามารถใชตรวจหาคาผดปกตทางน า(hydromorphic anomaly) ไดผลด และไดผลดกวาคาทไดจากดน ณ แหลงก าเนด(residual soil) ในการส ารวจหาแหลงแรฟลออสปาร (fluospar) การวด pH และ Eh ในน าเพอหาคาฟลออรน(fluorine) ดวย selective ion electrode ชนดพเศษทน ามาใชภาคสนามปรากฏวาใชไดผลดทางตอนเหนอของประเทศสเปน นอกจากนน selective ion electrode ยงใชไดผลดกบการตรวจหาปรอทในน า และกาซ CO2 & O2 จากตวอยางดนอกดวย ส าหรบเครองมอทเรยก portable radioisotope-excited X-ray fluorescence spectrometer หรอเครอง XRF แบบพกพาใชไดผลดกบการวดหาปรมาณธาตโลหะในตวอยางทมโลหะไดด แตใชไมไดผลเทาใดนกถาธาตโลหะมปรมาณน าย แตถาตวอยางมแรเชน ทองค า หรอเงนฝงปนอย เชนจากเศษแรหรอแทงหน (core) หรอตามหนาเหมองจะมประโยชนมาก เพราะถาสามารถสองไปทจดนนทเรยก "assay gun" หรอ "ปนสอง" แลวกอานคาไดทนท วธการแบบเดยวกนนสามารถน ามาใชหาดบก ทงสเตน โมลปดนม ตะกว สงกะส และพลอยไดผลดพอสมควร จากการส ารวจหาดบกและสงกะสจากหนาเหมองทเมองคอวนวอลล ประเทศองกฤษ ดวยวธนปรากฏวาไดผลดมาก โดยใหคาความถกตองถง 0.3% และในการตรวจหา Ba ใหความถกตองถง 2.4% ในการตรวจหา Be (ธาต Beryllium) ในหน ณ จดนน โดยการอาบรงส (nuclear irreadiation) สามารถใหคาความถกตองดพอสมควร ถาท าใหหองปฏบตการคอ ประมาณ 20 พพเอม (ppm) ส าหรบตวอยางทบดแลว แตใหผลดนอยกวาถาวเคราะหจากผวของตวอยางหรอหนโผลโดยตรง อกวธหนงซงเรยก neution activation analysis (หรอ Naa) ซงเดมเปนการวเคราะหในหองปฏบตการโดยเฉพาะ แตปจจบนสามารถท าการวดในภาคสนามได และใชไดผลดกบธาตถง 30 ธาต ซงสามารถวดคาทมปรมาณ


นอยๆ ในหนได (Potters, 1987) ทงจากตวอยางหนและตวอยางดน หรอจากตวอยางแทงหน (core samples) โดยวธวเคราะหโดยหยงธรณ (borehole-assaying) โดยเฉพาะทองแดงและนเกลไดด การตรวจวดโดยวธอน ซงอาจเรยกวาโทรสมผสทางธรณฟสกสหรอธรณเคมกไดแลวแตวาผใชจะน าไปเนนทางดานใด เครองมอ gamma-ray spcetromoter ซงท าไดโดยการบนส ารวจทางธรณฟสกส แตเนองจากสามารถหาของธาตตางๆ ไดจากระยะไกล (จงอาจเรยกวา airborne gcochemical prospecting) ไดโดยใชหลกการวดคาการสะทอนแถบสจากแสงอาทตย (spcctral reflectance technique) ทสามารถใชแยกชนดหน ทใชกบภาพดาวเทยมกสามารถน ามาใชในสนามได ทเรยก hand-held reflectance radiometor แตเครองมอนไมไดวดแรหรอธาตโดยตรง แตใหคาทสามารถแยกกลมของแรในบรเวณเปลยนสภาพ (alteration zone) ตางชนดได Gladwell และคณะ (1983) ไดท าการทดสอบหนจากแหลงทองค า 2 แหลงในรฐออนตารโอ (Ontario) ประเทศคานาดา ซงในทสดพวกเขาสามารถตรวจหาวงปฐมผลเปลยนสภาพ (alteration halos) ไดจากกลมแรคารบอเนต, แรดน (clay) และน าทดดจบ (adsorbed water)ได นอกจากนนในแรทมการเรองแสง (fluorescent) บางตว เชน แรชไลต (Scheclite, W) แรเพาเวลไลต (powellite, Mo) แรไฮโดรซงไซต (hydrozicite, Zn) และแรออตไนต (Autunite, U) ฯลฯ กสามารถท าการตรวจหาหรอส ารวจไดโดยการใชตะเกยงยว (portable UV lamp) ซงไดผลดในหลายพนทในเมองไทย บญสง โอกาส (2528, ตดตอสวนตว) ไดใชตะเกยงยวในการส ารวจหาแหลงแรทงสเตนบรเวณเหมองธารา และเหมองดอยหมอก อ าเภอเวยงปาเปามาแลว แตในปจจบนสามารถตรวจจบไดดขน แมมปรมาณนอยไดโดยการพฒนาตวตรวจจบตวกรอง และเครองอานคาใหดขน การวเคราะหในหองปฏบตการ การส ารวจแรโดยวธธรณเคมเรมขนเมอราว ค .ศ.1930 ดวยการน าเอาเครอง emission spectrography มาใชเปนหลก ซงตอมาจงเรมเปลยนมาใชเครองมอวดสหรอเทยบส (colourimetry)แทน ในปจจบนแนวโนมไดหนไปทวธการวเคราะหในหองปฏบตการทถกตอง แมนย า แตราคาไมแพง จนท าใหเกดการแขงขนในการพฒนาเครองมอทมสามารถใหขดความสามารถสง โดยวดคาของธาตตางๆต าสดไดด (low detection himit) และถกตองแมนย าดวย สวนการวดคาในภาคสนามมกท ากนในขนตนของการส ารวจเบองตนเพอกนพนททไมสนใจหรอมศกยภาพนอยออกไป นอกจากนนยงตองอาศยเครองมอสอสาร และการคมนาคมททนสมย เพอลดระยะเวลาในการส ารวจใหนอยลง ขอมลการวเคราะหกด ขอมลทางสถตกด แผนทหรอรปตดขวางสามารถจะสงผานถงกนไดอยางรวดเรวในปจจบนโดยใชแฟกส (Facsimile) หรอ e-mail การเตรยมตวอยางในภาคสนามเพอสงไปวเคราะหในหองปฏบตการกงายและตรงไปตรงมา ซงสวนมากมกเปนลกษณะทตวดอยางทเกบตองน ามาตากใหแหงกลางแจงหรออบในเตาอบอณหภมต า


ประมาณ 70oซ ตอมาจงน ามาบดและรอนดวยตะแกรง ถาเปนตวอยางน าตองน ามากรองและท าใหเปนกรดเพอไมใหเกดการเจรญเตบโตของจลนทรยหรอเกดการตกตะกอนของเหลกได ตวอยางน าอาจท าใหเขมขนขนโดยการดดแตะ (adsorbtion) ดวยสารดด (ion exchange rasin) แตถาเปนตวอยางกาซมกจะตองบรรจลงในขวดโลหะหรอแกวอยางแนนกอนสงไปตรวจวดโดยตรง และอาจน ามาเพมความเขมขนดวย ในหองปฏบตการ ตวอยางหนหรอตะกอนทองน าทแขงตองน ามาบดใหเปนผงละเอยด และตองน ามาเพมความเขมขนส าหรบธาตบางตวเสยกอน นอกจากนนยงตองน ามายอยสลายดวยกรด หรอเผาใหหลอมละลายดวยสารชวยหลอม (flux) ในเบาหลอมทเปนนเกรลหรอกราไฟต หรอเซรามกตกได แลวแตชนดธาตทตองการวเคราะห ถาเปนตวอยางพชพรรณตองน ามาท าใหแหงและท าใหเปน เถาถาน(ashed) และบางวธอาจตองน ามายอยสลายดวย อนงส าหรบขนตอนและกรรมวธการเตรยมตวอยางสามารถหาดไดจากหนงสอ Handbooks of Exploration Geochemistry ซงแตโดย Fletcher (1981) สวนจะเลอกวธใดในการวเคราะหนนตองอาศยการตกลงทดระหวางนกธรณวทยา และนกเคม วธการยอมขนกบราคา การตรวจสอบในแงคณภาพหรอปรมาณ จ านวนธาตทตองการวเคราะห ขนาดความเขมขนของธาต ความเปนไปไดของเครองมอในการวเคราะห ธาตวเคราะหไดในปรมาณทนอยทสด (detection limit หรอ sensitivity) และความถกตองแมนย า (accuracy and precision) ในตวอยางเพยงตวอยางเดยวสามารถท าการวเคราะหหาปรมาณธาตไดหลายวธดวยเหตน Rose Hawkes และ Webb (1979) และ Moon (1985) จงไดเปรยบเทยบความสามารถของวธการวเคราะหอยางละเอยดแบบธาตตอธาต (ดงแสดงในรป 5.10.1และตาราง 5.10.1) แทบจะเรยกไดวาวธการวเคราะหปรมาณธาตในปจจบนทนยมมากทสด คอ AAS หรอ atomic absorption spectrometry ถงแมจะวดหาคาปรมาณธาตไดเพยงธาตเดยวตอครง แตกสามารถหาคาปรมาณธาตตางๆ ทถกตองแมนย าไดถง 40 ธาต อกทงยงถกรวดเรวและงายตอการเรยนรและเขาใจ สวนเครองมอทเรยก emission spectrography กยงใชกนอยโดยเฉพาะในประเทศโซเวยต ซงเปนวธทดในการวดคาแบบกงปรมาณ (semi-quantitative) ของธาตไดหลายธาต ครงละมากๆ ไดในทนท แมธาตเหลานจะมปรมาณทแตกตางกนและมความสมพนธทางเคมทตางกนได ในปจจบนมเครองมอใหมลาสดอกชนดหนงทใชในวงการส ารวจหาปรมาณธาตตางๆ ทเปนทยอมรบกนอยางมากคอ ICP (หรอ Inductively Coupled Plasma) spectrometer ทเปน emission spectrograph ทวดหาปรมาตรของธาตตางๆ ไดในคราวเดยวกน นอกจากนนยงถกตองแมนย าและไมแพง เครองมอ neutron activation analysis (หรอ NAA) กใชไดผลดพอๆกบ ICP โดยเฉพาะกบทองค า หรอกบตวอยางพชหรอดนทมฮวมสมาก โดยท าการวเคราะหทองและธาตแมสอได นอกจากนนยงเปนวธการวเคราะหชนดไมท าลายตวอยาง(non-destructive methad) ท าใหสามารถน ามาวเคราะหใหมไดหลายๆครง และวดหาปรมาณธาตไดหลายธาต


รป 5.10.1 สรปตำรำงธำตทแสดงถงวธวเครำะหเคมทไดผลคมทน(cost effective method) ในกำร

ส ำรวจธรณเคม (Moon, 1995)

ตำรำง 5.10.1 สรปชนดกำรวเครำะหตวอยำงธรณเคมทส ำคญทนยมใชในปจจบน (Moon, 1995)


ในทางธรณวทยา การเทยบสวนหรอเทยบสสารละลาย (colourimetry) โดยเฉพาะการวเคราะหทางธรณเคมใชไดผลด โดยเฉพาะในหนวยงานรฐบาลและมหาวทยาลยหลายแหงในประเทศไทย ไดใชวธนในการท าการวเคราะหหาธาตหลก (major element)ในหนมาเกอบ 20 ป (Charusiri, 1980, 1989) แตอาจไมดเทาไหรนกกบธาตมนอย (trace clements) บางตว อยางไรกตามเนองจากมราคาถกจงยงคงใชกบธาตบางตว เชน ทงสะเตน โมลบดนม ไทเทเนยม และฟอสฟอรส การหาปรมาณธาตหลกในหนอาจท าไดโดยวธ X-ray fluorescence หรอ Spectrometry ซงกใหผลดเพราะถกและรวดเรว วเคราะหไดครงละหลายๆตวอยาง แตปจจบนถก AAS และ ICP เขามาแทนท จงนยมใชในภาคสนามมากกวา เพอตรวจหาธาตโลหะบางธาตในตวอยางสนแร การวเคราะหอกวธเรยก electron microprobe (Electron Probe Micro - Analysis หรอ EPMA) ใชกลองจลทรรศนชนดก าลงขยายสง สองดแรทตองการวดหาปรมาณธาต แลวยงกระแสอเลคครอบเขาไปยงเปาเพอใหปลอยรงสเอกซเรองแสง (X-ray fluorescemce) ออกมา ใชหาธาตโลหะไดด การตรวจหาโดยวธ fission track และ fluorimetry ใชไดผลดกบแหลงยเรเนยม หรอ specifec ion electrodes ใชไดดกบการวเคราะหธาต Halogen สวน gas chromatrography นยมใหหาคาก ามะถนและมแทน (CH4) หองปฏบตการเคลอนท(mobile laboratory)เพอการวเคราะหธรณเคมไดใชกนแพรหลายในยโรปและในอเมรกามาชานาน โดยเอาหองปฏบตการใสไวในรถบรรทกหรอในเตนท หรอแมแตผกตดกบเฮลคอปเตอรแลวปลอยไปตามจดตางๆ การวเคราะหถาเปนเมอกอนกใชเพยงการเทยบสและการวเคราะหแบบเปยก(wet analysis) แตในปจจบนหนมาใช emission spectrographs, atomic absorption, XRF และ specific ion electrode บางครงผส ารวจกรสกมความมนใจและสบายใจทมหองปฏบตการอยใกลตว ทงๆทมบรษทรบท าการวเคราะหอยางรวดเรวมอยมากมายทสามารถรบวเคราะหตวอยางไดทกประเภท วเคราะหไดหลายธาตสะดวกและรวดเรวกตาม ตวอยางในประเทศไทยไดแก บรษท SGS บรษท Mineral Assay บรษท Chemex (Thailand) และ บรษท Clays & Minerals (ประเทศไทย) เปนตน

5.11 สมดธรณสนามในการส ารวจธรณเคม การเกบตวอยางธรณเคมถอวาเปนกระบวนการทรวดเรว และถอไดวาเปนขนตอนหรอสงส าคญอยางหนงของการส ารวจขอมลตวอยางจ านวนมากตองสามารถน ามาศกษาเพอหารปแบบและแนวทางทางธรณเคม แตถาหากตวอยางทไดเกบมาโดยไมเขยนขอมลใดๆไวเลย กอาจท าใหเกดความสบสนและผดพลาดไดอยางงายดาย แมในสภาวะปกตหลายครงทนกธรณวทยาลมจดบนทกหมายเลขตวอยางทเกบจนจ าไมไดวามาจากไหน ยงคนทเกบตวอยางซงไมใชนกธรณวทยาทฝมอดหรอช านาญการแลวละกเปนอนทงตวอยางนนไปไดเลย ดงนนสมดบนทกหรอสมดธรณสนาม(geological fieldnote) จงจ าเปนอยางยงในการเกบตวอยางจ านวนมากๆ จ าเปนทจะตองพยายามท าใหขอมลทเกบมาไดบนทกอยในลกษณะ


หรอรปแบบอนเดยวกน รป5.11.1แสดงถงรปแบบ(format)ทใชกบการบนทกตวอยางหนจากหนโผล ส าหรบการบนทกตวอยางดนใหดรายละเอยดใน soil description format (ในภาคผนวก) ในการเกบตวอยางดน สงส าคญทควรบนทกในสมดสนามไดแกความลกของชนทเกบ ส และเนอหน และถาหากมหลกฐานของการลนไถลของชนดน(slump) ชนดของอนทรยวตถ ดนพดพา เศษหน หรอการปนเปอนจากสงอน(contamination) กจ าเปนตองใสลงไปใหหมด ถามการตรวจสอบหรอวนจฉยธาตโลหะกใสลงไปดวย นอกจากนจดทเกบรปทถายจ าเปนมากทตองบนทกลงไป ในการเกบตวอยางตะกอนทองน า จ าเปนตองบนทกต าแหนงทเกบ โดยใชต าแหนงจรงของล าธารปจจบนเปนหลก ตองบอกขนาดของล าธาร ความกวาง ความลก ลกษณะตลงชนหรอลาด หนโผลมากหรอนอย ปรมาณของอนทรยวตถ ชนดการปนเปอน รปถายหรอวาดภาพจดทเกบนบวาเปนสงทมประโยชนมาก เพอชวยใหผเกบสามารถจ าไดหากตองมาเกบอกครง ในการเกบตวอยางหน เปนเรองส าคญทสด ตองแสดงขอมลใหมากทสด โดยเฉพาะชนดของหน การแปลงเปลยนและการเกดเปนแร แนวรอยแตก แตกตองเปนไปตามเวลาทอ านวย

5.12 การวเคราะหขอมลธรณเคม ขอมลธรณเคมเปนขอมลทส าคญอยางมากในทางธรณวทยา และตองใชเปรยบเทยบกบสภาพหรอลกษณะทางธรณวทยาเสมอ(ดรป 5.12.1) และยงถาหากมขอมลทางธรณฟสกสเขามาชวยเสรมดวยแลว จะยงท าใหขอมลนนงายและมผลดตอการตความดวย โดยทวไปลกษณะขอมลทไดจากแผนทธรณเคมสวนใหญจะเปนในรปตวเลขทแสดงไวเปนตาตามจดตางๆ (ดรป 5.7.6)หรอสญลกษณแสดงความมากนอย ซงอาจเปนวงกลม (รป 5.7.1) สเหลยม หรอวงเหลยม (รป 5.7.6 ก) แลวแตความตองการของนกธรณเคมหรอนกส ารวจในบางครงกอาจใสขอมลไวบนแผนทภมประเทศหรอแผนทธรณวทยาเลยกได ส าหรบคาของธาตทไดจากตวอยางตะกอนทองน า มกแสดงดวยภาพตวหนอน (worm diagram) (รป 5.7.2) แถบหนาแสดงถงทมปรมาณธาตนนมาก แถบบางแสดงวาธาตนนมนอย ดงทแสดงในหวขอกอนน(ดหวขอ 5.6) รป 5.6.17 แสดงถงแผนทเสนชนปรมาณธาต(isograd) ซงมกท าขนถาหากวามปรมาณขอมลมากๆ นอกจากนนอตราสวนระหวางธาต 2 ธาต เชน Cu : Mo หรอ Ag : Zn สามารถน ามา plot และท าเสนชนอตราสวนไดรป 5.6.18 แสดงถงอตราสวนระหวาง Zn กบ Cd ในดนบรเวณ Coeur d' Alene มลรฐไอดาโฮ สหรฐอเมรกา ดวยขอมลอนนท าใหสามารถน ามาใชประโยชนกบการเลอนตวของรอยเลอนทชอ Dobson Pass faults ได ตาราง แผนภม แผนภาพ และกราฟ มกใชเสมอในการแสดงหรอเปรยบเทยบขอมลทางธรณเคม รป 5.12.1 แสดงถงความสมพนธระหวางชนดหนกบคาทไดทางธรณเคม รป 5.12.2 และ รป 5.12.3 แสดงรปตดทางธรณเคมวาชนไหนมธาตอะไร ปรมาณขนาดไหน จากรปจะเหนวาหมหนทเรยก


รป 5.11.1 สวนของสมดธรณสนำมทบรรยำยถงลกษณะชนดและรำยละเอยดของหนโผล ซง

สวนใหญในปจจบนจดท ำขนโดยใชคอมพวเตอรเขำชวย (computer – assisted processing

of geologic data) (ขอมลของ USGA จำก Hadson และคณะ, 1975)


รป 5.12.1 ควำมสมพนธระหวำงธรณวทยำตอกำรกระจำยตวของธำต Ni ในดนเกดกบท แถบ Nguge

ประเทศแทนซำเนย (มตะกอนเชงเขำ และตะกอนน ำพำปรำกฎบรเวณขอบฝงแมน ำดวย) (จำก Coope,

1958)


รป 5.12.2 รปตดจำกหลมเจำะ (downhole profile) ผำนชนแหลงแรแบบตดตำมชน

(stratabound) แสดงถงควำมสมพนธระหวำงปรมำณธำตตำงๆกบชนดหน จำกแหลง Cu – Au – U Olympic Dam, Roxby Downs, ตอนใตของออสเตรเลย (Roberts & hudson,

1983)


รป 5.12.3 แผนภำพกงสำมมตท ำจำกคอมพวเตอร แสดงถงกำรกระจำยตวชองธำตพบงง (Sb) จำกแหลง Coeur d’ Alene รฐไอดำโฮ อเมรกำ ทสมพนธกบแนวรอยเลอน Osborn (Gott &

Botbol, 1973)


Whenan Member แสดงคาธาตทตรวจจบไดใชไดดเกอบทกชนด รป 5.12.3 แสดงถงแผนภาพกงสามมตทไดจากการค านวณและพมพออกจากคอมพวเตอร

5.13 แนวคดทางสถต ขอมลทางธรณเคมสวนใหญมากกวารอยละ 90 เปนตวเลข ตวเลขเหลานจดวาไรคาถาปราศจากขอมลทางธรณวทยา และกเปนเพยงขอมลเชงคณภาพ(qualitative)เทานน ถาไมน ามาตรวจสอบหรอวเคราะหทางสถต ดวยเหตนจงตองน าเอาทงขอมลทางธรณวทยาและขอมลทางสถตมาตความเปรยบเทยบกน มฉะนนยอมเหมอนกบตาบอดคล าชางทนท ถาเพยงใชขอมลใดขอมลหนง และเมอถงทสดแลวขอมลธรณเคมจะน ามาสรปแบบ ชนด และการเกดเปนแหลงแรวาเปนแบบใด ในการส ารวจธรณเคมไมวาจะเปนจากธาตแมสอหรอธาตเปาหมาย มกจะมขอมลอยสวนหนง ซงมคาเกนกวาคาปกต ซงเรยกคาเหนอปกต (threshold valve) คาเหนอปกตหรอคาธรณประตนอาจเปนแบบเหนอปกตในลกษณะบรเวณกวาง (regional threshold) เหนอปกตแบบเฉพาะจด (local threshold) (ดรป 5.13.1 ถง 5.13.4 และตาราง 5.13.1 ถง 5.13.2) หรอเหนอปกตในทางหน(lithologic threshold)อยางใดอยางหนงกได คาเหนอปกตนก าหนดหรอพจารณาจากการตรวจสอบขอมลจรงๆ หรอจากการส ารวจลาดเลาหรอส ารวจแบบปฐมนเทศก(orientation survey) โดยการวางแผนงาน หรอเปรยบเทยบสดสวนระหวางคาทผดปกตกบคาปกต ในโครงการส ารวจธรณเคมสวนใหญมกเลอกคาเหนอปกตโดยอาศยขนตอนบางอยางมาชวยหา ในการส ารวจกอนส ารวจจรงหรอตอนส ารวจลาดเลา (orientation survey) อาจใชคาปกตทเปนไปได (potential background)ในหนมาใชเปนแนวทาง โดยดจากหนงสอ Rose, Hawks และ Webb (1979) เชน คาเฉลยของธาต seleniun มประมาณ 0.88 ppm ในหนปน, 0.6 ppm ในหนดนดาน และ 0.05 ppm ในหนทราย เปนตน คาเหนอปกตแตละธาตอาจหาไดจากการก าหนดจด (plot) ลงในกราฟแผนภาพ (histogram) โดยแบงคาของธาตออกเปน 10 ถง 20 ชวง แลวแตความมากนอยของขอมล (รป 5.13.2) คาเหนอปกตจะอยประมาณทสองหรอทสามของคาเบยงเบนมธยฐาน(standard deviation)เหนอคาเฉลย เชน ประมาณรอยละ 97.5 ของคาทงหมดในการกระจายตวตามปกต(Gaussian distribntion)ของคาของธาตทเราสนใจมกจะอยต ากวาคาการเบยงเบนมธยฐานและจะจดอยในสวนของคาปกต ซงแสดงวาอาจม 1 ใน 40 ทมสทธเปนคาผดปกต(anomaly) ในแงการกระจายตวทางคณตศาสตร มกใชรปแบบของ lognormal หรอ normal เสมอ โดยทวไปคาของธาตทพบมากบนเปลอกโลก เชน Al Fe และ Mg มกแสดงลกษณะการกระจายตวปกต คอ เมอน ามาสรางแผนภาพจะไดลกษณะการกระจายตวแบบระฆงคว า (normal-bell curve)เมอใหขอมลลงมาตราสวนเลขคณต สวนบรรดาธาตมนอยทงหลาย ซงมกจะไดแกธาตทเราสนใจ


รป 5.13.1 แผนภำพแสดงคำเหนอปกตเฉพำะแหง (local threshold) และคำเหนอปกตบรเวณกวำง (regional threshold)

ทไดจำกกำรเกบตวอยำงหนผำนสำยแร คำทสงกวำปกต อำจเปนผลจำกกำรเปลยนสภำพหนกได (ในรป)

รป 5.13.2 กรำฟแสดงคำตำงๆของตวอยำง แกน y

เปนจ ำนวนตวอยำง สวนแกน x เปนปรมำณของธำตทวเครำะห (ฐำนลอค หนวย ppm) ของคำปกต คำผดปกต และคำเหนอปกต ของตวอยำงปกตกบตวอยำงแสดงสนแร

รป 5.13.3 กรำฟแสดงฮสโตแกรมจำกขอมลในตำรำง 5.13.1 ซงไดจำกผลรวมของจ ำนวนตวอยำงปกตกบตวอยำงทเปนสนแรในรป 5.13.2


ตำรำง 5.13.1 ขอมลควำมเขมขนของตวอยำงทวเครำะหไดจำกรป 5.13.3 โดยแปลงตวเลขในรปลอค ตำรำง 5.13.2 กำรแจกแจงขอมลโดยกำรจดแบงเปนชวงขอมลและท ำใหเปนเปอรเซนตสะสม (ขอมลจำกรป

5.13.2)

รป 5.13.4 กรำฟแสดงควำมถสะสมของปรมำณธำตทวเครำะห (ฐำนลอค) ของตวอยำงจำกรป 5.13.2


เสมอๆ มกแสดงการกระจายตวแบบ lognormal ซงแสดงรประฆงคว าเมอใสขอมลบนมาตราสวน logarithmic (รป 5.13.2 และ 5.13.3) ดงนนในการเลนกบตวเลขทางธรณเคม ความส าคญจงอยทวาเราจะใสขอมลลงในมาตราสวนใดดในการสรางแผนภาพ เทคนคทางสถตทเรยก CHI-square สามารถบอกหรอวเคราะหไดวาขอมลของเราจะเขาไดกบการกระจายตวแบบไหนได เครองคดเลขททนสมยในปจจบนสามารถบอกถง normality หรอ lognormality ไดโดยงาย โดยปกตการกระจายคามกเปนแบบ lognormal มากกวา normal ถาคาเฉลยเรขาคณต (geometric mean) เขาใกลคามธยฐาน (median value) มากกวาคาเฉลยเลขคณต (arithmatic mean) ในการส ารวจธรณเคม มกใชคาทรอยละ 97.5 ของ percentile เปนคาปกต แตไมใชจะเปนคานเสมอไป ตองน าเอาตวบงชทางธรณวทยาและทางสถตเขาชวยเสมอ สมมตถาหากภายในคาทางธรณเคมมการเปลยนแปลงอยางสม าเสมอ อยางเชนบางขอมลมกอยตรงสวนปลายสดของชวง และไมมคาใดเลยของจ านวนรอยละ 2.5 ของตวอยางทคาดวานาจะเรยกวา "คาผดปกต" เปนคาทผดปกต ในทางกลบกนถาคาสวนใหญทไดเปนคาผดปกตเมอเทยบกบคาปกต 2.5 ทเลอกมา ซงผลกคอท าใหไดลกษณะรปรางของแหลงแรเลกเกนไป แนวทางทจะหาตวอยางทจะเปนคาผดปกตสามารถท าไดโดยใชอตราสวนคาผดปกต (anomaly ratio) ซงคาทไดจากการวเคราะหจะถกน ามาหารดวยคาเหนอปกตทเลอกสรรไว ดวยวธนเราสามารถท าใหคาผดปกตมความหมายดดขน (ด Rosenblum, 1980) หรออกทางหนงท าไดโดยการตรวจชวงหางทมากทสดระหวางคาทอยตดกนในลกษณะจดคาเรยงเปนแถวตามล าดบ (ด Miesch, 1981) ในทกวถทางดงกลาวในการค านวณหาคาผดปกต มสงหนงทนาจะน ามาคดคอ เรามกไมมโอกาสเกยวของกบคาปกตธรรมดาของตวอยางเลย เรานาจะพยายามท าตวอยางใหเหมอนๆกน แตวาในธรรมชาตเรามกพบตวอยาง 2 กลม หรอมากกวาเสมอ นนหมายความวาตวอยางทเกบอาจม 2 พวก เชน มาจากคนละหนวยหนทางธรณวทยา หรอเปนตวอยางทมาจากคนละประเภทของการกระจายตวทางธรณเคม หรออาจมาจากพวกทอยในกลมปกตกบพวกทอยในกลมผดปกต ดงนนเมอสรางกราฟแผนภาพ (histogram) หรอ Frequeney distribution จงมกปรากฏวาม 2 ยอด (peak) แสดงถง bi-modal แตละกลมกดเหมอนจะสราง frequency distribution ของตวเอง ถาหากม 2 กลมทกลมหนงมากอกกลมนอย คาเหนอปกตระหวางกลมทงสองจะปรากฏใหเหนได อยางไรกตามมกพบเสมอวากลม 2 กลมนมกคาบเกยวกบ(overlap)กนมากเหลอเกน หรอเกดความไมเทาเทยมกนระหวางกลม ท าใหไมปรากฏคาเหนอปกตไดชดเจน ทางทจะแกปญหานกคอ แสดงขอมลดวย Cumulative Frequency (เชนในรป 5.13.4) มากกวาทจะแสดงแบบ frequency distribution ปกต โดยเทยบกบคาความเขมขนของธาตทเราสนใจ ในทางสถต lognormal distribution ของกลมตวอยางเพยงชนดเดยวจะใหคาออกมาเปนเสนตรงบน logarithmic probability paper แตถามกลม 2 กลม จะเกดการหกงอขนตรงชวงตอท าใหทราบวามกลมขอมล 2 กลม(รป 5.13.5) ซงตองใชวธแกปญหาทคดคนโดย Sinclair (1974) ดตาราง 5.13.3 ในรป 5.13.6 แสดงขอมล


รป 5.13.5 กรำฟทเรยก log probability plot ของตวอยำงผสม 2 ชด จำกรป 5.13.2 โดยอำศย

ขอมลจำกตำรำง 5.13.2 โดยวธของ Sinclair (1974) ในตำรำง 5.13.3

ตำรำง 5.13.3 แนวทำงหรอขนตอนในกำรจดแบงกลมตวอยำงออกเปน 2 กลม โดยวธของ Sinclair

(1974)


รป 5.13.6 กรำฟแสดงกำรกระจำยควำมถสะสมของทองแดง สงกะส และโมลบดนม ในกลมตวอยำงตะกอน

ทองน ำจำกกวเตมำลำ (Lepeltier, 1969)


การส ารวจตะกอนทองน าใน Guatemala เสนแสดงสงกะส (Zn) จะโคงงอขน แสดงวาคาสวนใหญ(ซงมากกวาปกต)มจ านวนมากเกนไปในการกระจายตวแบบ lognormal ซงผลทไดนอาจเนองมาจากการปนกนของหนวยหน 2 แบบ ซงมคาของ Zn ต า หรออาจมาจากการปนกนเองของพวกทมเมดหยาบกบอกพวกทเมดละเอยด และในกรณดงกลาวนคาตวเลขต าๆ นมกไมใชสวนส าคญของกลม ในทางตรงขามทองแดง(Cu)แสดงลกษณะการหกงอเหมอนกน แต Cu แสดงถงคาผดปกตหรอคาสงๆมมากเกนไป ถาหากวาไมใชเพราะมคา Cu สงมากมาย (ซงมกเปนคาทเราใหความสนใจมากกวา)เสน lognormal XO คงจะตอเนองไปทาง Z มากกวาไปทาง Y ในกรณของ Molybdenum (Mo) แสดงในตอนแรกเปนการโคงแบบบวก (positive) และตอมาเปนแบบลบ (negative) แสดงใหเหนวามตวอยางอย 2 กลมทแตกตางกนอยางเหนไดชด นนคอตวอยางทนาจะสมพนธกบเสน a และเสน b (ซงเรากสามารถค านวณหากลบไปได) ดงนนถาการกระจายตวของกลมทงสองเปนจรง คาเหนอปกต(threshold)จะอยตรงกงกลางระหวางสวนตอ (A+B) ในปจจบน Cumulative probability plots เปนทนยมใชกนมาก ในการค านวณทางสถตธรณเคม (Geochemical Statistics)

5.14 การตความทางสถต การตความทางสถตในการส ารวจธรณเคมและการประเมนคาทางสถตของคาเหนอปกตและคาผดปกตอาจเกยวของกบคาเพยงคาเดยวในเวลาหนง และถงจดใดจดหนง (ทเรยก univariate analysis) หรออาจเกยวของกบคาหลายๆคากได (multivariate analysis) Univariate analysis ไดแกการวเคราะหแบบ trend-surface analysis กบ moving-average analysis ซงอาศยการกระจายตวของคาทางธรณเคมเปนหลก ทงสองวธมกใชเมอตวอยางมมาก จงตองอาศยคอมพวเตอรเขาชวย trend-surface analysis มกเกยวของกบการสรางผวทางเลขคณตใหมาสมพนธกบคาตวอยางหรอขอมลจรงๆ ผวแบบตางๆ (polynomial models) แสดงไวในรป 5.14.1 หรออาจแสดงดวย Fourier models ซงเปนลกษณะของฟงกชน (function) ของ Periodic wave ความแตกตางระหวางขอมลจรงกบ trend surface ทไดจากการค านวณจะเรยก residual ทแสดงในรป 5.14.2 แผนททแสดงคา residual จะแยกเอาสวนทเบยงเบนไปจาก regional trend ออกมา และท าไดสามารถแยกสวนหรอคาผดปกตออกจากคาปกตหรอสวนปกตได ยง degree สงมากเทาใดหรอล าดบ(order)ของ polynomial trende surface มากเทาใดรปแบบกจะยงเหยงมากขน แตเราจะสามารถสรางความสมพนธใหกบขอมลไดดขนและคาของ residual กจะออนลง Moving - average analysis แสดงถง trends ตามขอมลธรณเคมโดยการค านวณคาเฉลย ส าหรบคาทตกอย ในชวงทสามารถเลอนจากต า แหนงหนงไปยงบอกต าแหนงไดบนแผนท ย งชอง(window)กวางมากเทาใดกจะท าใหไดผวเรยบมากขน แตถาชองยงเลกกจะใหผลแบบเดยวกบ complex


wave-form ของ Fourier model ซงเปนการลดจ านวนและความแรงของresidual ดงนนในการวดคาใหสวย(refinement)


รป 5.14.1 Trend ในสภำพปกต (อยำงงำย) จำก curvilinear regression และ

hypersurface analysis โดยเกยวของกบตวแปรอสระ 1, 2, และ 3 ตว (Harbaugh,

1964)


รป 5.14.2 ตวอยำง trend surface และ residual (a) แผนทขอมลดบ (b) First-degree

trend surface (c) Contoured residuals จำก first – degree trend (d)

Second-degree trend surface และ (e) Contoured residual จำก second-

degree trend พนทท residual เปนคำบวกแสดงดวยแลเงำ (Davis, 1986)


จงอาจตองใชวธ moving average (low-part filter) หรอวธ moving-average residual (high-pass filter) เขาชวย ตวอยางเชน คาทอยในชองหรอ window จะใชเปรยบเทยบกบคาทอยนอกชองมากกวาพวกทอยขางในเหมอนกน ซงการวเคราะหทงสองรปแบบ คอ trend-surface และ moving average จะใชประโยชนไดแตกตางกน แตอาจใหหรอแสดงถง trend ทคลายคลงกน Nichol, Garrett และ Webb(1969) พบวาทงสองวธใหผลออกมาคลายกน โดยดไดจากขอมลธาตมนอย (minor element)จากหน ดน และตะกอนทองน า ในการส ารวจขนพนฐานใน Sierra Leone (ดรป 5.14.3) Multivariate analysis ทส าคญไดแก factor analysis, cluster analysis, regression analysis, discriminant analysis และ characteristic analysis Factor analysis ใชอยางแพรหลายในการตรวจหาแฟคเตอรรวมกนระหวางตวแปรหรอคาทไมขนตอกนจ านวนหนง หรออาจเรยก Principal Component Analysis (หรอ PCA) ขอมล matrix สวนใหญประกอบดวยแถวของตวอยาง (entities) และแนวดง(column) ของตวอยาง (attributes) เราใชขอมล matrix นหา correlation factor หรอ principal component ซงสามารถสกดหรอแสดงออกมาเปนจดๆ (data points) หรออยในรปของ envelope หรอรปทรงรรอบจดทอยกนเปนกระจกนน วงรนม 3 แกน ตงฉากกนทเรยก eigenvector ขอมลจะถกน ามาใสไวตามแกนตางๆ และจะปรากฏ variance ทใหญทสด (largest eigen value) ออกมา สวน variances ทใหญล าดบสองและสามจะปรากฏใหเหนในแกนทเหลออก 2 แกน ทส าคญกคอ data matrix จ านวนมากและยงเหยงนอย มกน าไปสแนวคดทกอใหเกดการเทยบเคยง ซงวดและค านวณได เราเรยก factor analysis ทหาและประเมนคาความสมพนธระหวางตวอยางวา X-mode analysis สวน factor analysis ทใชหาความสมพนธระหวางตวแปร เชน คาความมากนอยของธาต จะเรยก R-mode analysis ตวอยางการใช factor analysis ในการส ารวจธรณเคม เชน การศกษาตะกอนทองน าจากบรเวณ S-Carl ซงเปนแหลงตะกว-สงกะสของประเทศสวสเซอรแลนด โดย Buttmer & Saagar (1983) ดวยวธ Factor analysis น สามารถหาตวแปร 8 ตวทมความส าคญทางธรณวทยาได โดยใช R-mode analysis ซงแสดงการเทยบเคยงหรอความสมพนธระหวางกลมของโลหะกลมหนงกบ "ore-factor" และใหการเทยบเคยงหรอความสมพนธระหวางกลมโลหะอกกลมหนงกบ "bog-factor" ทางน าได Cluster analysis เปนอกวธหนงซงใชจ าแนกหรอจดกลมขอมลธาตหลายๆ ตวเขาดวยกน เพอใหเปนหมหรอกลมยอยโดยอาศยความสมพนธหรอการเทยบเคยงระหวางแรในกลมเดยวกน วธการท าทนยมมากทสดคอการจดตวแปรใหเปนรปกงคลายกงไม โดยใหสวนทเลกทสดแสดงถงธาตแตละตว (หรอ R-mode) ตอมาจงเปนสวนทใหญขน เชน ตวอยาง (Q-mode) และรวมกนเปนกลมของตวอยาง(หรอ P-mode) โดยทสาขาหลายๆสาขาจะเชอมตอกนเปนกงกานและกลายเปนล าตนในทสด Obial และ Jamer (1973) ไดใชประโยชนจากการหา cluster analysis กบการตความหมายคาธาตหลายตวจากตวอยางตะกอนทองน า จากการวเคราะหดงกลาวพวกเขาสามารถแยกกลมธาตตางๆ ออกเปน 3 กลม


รป 5.14.3 แผนทธรณเคมแสดงกำรกระจำยตวของนเกลโดย trend – surface analysis (แถวบน)

และโดย rolling – mean analysis (แถวลำง) แถบ Sierra Leone (จำก Nichol และคณะ, 1969)


กลมหนงสมพนธหรอเทยบเคยงไดกบ clay minerals & resistater อกกลมกบ Mn-& Fe-oxides และอกกลมสมพนธโดยตรงกบการเกดเปนแหลงแร (ดรายละเอยดในรป 5.14.4) Regression Analysis เปนวธทางสถตทใชใน trend-surface analysis เพอใหตรวจหาและวดความสมพนธระหวางธาตแตละตวในพนทหนงทส ารวจโดยธรณเคม วธการนท าใหเราทราบวาในพนทนเราควรเลอกใชธาตแมสออะไรด จงจะเหมาะสมทสด หรอใหความสมพนธใกลชดกบการเกดเปนแหลงแรไดมากทสด และเพอตรวจดคารบกวนทอาจเกดได เชน ทท าใหเกดทองแดงหรอสงกะสบนเปลอกหรอผวทมการตกตะกอนของ Mn- และ Fe-oxide โดยหลกการเดยวกบ trend-surface analysis คอตองสรางรปแบบทางคณตศาสตรขนมาเพอใหเขากบขอมลทม ซงในการท าดงกลาวตวแปรหลายตวหรอคาของธาตหลายๆตว จะสมพนธกบตวแปรตวหนงทเลอกมา (ซงกคอคาธาตหนงๆนนเอง) และสามารถบอกไดวาธาตอสระบางตวอาจท าหนาทเปนธาตแมสอไดมากกวานอย Discriminant Analysis ใหแนวทางเกยวกบการวดหรอตรวจหาวาตวอยางใหมจะตกอยกบกลมใดกลมหนง แมกลมจะมความซบซอนและอาจคาบเกยวกนกตาม แตกสามารถแยกความแตกตางระหวางกลมได เชน กลมอาจแบงเปนพวกทใหแรกบพวกทไมใหแร หรออาจแบงตามลกษณะหรอชนดหน เชน พวกทเปนหนขางเคยงกบพวกทเปนหนอคน ในรป 5.14.5 แสดงถงกลม 2 กลมทสามารถแยกออกจากกนไดโดยการค านวณหา Discriminant function ส าหรบตวอยางหนงชด ตวอยางแตละตวจะถกประเมนคาวาควรจะอยในพวกไหนบาง Brabee (1983) อาศยวธการนมาใชกบการส ารวจตวอยางดนทบรเวณ Pine Point รฐ Northwest Territory ในประเทศคานาดา ปรากฏวาตวอยางทม Zn มาก จะแสดงความสมพนธทใกลชดกบการเกดแหลงแรมากทสด ซงกคอหนดนดานทมสงกะสสงในตว บางตวอยางทมสงกะสสงอาจมลกษณะของ Ni-Mo & Cr สงดวย ซงกจดใหอยในกลมหนดนดานทไมใหแร (ore-barren shale) สวน characteristic analysis เปนวธการคลายกบ discriminant analysis โดยวธนเราสามารถคดพนทยอยๆทส าคญออกจากพนทใหญไดโดยอาศยความคลายคลงกบรปแบบทางธรณเคม (geochemical model) ทคดไวหรอมอย โดยดจากบรเวณทมการเกดแรนแนๆ Botbool และคณะ (1978) ไดใชวธนในการเลอกสรรพนทจะใชส ารวจขนละเอยดในบรเวณแถบ Coeurd' Alene รฐ Idaho อาจกลาวไดวางานทางดานธรณเคมใหขอมลทจ าเปนส าหรบการส ารวจแรมาก แตขอมลนนจะนาสนใจกตอเมอมการตความหมายโดยอาศยหลกการทางธรณวทยาและสถตเขาชวยเทานน จงสามารถหารปแบบ(ทเปนไปได)ของแหลงแรได แตรปแบบทเราคดขนจะเปนไปไดมากนอยขนาดใด ยงไมมใครบอกหรอพสจนไดถาไมมการเจาะส ารวจ(drilling exploration) เพอดวาทวาเปนอยางนนหรออยางโนมนนมนจรงเทจแคไหน!


รป 5.14.4 R-Mode cluster analysis โดยวธ UPGM จำกตวอยำงตะกอนทองน ำ 170

ตวอยำงใน Derbyshire ประเทศองกฤษจำกธำต 19 ธำต จดแบงเปนกลมแรดน resistate กลม

Mn – Fe และกลมสนแร Pb (Obial & James, 1973)

รป 5.14.5 กำรก ำหนดต ำแหนงโดยกำรกระจำย bivariate 2 ชด ซงมกำรซอนทบขอมลระหวำง A และ

B ซงตอมำสำมำรถแยกกลมไดโดยวธ discrimination function (จำก Davis, 1986)

(Geochemical Exploration)

Documents

Transcript of (Geochemical Exploration)