การพัฒนาเทคนิคใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสำรวจแร่โดยใช้ต้นไม้เป็นสื่อกลาง

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ ในการเพิ่มประสิทธิภาพการสำรวจแร่โดยวิธีชีวธรณีเคมี ร่วมกับการใช้ตัวอย่างทางการสำรวจธรณีเคมีอื่น ๆ เช่นตัวอย่างดิน ทั้งที่อยู่บริเวณผิวดินและใต้ผิวดิน ในอันที่จะประยุกต์ในการสำรวจหาแหล่งแร่ในประเทศไทยต่อไป การศึกษาวิจัยนี้ได้ดำเนินการใน 2 พื้นที่ศึกษาที่มีสิ่งแวดล้อมในการเกิดแร่ทองคำและลักษณะภูมิประเทศต่างกัน ได้แก่ แหล่งแร่ทองคำบ้านผาฮี้ อำเภอแม่สาย จังหวัดเชียงราย และบริเวณสำรวจแร่ทองคำบ้านหัวนา อำเภอเมือง จังหวัดเลย เพื่อที่จะตรวจสอบและเปรียบเทียบศักยภาพของเทคนิคการสำรวจแร่ที่จะพัฒนาใน 2 พื้นที่ที่ต่างกัน นอกจากนี้ การประมวลทางสถิติโดยวิธี Minimum hypergeometric probability (MHP) และวิธี Student’s t test (t test) ได้ถูกใช้เป็นเครื่องมือในการวัดประสิทธิภาพ (ความถูกต้องและแม่นยำ) ของเทคนิคการสำรวจแร่ที่จะพัฒนาขึ้นมา ผลจากการประมวลผลทางสถิติ และการคำนวณค่า MHP และ t test พบว่า ตัวอย่างพืชจำพวกไฟกัส (Ficus genus) ในพื้นที่แหล่งแร่ทองคำบ้านผาฮี้ จังหวัดเชียงราย แสดงศักยภาพในการบ่งชี้แหล่งแร่ได้เนื่องจากมีจำนวนธาตุที่แสดงค่า MHP อย่างมีนัยสำคัญในการบ่งชี้แหล่งแร่ โดยธาตุที่แสดงศักยภาพเหล่านี้ได้แก่ Dy, Eu, Er, Gd, Lu, Tm, Y, Pd, และ Se ในขณะที่ตัวอย่างดินบริเวณผิวดิน (organic-rich soil) มีธาตุที่แสดงศักยภาพ 2 ธาตุคือ Pb และ Zn และ ตัวอย่างดินใต้ผิวดิน (subsurface soil) มี 2 ธาตุเช่นกันคือ K และ Zn ซึ่งธาตุดังกล่าวนี้น่าจะเป็นธาตุชี้นำ (pathfinder) ในการสำรวจหาแหล่งแร่ทองคำได้ ดังนั้นการประยุกต์ใช้ในงานสำรวจที่ได้จากการศึกษาวิจัยในเบื้องต้นนื้ สามารถเก็บตัวอย่างดินและวิเคราะห์หาธาตุ Zn, Pb และ K และตัวอย่างใบของพืชจำพวกไฟกัส หรือใบของต้นไม้ใหญ่ในพื้นที่ โดยวิเคราะห์หาธาตุดังกล่าวข้างต้นซึ่งมีความน่าจะเป็นสูงที่จะช่วยในการบ่งชี้แหล่งแร่ทองคำบริเวณนี้ได้ หรือประยุกต์ใช้ในบริเวณที่มีสิ่งแวดล้อมการเกิดแหล่งแร่และภูมิประเทศใกล้เคียงกันได้ สำหรับพื้นที่บ้านหัวนา ตัวอย่างดินบริเวณผิวดินแสดงประสิทธิภาพสูงในการบ่งชี้แหล่งแร่ เนื่องจากมีธาตุที่แสดงนัยสำคัญทั้งค่า MHP และ t test ได้แก่ U และ Se นอกจากนี้ ยังมีธาตุที่แสดงนัยสำคัญของ MHP อย่างเดียว ได้แก่ ธาตุทองคำ (Au), Bi, Lu, Sn และ Te ในตัวอย่างดินบริเวณผิวดิน ธาตุ Bi, Cs, Sn และ Tl ในตัวอย่างดินบริเวณใต้ผิวดิน และธาตุ Cu และ Ni ในตัวอย่างใบของต้นยางพารา (Hevea brasiliensis Muell.Arg.) ดังนั้น ในการสำรวจแร่บริเวณนี้ สำหรับตัวอย่างดินควรจะวิเคราะห์ธาตุดังที่กล่าวมาในพื้นที่บ้านหัวนา ซึ่งคาดว่าน่าจะเป็นตัวชี้นำของแหล่งแร่ทองคำ ตัวอย่างจากใบต้นยางพาราแสดงให้เห็นว่า แม้จะเป็นต้นไม้ที่มนุษย์ปลูกขึ้นมา แต่ยังแสดงศักยภาพในการบ่งชี้แหล่งแร่ทองคำในพื้นที่นี้ได้ ตัวอย่างใบต้นเปล้า (Croton persimilis mull.Arg.) แสดงศักยภาพในการใช้สำรวจแร่เช่นกัน เนื่องจากแสดงค่าผิดปกติเหนือแหล่งแร่ สำหรับระยะห่างระหว่างจุดเก็บตัวอย่าง 100 เมตร ที่ใช้ในการศึกษาวิจัยนี้ ปรากฎว่ามีประสิทธิภาพเพียงพอต่อการสำรวจหาแหล่งแร่ในบริเวณพื้นที่ศึกษาทั้ง2 พื้นที่ดังกล่าว ผลจากการศึกษาวิจัยนี้ นอกจากจะค้นพบศักยภาพที่ซ่อนอยู่ของต้นไม้ในการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการสำรวจหาแร่ทองคำแล้ว ยังได้ช่วยหาธาตุที่เป็นตัวชี้นำของการสำรวจแร่ทองคำในแต่ละตัวอย่างที่เก็บ ในแต่ละพื้นที่ศึกษา อีกทั้งยังเป็นข้อมูลที่ทำให้ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการสำรวจแร่ได้ โดยเฉพาะค่าวิเคราะห์ทางเคมี จากปกติที่จะวิเคราะห์ธาตุเป็นจำนวนมาก หรือเกือบทุกตัวในตารางธาตุ ซึ่ง ทำให้มีค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์ตัวอย่างค่อนข้างสูง แต่ผลจากงานวิจัยนี้จะทำให้ช่วยเลือกวิเคราะห์เฉพาะธาตุที่แสดงศักยภาพในการบ่งชี้แหล่งแร่ได้ตามชนิดตัวอย่างที่ใช้ในการสำรวจ ซึ่งจะเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายในการสำรวจแร่ได้คำสำคัญ : ชีวธรณีเคมี ธรณีเคมี สำรวจแร่ ตัวอย่างพืช ตัวอย่างดิน แหล่งแร่ทองคำ

คำสำคัญ