环境的地球化学勘查及其应用

地球化学勘查方法在解决环境问题时有其独到的特点.本文详细地介绍了利用地球化学勘查的方法解决环境问题的历史,对比了地球化学勘查方法与常规的环境监测方法的优缺点、总结了地球化学勘查方法在研究自然污染、人为污染、农业问题和人类健康等方面的应用情况.地球化学勘查的方法和理论可以扩展和深化环境问题的研究,同时也开拓了地球化学勘查的一个新领域——环境地球化学勘查.     

勘查植物地球化学在我国不同地球化学景观区的应用现状及展望

勘查植物地球化学是通过分析植物器官来获取成矿元素信息的地球化学方法。我国学者在干旱荒漠区、森林沼泽区、半干旱和湿润半湿润中低山景观区开展了系统的勘查植物地球化学试验,厘定了一批适用于勘查植物地球化学调查的植物,为该方法的推广及应用奠定了良好基础。今后应进一步加强对勘查植物地球化学异常产生的机理、勘查植物地球化学数据库及指南建立、勘查植物地球化学异常遥感应用等方面的研究,更好地利用勘查植物地球化学方法服务矿产勘查工作。     

地球化学数据库及其应用概况

地学数据库已得到广泛应用。在整个地学数据库中,地球化学数据库占据着重要的地位。地球化学数据库可概括为固体矿产地球化学数据库、油气地球化学数据库、同位素地球化学数据库、农业生态环境地球化学数据库、地球化学分析数据库和标准物质数据库等6大类。分析论述了地球化学数据库的现状和应用情况,并指出了发展趋势。     

全球地球化学数据管理系统:“化学地球”软件研制

"数字地球"已经提出多年,是20世纪末期问世的定量化研究地球的一个新的战略方向。通过借鉴Google Earth,地质学界提出了建设One Geology和OGS-Earth多层次多学科应用平台的概念。进一步提出构建基于化学元素在地壳的分布可视化,建立"化学地球"或者叫做"元素地球"(命名为Chemical Earth),能直观地揭示地壳中元素的分布,反映出不同大地构造单元元素时空分布、演化历史和矿床的物质背景。本项研究主要完成两个方面的内容:(1)研发一个基于ArcGIS Server二维和三维统一的"化学地球"软件平台,类似于谷歌地球(Google Earth)的数字地球软件平台,实现对地球化学数据和图形适时进行二维(平面)和三维(球面)联动;(2)建立地球化学数据库和提供图形化工具,实现对数据库进行多种方式的查询统计,如对不同尺度地球化学图的显示、图形与数据交互查询和采样信息查询等。     

区域地球化学异常分析GIS系统及其应用

在区域矿产资源评价中,地球化学找矿信息为成矿分析提供了成矿作用的直接信息.GIS为化探数据分析提供了非常好的数据库管理功能、提供了化探数据处理的数字化产品及制图功能及提供了数据挖掘的形象化图示可视化功能.GGCAS(GIS-Based Regional Geochemical Data Processing System)将GIS功能无缝地与化探数据处理结合起来的地球化学异常信息分析系统.它包括地球化学异常确定的基本方法、多变量异常相关分析、地球化学异常空间趋势结构地质统计分析,也包括面金属量、累乘组合异常的计算.系统实现了所算及所得,使得地球化学科学计算、GIS数据库管理、图形可视一体化.运用该系对全国环境地球化学数据进行分析.     

地球化学块体与大型矿集区的关系——以东天山为例

通过在东天山15万km2的战略性深穿透地球化学调查共圈出大于1000km2以上的地球化学块体18处,其中铜-铅-锌-银地球化学块体5处,铜地球化学块体3处,铜-镍地球化学块体1处,金的地球化学块体4处,铀的地球化学块体3处,铂-钯地球化学块体1处,钨地球化学块体1处。有6处地球化学块体与已知矿集区相对应,新圈定的地球化学块体12处,其中有3处发现了新的矿床。根据这些块体与矿集区的对比得出如下结论:所有的已知矿集区都位于地球化学块体的范围之内,地球化学块体为矿集区的形成提供了丰富的物质基础;有矿集区的存在一定有地球化学块体的存在,但反过来有地球化学块体的存在不一定有矿集区的存在,地球化学块体是客观存在的,而矿集区是已经发现了一系列矿床并勘探到一定程度才能称作矿集区,因此,地球化学块体内可能会存在潜在的矿集区,这为利用地球化学块体预测新的矿集区提供了依据。     

火山岩岩石化学,地球化学数据库管理系统及应用程序

在微机上用dBASEⅢ建立了火山岩岩石化学、地球化学数据库管理系统;开发了应用程序。火山岩数据库包括岩石描述、主要氧化物含量、稀土元素含量、其他微量元素含量、同位素分析、矿物分析等六个子库,可以存贮二百余项有关火山岩的数据和信息。数据库管理系统具有建立数据库结构、数据维护、数据输出、应用程序接口及退出系统等项功能。操作简便,易于掌握。应用程序主要包括岩石化学、地球化学和数理统计等计算程序,各种地球化学图件的绘图程序。火山岩数据库及其管理系统和应用程序为火山岩岩石化学、地球化学的综合研究提供了一种方便、实用和有效的手段。     

北祁连成矿带地球化学块体资源潜力预测

运用“地球化学块体”理论和方法,对北祁连区域地球化学块体的分布及其与矿产资源潜力的关系进行深入剖析.利用块体分级建立块体内部结构系列,形成套合的地球化学模式,追索成矿元素逐步浓集的过程,从而指出最有远景的成矿地段.通过不同级别地球化学块体与成矿区带的关系研究,对重要地球化学块体、子块体与成矿亚带、矿田进行对比等手段,对区内主要成矿元素Au、Cu、Cr、Ni、W、Sb等进行了地球化学块体特征和多元成矿信息分析,预测了地球化学块体资源潜力.     

区域地下水演化的地球化学研究进展

由于区域地质特征、水文地质条件、气候影响和人类活动的差异性,导致区域地下水演化的地球化学过程复杂、影响因素众多.在总结近年来国内外区域地下水化学演化研究大量成果的基础上,综述了地下水演化的地球化学系统分析方法,地下水演化研究的水文地球化学方法、同位素地球化学和元素地球化学方法和技术以及地下水演化的地球化学模拟方法和技术及常用软件.指出在今后的一段时期内,区域地下水自然演化与人类活动的复合作用、地下水与地表水的相互作用、微生物-水-岩相互作用将是区域地下水地球化学研究的热点领域,其中物理、化学、生物的耦合作用将是区域地下水演化的地球化学研究的重点领域.     

基于大数据的元素协变图自动绘制软件的设计与实现

元素协变图作为研究地球化学元素之间相关关系的重要方法之一,直观的显示出元素在岩浆演化过程中的变化趋势。但现有元素协变图在处理和分析地球化学大数据时,无法体现不同演化阶段元素地球化学行为的差异性,难以揭示大数据背景下地球化学元素之间的相关关系,限制了地球化学大数据的进一步分析和应用。为适应面向岩石地球化学大数据的元素协变图的处理需求,文章参考穷竭法处理思路,采用区间线性拟合方法,开发一款适用于岩石地球化学大数据的元素协变图自动绘制软件——EBME。利用该软件,作者对从GEOROC数据库中收集整合的20多万条地球化学数据进行了不同构造背景下元素协变图的自动绘制。结果表明,该软件能够快速对岩石地球化学大数据集拟合趋势线并生成元素协变图,直观、清晰地揭示元素在岩浆演化不同阶段和不同构造背景下的地球化学行为特征,为揭示地球化学元素的演化规律提供了有效帮助。     

煤镜质体反射率测定条件与测定值分析

针对部分应用单位在煤镜质体反射率测定中存在的对测定条件把握不准、对影响测定值准确性的因素理解不深等问题,提出了煤镜质体反射率测定必须遵守的仪器状态一致性与组分定位一致性原则,据此确立了仪器校正、样品测定和结果检验的方法与要求;分析了仪器线性度、稳定性、工作曲线、单色光、温度校正、视频窗口、油浸物镜与浸油、准焦程度和测定样品磨抛质量等对测定值准确性的影响与测定误差控制措施。在此基础上,提出了测定值精密度分级的改进建议,以及用煤镜质体反射率测定结果指导企业生产可简化的仪器条件与测定过程,即:使用50倍干物镜;勿需546 nm滤光片;用有固定反射率值的镀膜玻璃替代宝石标准片;建立工作曲线数据库等。      

湖北大冶鸡冠嘴铜金矿床地球化学找矿模式

湖北大冶鸡冠嘴矿床是鄂东南地区较典型的矽卡岩型铜金矿床,其构造位置隶属灵乡火山岩盆地东北缘,大冶复式向斜南翼,阳新中酸性岩体西北端;矿体主要赋存在岩体与大冶群(T₁dy)大理岩接触带内外及岩体内大理岩捕虏体中,明显受北北东向断裂-接触带复合构造所控制.本文主要是对该矿床的地球化学特征,主要成矿元素及其伴生元素在成矿作用中的地球化学行为进行了探讨,归纳出该矿床的地球化学找矿指标,建立地球化学找矿模式,进行深部及外围找矿预测.     

The IUGS/IAGC Task Group on Global Geochemical Baselines

The Task Group on Global Geochemical Baselines,operating under the auspices of both the International Union of Geological Sciences(IUGS) and the International Association of Geochemistry(IAGC),has the long-term goal of establishing a global geochemical database to document the concentration and distribution of chemical elements in the Earth's surface or near-surface environment.The database and accompanying element distribution maps represent a geochemical baseline against which future human-induced or natural changes to the chemistry of the land surface may be recognized and quantified.In order to accomplish this long-term goal,the activities of the Task Group include:(1) developing partnerships with countries conducting broad-scale geochemical mapping studies;(2) providing consultation and training in the form of workshops and short courses;(3) organizing periodic international symposia to foster communication among the geochemical mapping community;(4) developing criteria for certifying those projects whose data are acceptable in a global geochemical database;(5) acting as a repository for data collected by those projects meeting the criteria for standardization;(6) preparing complete metadata for the certified projects;and(7) preparing,ultimately,a global geochemical database.This paper summarizes the history and accomplishments of the Task Group since its first predecessor project was established in 1988.     

中国区域化探若干基本问题研究：1999—2009

1999—2009年,中国区域化探发生了根本性改变。主导思想是以地球化学理论为指导研究区域化探方法技术问题和进行矿产资源潜力评价。区域化探方法技术研究的基本要求是最大限度保持原生地球化学分布特征,表生地球化学条件下采样物质问题是区域化探方法研究的核心,样品采集应以代表地质找矿信息的基岩物质成分为原则,在全国范围内最大限度地保持采样物质的一致性。基于成矿地球化学理论建立资源潜力地球化学评价方法和实行地质找矿定量预测,使勘查地球化学从单纯方法手段上升到指导地质找矿的理论高度。主要标志是在全国建立完整的区域化探工作方法技术系统和实行样品分析质量全程监控。在区域化探高精度数据基础上绘制与出版精美的地球化学图集,使区域地球化学图精确地反映地质背景分布与异常特征,促进区域化探数据信息深度开发和利用,建立具有从区域、普查到详查进行全过程独立开展资源调查、评价和预测的方法技术体系和工作程序。区域化探长期支撑中国地质找矿工作,是整个地质找矿工作的先导。随着新一代地区和全国地球化学图的形成,将在基础地质和成矿规律研究以及揭示重大地质事件等方面提供新的发现、新的认识和新的观点,对于未来中国勘查地球化学和整个地质工作产生重要影响。     

我国油气化探的现状与发展趋势

近年来,油气化探理念发生了两大转变,即:油气化探研究由点(油气藏)到面(全国主要含油气盆地)、由浅(近地表)入深(井下);油气化探已由以普查为主发展到概查、普查、详查、精查等4个级次阶段。近年来,我国油气化探取得了重大进展。化探方法技术得到了发展,基础理论研究有所进展,开发了新的测试技术,研制了新的数据处理与解释评价系统,建立了中国主要含油气盆地油气化探数据库。 展望了油气化探的发展趋势。     

东营凹陷下第三系流体-岩石相互作用研究

盆地内地层流体-岩石相互作用导致储层特征和流体性质发生变化,影响油气藏的形成与分布。本文分析了东营凹陷下第三系地层孔隙流体的化学和动力学特征及其分布规律,根据地层中矿物的组成和结构特征对成岩过程中地层古流体的地球化学特征进行了推测。并通过对典型油田泥岩层和砂岩层中矿物组合及其在地层剖面上的变化规律的实例剖析,揭示了东营凹陷下第三系储层中流体-岩石相互作用的基本特点,在此基础上,建立储层中流体-岩石相互作用的地质/地球化学模型。     

2011~2020年勘查地球化学数据处理研究进展

我国建立了包含海量数据的高质量的勘查地球化学数据库,为矿产勘查、环境评价和地质调查等提供了重要的数据支撑。如何高效处理勘查地球化学数据,并从中发掘和识别深层次信息一直是勘查地球化学学科研究的热点和前沿领域。本文在系统调研国内外学者过去十年发表的论著基础上,对勘查地球化学数据处理方法进行分析与对比,从勘查地球化学数据库建设、地球化学异常识别及其不确定性评价等方面概述了我国近十年来在该领域取得的主要研究进展,包括:(1)分形与多重分形模型由于考虑了地球化学空间模式的复杂性和尺度不变性,在全球范围内得到极大的发展和推广,我国学者引领了基于分形与多重分形的勘查地球化学数据处理;(2)机器学习和大数据思维开始在该领域启蒙,并迅速得到关注,正在成为研究热点和前沿领域,我国学者率先开展基于机器学习算法的勘查地球化学大数据挖掘研究;(3)我国学者需要进一步加强勘查地球化学数据缺失值处理以及成分数据闭合效应研究。今后该领域应进一步加强对弱缓地球化学异常识别、异常不确定性评价以及异常识别与其形成机理相结合等方面的研究。     

全国区域化探数据库

全国区域化探数据库首次汇集了全国28个省（自治区、直辖市）的1∶20万和1∶50万区域化探39种元素和氧化物的测试数据,共计数据点142万个,近5 540万个数据,涉及1∶20万图幅1 299个,1∶50万图幅18个,在国内第一次建立了地球化学海量数据库。全国矿产资源潜力评价项目对数据库进行了更新,使全国区域化探数据库汇集数据总量达147万余条记录,数据达6 321万。在此基础上,编制了4万多张各类地球化学系列图件,并建立了空间数据库,为地球化学研究和矿产资源预测相关专业提供了丰富的地球化学信息。该项成果的取得为在全国范围内研究区域地球化学分布、生态环境、基础地质和找矿远景规划提供了最基础的资料。     

甘肃毕家山铅锌矿床成矿地球化学特征

本文系统地研究了甘肃西成铅锌矿田毕家山矿床的成矿地球化学条件、矿床成因和成矿物质来源。研究结果表明:(1)该区成矿金属物质主要取自基底地层,而不是含矿层。地层地球化学和铅同位素研究都证实了这一论点;(2)该矿床矿石硫主要取自海水硫酸盐的还原硫;(3)矿床成矿流体的水主要来源于渗流加热的大气降水和部分回灌的海水;(4)该矿床应属于同生热液沉积-动力分异热液强改造型层控铅锌矿床。本文并建立了该矿床的成矿模式,以便直观地了解该矿床的成矿地球化学条件。