从勘查地球化学到应用地球化学

勘查地球化学是在20世纪从一门探矿技术发展成一门年轻的地学分支科学.进入21世纪,它可能为解决资源与环境关键问题做出许多从事勘查地球化学工作的人都未预料到的重大贡献.由于它的发展今后可能超越它原有的局限,因而称之为应用地球化学更符合它的发展方向.应用地球化学是尚未成形的一门科学.它是许多化学家、地球化学家、地质学家、物理学家、数学家、农学家与环境学家的多学科学术活动.由此产生了一种国际学术杂志“应用地球化学(appliedgeochemistry)”,但应用地球化学的研究成果散见于许多杂志,还没有一个学术团体以此命名.因而,国际勘查地球化学家协会大可借此机会改名为应用地球化学家协会,以便吸收多学科的人才,为解决人类资源与环境中关键问题共同努力.周期表上所有元素不同尺度不同性质的地球化学图已成为解决资源与环境关键问题的最重要的基础图件.勘查地球化学家多年研究地球化学填图的思路与方法可以帮助其它学科扩大视野,而多学科的融合将使改名为应用地球化学的勘查地球化学的研究得以更深入的发展.     

进入21世纪的勘查地球化学

勘查地球化学是20世纪中叶诞生的年轻的地学分支，它仍处于发展的初期阶段。它的概念、理论与方法都还在不断发展与创新。本文回顾了勘查地球化学自诞生之日发展至今的一些重大历史事件，指出90年代勘查地球化学正面临重大转折，预测进入21世纪勘查地球化学将在解决人类资源与环境的重大问题上发挥巨大作用。其新的发展趋势应是以全球眼光和从地球演化全过程的观点来研究元素的分布、富集、分散与迁移。中国在这方面已走在全世界前面。中国勘查地球化学家应和国上有超前意识的学者一道作出巨大努力，以促成这种新的研究趋势加速发展，早日成为勘查地球化学在21世纪发展的主流。     

自然资源时期:大数据与地球系统科学——再论全面发展时期的勘查地球化学

中国勘查地球化学全面发展的重要标志和本质特征是大数据信息与地球系统科学。勘查地球化学的全面发展坚持资源与环境并重方针,真实生动地反映国家经济社会发展的历史轨迹,在科学技术领域具有典型意义。自然资源时期地质工作关于资源内涵从矿产资源、国土资源到一切自然资源,关于环境内涵从地质环境、国土环境到包括山水林田湖草生命共同体在内的一切自然环境。本文继2008年对此有所评述后,在国家自然资源部成立之际,地质工作面临深刻转型之时,从大数据信息科学与自然资源地球化学调查、建立地球系统科学指导的自然资源地球化学理论体系与自然资源地球化学评价体系,以及针对自然资源领域重大科学问题,深化地球化学应用研究与理论研究,构建完善的科学体系等若干值得注意的方面再次就此议题加以评论。勘查地球化学的长期目标是通过大数据信息与地球系统科学研究揭示自然资源与自然环境状况,实现对地球资源的科学开发、合理利用和整体保护,创造人类与地球和谐共处的生存环境。由此,转型和升级贯穿中国勘查地球化学发展的全过程。地球化学将以形态和内涵的系统性、综合性、整体性作用,以及应用实践的多目标全方位面貌出现在国家行业部门与科技领域,极大地拓展和深入经济社会发展各个方面。勘查地球化学以方法技术优势实行大调查、大数据、大应用战略,建立大环境、大生态、大地球观,向大地质、大资源、大科学转变,为解决自然资源与生态环境问题提供地球化学方案,将全面发展时期的勘查地球化学从大数据信息应用优势和地球系统科学理论高度提升到"大地球化学"境界。     

地球化学填图的历史发展(代总序)

地球化学填图的发展属于勘查地球化学家的贡献。勘查地球化学家从发展局部矿产勘查至区域性矿产勘查,再从区域性地球化学填图至全国性乃至全球性地球化学填图。论述了西方国家、苏联和中国发展地球化学填图所走的不同道路,从而预见21世纪地球化学填图的标准化、多样化及其在解决资源与环境问题方面的重大作用。     

勘查地球化学：发展史·现状·展望

勘查地球化学是20世纪30年代末兴起的最年轻的地学分支学科之一。综述了这门学科从40年代到90年代的重要进展，它在这60余年发展中建立的理论基础是研究矿床物质向四周各种介质中分散所形成的各种分散模式，它的方法学是研究从这些分散模式反向追踪找到有经济价值的矿床的各种方法；但由于地球化学填图，特别是中国的地球化学填图，取得了数以百万计平方千米面积上数以千万计的数十种元素高质海量数据。从而发现了各种规模的宽阔的地球化学分布模式，这些模式不仅是矿床物质分散所引起的，而且主要是从地球形成及其后长期演化所形成，它们被称为各种规模的地球化学块体，并为大型臻巨型矿床的形成提供充足的物质供应。这种从分散模式到分布模式，从着眼局部到全球的新概念及其由此而形成的新的方法学将使勘查地球化学的发展出现新的突破，在勘查地球化学发展史上另一个重大的转折点是勘查地球化学今后的目标不仅是解决矿产资源问题。而是要在环境监控。治理上不仅着眼于局部的矿山环境，而要着眼于全国乃至全球的整个环境生态系统的调查。     

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.     

地球化学填图的历史发展（代总序）

地球化学填图的发展属于勘查地球化学家的贡献。勘查地球化学家从发展局部矿产勘查至区域性矿产勘查,再从区域性地球化学填图至全国性乃至全球性地球化学填图。论述了西方国家、苏联和中国发展地球化学填图所走的不同道路,从而预见21世纪地球化学填图的标准化、多样化及其在解决资源与环境问题方面的重大作用。     

勘查地球化学80年来重大事件回顾

勘查地球化学诞生于20世纪30年代初期,经历了80年的发展,已经成为一门重要的地球化学分支科学,为矿产勘查做出了巨大贡献。本文对勘查地球化学过去80年发展历程的标志性事件进行了回顾;对勘查地球化学基础理论研究进展和对矿产发现做出的贡献进行了概括总结;对近年勘查地球化学最为活跃的研究领域进行了简要介绍。在20世纪70年代以前勘查地球化学作为一门独立学科已经形成,它的标志性事件是经典教科书的出版、勘查地球化学专业设立、勘查地球化学杂志的创刊、国际勘查地球化学家协会成立和勘查地球化学学术会议定期召开。在基础理论研究方面体现在局部地球化学分散模型和区域分布模式的建立。一些国家大规模区域或国家地球化学调查或填图计划的实施,为全球3次批量矿床发现作出了巨大贡献。近些年勘查地球化学最为活跃的研究领域集中在:(1)在微观尺度上,从纳米水平和分子水平研究化学元素的分散和迁移机理,发展覆盖区找矿的地球化学技术;(2)在区域尺度上,继续开展区域地球化学调查或填图理论与技术研究,为成矿带地球化学评价和靶区圈定提供高质量数据和图件;(3)在全球尺度上,致力于全球地球化学基准建立,为了解全球化学元素分布背景、过去地球化学演化和预测未来全球化学变化提供定量评价标尺。     

勘查地球化学的现状与未来展望

勘查地球化学在过去50年发展迅速,并取得巨大成功。从它近年的发展及在中国北京与澳大利亚Townsville召开的第16届及第17届国际地球化学勘查学术讨论会上所表现的创新与非传统性看来,勘查地球化学正在从经验式阶段向革新技术与加强理论研究的新阶段过渡。其主要标志是由于国际地球化学填图研究的进展及各种宽阔地球化学模式的认识,地球化学勘查将逐步成为能左右矿产勘查部署的战略性方法,各种新技术的出现使隐伏区找矿特别是找巨型矿床正在取得重大突破。高质量的地球化学图还将使今后的环境研究更具全球眼光,中国的工作是这些方     

浙江省勘查地球化学四十年

40多年来，浙江省勘查地球化学工作经历了从无到有，从弱到强，从单领域到多领域，从单一的地质找矿的目标到为全社会服务的多目标的历程。20世纪60～70年代，化探作为一种找矿手段。自1963年开始的第一代区域勘查地球化学调查，以普查找矿为目的。1980～1994年进行了第二轮区域化探扫面，在找金矿方面取得较大突破。90年代初起，我省环境地球化学、农业地球化学、生态地球化学逐渐兴起，勘查地球化学进入了一个崭新的多目标拓展时期。     

勘查地球化学工作述评

当前勘查地球化学的主要任务是评价低缓异常或不明显的弱异常。为此,须在区域成矿规律指导下,将化探信息与其它地质、物探信息结合,建立化探信息之间的系统关联,评价低缓异常和难识别异常。为了达到以上目的,应加强以下几方面的研究:地质是化探工作的前提;多种化探方法配合使用,化探信息的系列化研究;以地质体为单元处理化探数据;化探信息充分与其它信息结合。     

勘查地球化学主要新进展与今后的重要发展领域

对国内外勘查地球化学一些最新进展进行了综述,认为矿体-成矿系列地球化学异常模式、矿区化探和隐伏矿体定位预测依然是今后的重要领域.同时提出急需建立新的生态环境地球化学理论体系,认为固体矿山受损生态系统的地球化学恢复前景广阔,值得重视的地方病生态环境地球化学预防-预警体系仍需加强.需要开拓研究的新领域有：污染土壤和水体植物地球化学修复理论和新技术、特殊地质环境与综合生态农林业开发的应用地球化学;国外特殊景观地球化学勘查新方法试验和应用研究.     

近40年黄河流域资源环境格局变化分析与地质工作建议

20世纪80年代以来,自然演变与强烈的人类活动叠加,致使黄河流域资源环境格局发生了显著变化,进而影响其开发利用布局,面临诸多资源短缺、环境退化和生态破坏问题,急需从地球系统科学的视角深入研究流域资源环境的格局变化特点,识别重大资源环境问题,提出解决方案,为黄河流域可持续发展提供决策依据。本研究以"山水林田湖草"生命共同体理念和地球系统科学理论为指导,利用多源多时相调查研究数据,分析黄河流域1970—2015年近40年气候、山区、水文等十一大类资源环境格局变化及区域分异规律,识别重大地质资源环境问题,提出地质工作建议。研究结果表明:黄河流域气候整体暖干化趋势明显,局部出现暖湿现象;山区生态系统脆弱、逐步恢复,局部人类活动影响剧烈;水体与湿地面积总体减少,近年呈增加趋势,径流量呈减少趋势,部分干支流污染严重,水生生物多样性减少;农田面积呈下降趋势,下游地区农田生产潜力增加明显;植被覆盖呈现整体缓慢升高、局部退化趋势;草地面积持续减少,草地生态系统退化明显;荒漠化扩展态势得到遏制,总体形势依然严峻;自然灾害频发,水害严重,地质灾害聚集分布,形成陇中黄土高原和陇南山地两个高发区;城镇建设用地面积持续上升,由下游地区向中上游扩散,中上游呈现出由轴线连接的多个核心的组团分布特征;人口分布重心进一步向东偏离,沿中心城市、干流、交通干线增加;GDP整体呈现上涨趋势,呈现由东向西递减、由干流或主支流沿岸向两边递减、由中心城市向周围递减。为保护黄河流域生态环境、促进高质量发展,解决黄河流域面临的复杂多样的地质资源环境问题,建议地质工作以地球系统科学理论为指导对黄河流域重大地质资源环境问题进行系统调查研究;以地球系统科学研究方法为框架,进行跨学科协作,整合区域性地质调查工作。     

多目标的地质大调查 ——21世纪勘查地球化学的战略选择

21世纪勘查地球化学面临发展问题.2001～2005年勘查地球化学以国家其基础性公益性地质工作为主导,以经济社会发展需求为动力,以资源与环境并重为方针,实施多目标的地质大调查,取得一系列重要成果,标志勘查地球化学进入全面发展阶段.这是勘查地球化学的战略选择.在现代科学技术取得最新成就起点上,构建理论体系、方法体系和质量体系,在各项工作中采取科学态度和积极有效措施,推动勘查地球化学不断达到新的高度.     

加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE)

加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE), 是加拿大政府为了全面了解北美大陆演化过程而设立的一个国家级地球科学研究合作项目, 主要科学目标和组织机构都是围绕对10个断面或者研究区进行研究的基础上而建立, LITHOPROBE被认为是国际上目前为止最成功的国家地学项目之一, 运用了地球物理(地震多道反射、地震折射和电磁等)、地球化学、地质年代学等各种地质方法。该计划在深部基础地质研究、矿产资源勘探、地质灾害预警、人才培养、深部探测仪器研制、重大科技专项的管理等方面均取得了很好的成果。LITHOPROBE也为世界其他国家的类似科研项目树立了模范。本文通过对LITHOPROBE项目立项过程、取得的成果、产生的社会效益和存在的问题等进行分析和研究, 希望对我国的深部探测起到借鉴作用。     

关注地质分析文献,了解分析技术发展——地质分析技术应用类评述论文评介

地质分析技术产生的数据是进行地质科学研究和矿产资源、地质环境评价的重要基础,是发展国土资源地质调查事业和地球科学的重要技术支撑。中国地质事业已经得到了空前的发展,地质分析文献迅速增加,迫切需要对文献进行整理、加工、综合、评价。为了解当前中国地质分析技术在各领域的应用状况和获得的成果,对国内科研人员20年来发表的地质分析应用类评述性论文作一评介,内容联系当今全球地质分析技术发展的新趋势,主要包括标准物质与标准方法,岩石矿物分析,地球化学调查（区域地球化学、多目标地球化学和生态地球化学调查）、地球化学填图样品分析,海洋地质样品分析,现场分析,贵金属分析,化学物相与元素形态分析,水分析,能源矿产和环境样品分析,稳定同位素和同位素地质年代学技术与应用10项分析技术领域取得的研究成果。阐述了国内地质分析技术新应用领域的进展、动态和发展前景。     

关注地质分析文献,了解分析技术发展——地质分析技术应用类评述论文评介

地质分析技术产生的数据是进行地质科学研究和矿产资源、地质环境评价的重要基础,是发展国土资源地质调查事业和地球科学的重要技术支撑。中国地质事业已经得到了空前的发展,地质分析文献迅速增加,迫切需要对文献进行整理、加工、综合、评价。为了解当前中国地质分析技术在各领域的应用状况和获得的成果,对国内科研人员20年来发表的地质分析应用类评述性论文作一评介,内容联系当今全球地质分析技术发展的新趋势,主要包括标准物质与标准方法,岩石矿物分析,地球化学调查(区域地球化学、多目标地球化学和生态地球化学调查)、地球化学填图样品分析,海洋地质样品分析,现场分析,贵金属分析,化学物相与元素形态分析,水分析,能源矿产和环境样品分析,稳定同位素和同位素地质年代学技术与应用10项分析技术领域取得的研究成果。阐述了国内地质分析技术新应用领域的进展、动态和发展前景。     

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。