地球化学填图与地球化学勘查

在中国与西方国家，地球化学填图的目的与做法并不相同，西方的地球化学填图是由研究机构开展的，使用等离子焰光量计、X射线荧光光谱仪等大型仪器进行多元素分析，目的是取得多种元素在地球表层分布的基础性资料。地球化学勘查则由矿业公司主要分析少量成矿元素，目的是为了找矿。而中国的地球化学填图计划却做出了巨大努力，使地球化学填图取得的资料既有学术价值又对矿产勘查具有重大的实用意义。本文详细讨论了西方国家与中国地球化学填图与地球化学勘查的思路、方法与技术的演变，并瞻望了地球化学填图在21世纪的巨大发展前景。     

新一轮全球地球化学填图:中国的机遇和挑战

论述从1988年联合国教科文组织相继批准实施国际地球化学填图(IGCP259)和全球地球化学基准(IGCP360)项目以来,中国和欧洲在制定全球地球化学填图的方法指南及技术标准方面作出的决定性贡献。文中指出,中国的"环境地球化学监控网络及动态地球化学填图"项目、欧洲的FOREGS地球化学基准值填图项目为全球其他国家开展类似工作提供了示范,但地球化学家预期10年内获得全球地表地球化学概貌的愿望至今未能实现。挪威和中国的地球化学家通过IAHS/ICCE正在酝酿"Global geochemical mapping and the sediment-bound flux of major world rivers"重大国际合作项目,以开展新一轮全球地球化学填图。通过国际极地年,IPY317项目首先从北极地区启动。新一轮全球地球化学填图项目计划以中国提出的"全球地球化学填图的泛滥平原沉积物采样草案"和挪威提出的"三角洲中河漫滩沉积物的采样草案"作为实施方案,因而巩固和扩大了中国地球化学填图技术在全球的优势地位。论文在分析中国面临的机遇与挑战后,建议政府主管部门对新一轮全球地球化学填图给予优先支持。     

进入21世纪中国化探发展路线图

笔者回顾了近年来中国化探的一些理论与方法技术上的重大新进展,立足于地球化学填图基础上的矿集区、多元素异常集结区与地球化学块体理论,利用地球化学资料进行矿产资源潜力评价与稀有分散元素独立成矿的可能性评价,利用地球化学资料进行成矿岩体演化与中国西南大地幔柱的初步研究,这些探索性的研究均取得了令人鼓舞的成就。化探方法技术的应用成果显著,如地球化学填图与矿产勘查一体化,多元素分析与分析质量监控方法不断完善外来物覆盖浅钻取样,深穿透地球化学方法,全国生态、农业、环境地球化学调查,全球地球化学填图方法研究等。在回顾近年化探成果的基础上,提出中国化探在21世纪的发展,整体思路是立足于地球化学填图及地球化学填图与矿产勘查一体化。需要有将研究、填图、调查、勘查、工程一体化的大科学计划。提出了涉及地球化学填图、矿产勘查与综合利用、能源勘查、生态环境调查、全球变化研究等的12个重点发展方向。     

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。     

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。     

进入21世纪的勘查地球化学:对生态地球化学的展望

通过对国内外地球化学填图进展的简要回顾 ,认为生态地球化学是地球化学填图的必然产物。根据中国多目标地球化学调查项目的工作部署和研究需求 ,初步提出了生态地球化学研究的基本内容和任务 ,同时指出 ,生态地球化学研究将成为中国勘查地球化学发展的主流之一     

中蒙边界地区铅区域地球化学特征

正地球化学填图已经被证实是矿产快速勘查评价的最有效方法,中蒙地球化学填图合作计划已列入国家"一带一路"建设战略规划的项目合作目录中。围绕国家"一带一路"战略和利用"两种资源、两个市场"和产业转移战略对矿产信息的重大急迫需求,利用中国领先的地球化学填图技术,采集中蒙边界地区地球化学填图数据,为资源评价和环境变化提供科学数据,为"一带一路"资源布局和富余产能转移提供决策依据。根据中蒙双方签署的     

多目标地球化学填图:一个可能获得重大原始创新的地质调查项目(代序)

中国地质调查局1999年开始启动的多目标地球化学调查项目,得到各级地方政府的积极响应,通过省/部合作的方式正在全国20个省(直辖市、自治区)迅速展开,预计到2005年底将覆盖105×104km2,获得的部分成果已引起国务院和有关部委的高度关注和重视。地球化学填图是中国在国际上具有明显优势的学科。多目标地球化学填图(生态地球化学填图)在继承传统勘查地球化学方法技术的基础上,以土壤(浅海/湖底沉积物)地球化学填图为基础,向上拓宽到地表水、大气、植物,向下延伸到地下水、岩石,其实质是对地球表层整个生态系统进行地球化学填图。就其规模、采…     

低密度地球化学填图在热带雨林区的适用性探索：以印度尼西亚苏门答腊岛巴东明古鲁地区为例

不同尺度地球化学填图能否获得稳定的和可追索的地球化学模式,能否真实反映元素含量背景,是检验填图方法是否可行的重要依据。笔者选择印度尼西亚苏门答腊岛巴东—明古鲁地区热带雨林区为研究对象,对比该区1:100 万（1 个样/100 km2）和1:25 万（1 个样/4 km2）两种不同比例尺的地球化学采样所获得的地球化学数据和异常分布模式,发现二者获得的元素含量背景值和中位数非常接近,所圈定的地球化学省在形态和变化趋势上非常类似,浓集中心的位置几乎完全重合,证明低密度地球化学填图也能获得稳定的和可追溯的地球化学模式,认为该方法在热带雨林区也是适用的。低密度地球化学填图圈出的地球化学省基本涵盖了研究区大的矿床和花岗岩体,真实的反映了研究区元素的分布情况,在这些地球化学省内开展更大比例尺的地球化学填图工作,能进一步圈定局部异常直接找矿,降低企业勘查投资风险。     

国外生态地球化学填图理论及其发展趋势

以国外资料为基础,较系统地论述了生态地球化学填图的特点、目标、原则和任务,指出了生态地球化学填图的未来发展趋势.生态地球化学填图的任务包括4个方面;土地合理利用和区域规划研究、环境地球化学基准调查及其与健康关系研究、矿产资源预测和农业地球化学研究.     

赵向21世纪的地球化学填图

通过分析国外区域地球化学填图计划,指出现代区域地球化学填图具有多目标的特征。强调测定多元素总量和有效态量;论证了超低密度地球填图技术。最遑,针对国土资源地质大调查,提出了裸露区,半裸露区,平原区和覆盖区的地球化学填图的内容与方法,期望对我国地球化学填图起推动作用。     

走向21世纪的地球化学填图

通过分析国外区域地球化学填图计划,指出现代区域地球化学填图具有多目标的特征,强调测定多元素总量和有效态含量;论证了超低密度地球化学填图技术．最后,针对国土资源地质大调查,提出了裸露区、半裸露区、平原区和覆盖区的地球化学填图的内容与方法,期望对我国地球化学填图起推动作用     

应用放射性测量划分深变质岩填图单位

根据放射性元素的地球化学性质和其在岩石中的分布规律，应用放射性测量技术对变质岩填图单位的划分作了尝试。对划分的填图单位应用岩石学、岩石化学和地球化学方法进行验证。结果表明，该方法操作方便、快速、准确可靠、成本低，是在大、中比例尺填图时对深变质岩填图单位划分的一种新方法。     

特大型矿床与异常成矿作用

通过对美国BigMoose湖鱼类死亡和德国莱茵河流域Cd污染的生态地球化学预警例案分析 ,就中国将要开展的区域生态地球化学预警所面临的问题进行了讨论 ,指出中国正在进行的多目标地球化学填图项目 ,其实质是对整个生态系统进行地球化学填图。进行区域生态地球化学预警时 ,战略上应以跨生态系统的江河流域为重点 ,尤其对沿长江流域分布的镉异常 ,沿江各省应有全局观念 ,把长江流域作为一个整体 ,进行镉异常的生态地球化学预警研究 ;战术上 ,应在可持续发展的框架下 ,充分考虑大气生物水土等层圈各项预警指标的协调一致。生态地球化学预警研究是一个全新的研究方向 ,中国拥有全球独一无二的区域地球化学资料 ,开展区域生态地球化学预警研究 ,不但有可能使中国勘查地球化学在国际上继续占有重要地位 ,而且还将为勘查地球化学的发展提供重要的机遇     

在地球化学填图计划中3种多元素配套分析方案的概述

本文在总结我国地球化学填图分析方法的基础上,概括并阐述了地球化学填图计划中3种多元素配套分析方案。对指导、优化我省乃至全国地球化学样品分析方法具有重要的现实意义。     

多目标地球化学填图及多层次环境地球化学监控网络——基本概念与方法

为解决资源、环境、农业问题的多学科研究,迫切需要进行多目标地球化学填图;为监控地球化学环境变化,必须建立多层次环境地球化学监控网络。新的多目标地球化学填图应以多介质、多指标、多样品为特点,监控网络应以覆盖全国、控制重点、适时定期进行为特色。这一系统工程的实施必将推动地球化学研究走向新时代。     

国际地球化学填图新进展

欧洲和中国在国际地球化学填图中起着积极而重要的作用,而且进展也是最显著的。欧洲地球化学基准值填图计划于1996年被欧洲26个国家地质调查局长论坛(FOREGS)正式批准。经过近10年的工作,于2005年出版了电子版欧洲地球化学图集。中国不仅自己开展了多层次地球化学填图计划,而且还与发展中国家合作开展了全球尺度和成矿带尺度地球化学填图合作。欧洲和中国无论是在全球尺度,还是在区域尺度地球化学填图做法上都存在较大的差异。在采样介质上中国使用统一的采样介质,在分析技术上中国使用几种大型设备作为骨干配合使用多方法分析系统;欧洲恰恰相反,欧洲在采样介质上趋向于多介质,而分析技术上只使用少数几种大型设备。欧洲的做法尽管使用多介质采样获得了元素在更多天然介质中的分布信息,但使用单一分析技术,使得很多关键元素没有分析出来,如贵金属元素Ag,Au,Ir,Os,Pd,Pt,Rh,Ru;卤族元素F,Cl,Br,I;分散元素Ge,In,Se,Te;与生命密切相关的元素N,S,B等。尽管欧洲强调以环境为目的,但很多与环境密切相关的元素都没有分析,所以欧洲的全球尺度地球化学填图的信息量大打折扣。这些不统一的做法,特别是在全球尺度地球化学填图不统一的做法,会影响到以后全球地球化学图的编制。     

基于ArcGIS建模器的数据处理模型在摩洛哥地球化学填图中的应用

随着我国一带一路战略部署的推进,我国在一带一路相关国家承担的地质调查任务也在逐步增加。地球化学填图由于其可靠性高、精度好、进度可控等原因,往往是国外地质调查工作的重要一环。地球化学调查工作主要环节包括野外样本采集、样本分析、数据处理及成图等。由于数据处理及成图决定了地球化学填图工作中地球化学异常的圈定及地球化学分布的判定,其模型和方法的研究越来越受到地质科学家的重视,并成为地球化学填图工作中的重要一环。设计了基于ArcGIS建模器的数据处理模型,并将其用于地球化学数据处理。该模型不仅实现了从地球化学采样数据分析到地球化学成图的自动化,而且模型可以在科研人员和生产人员之间共享。模型实现了地球化学填图工作中的以下主要功能:(1)地球化学各元素含量数据的批量插值;(2)元素的分类及异常提取;(3)用栅格数据表示的元素含量数据转换为矢量的等值线/面并平滑。该模型已成功应用于中国商务部援摩洛哥东阿特拉斯山地区1∶10万低密度地球化学填图项目,应用于包含3个工作区45种元素共7 974个地球化学样品的数据处理。成功地解决了项目有效工期短、数据分析任务重、输出图件质量要求高等问题,充分显示了模型的高效实用性,可望在未来地质调查工作中发挥巨大作用。     

地球化学省与地球化学边界

根据中国大陆各种类型壳，幔源岩石和矿石的大量铅－锶－钕同位素资料，及全球特别是东亚大陆块体广泛的同位素与元素体系对比，发展了地球化学块体划分的同位素地球化学指标和填图方法，在此基础上开展了中国大陆的大尺度铅同位素矢量填图，确定了中国大陆主要地球化学省和地球化学急变带（边界），地球化学边界的形成与板块的斜结合以及结合以后岩石圈结构调整产生的克拉通边界密切相关，地球化学边界与重力正异常梯度带，莫霍面梯度带以及正负磁异常转换带存在平行和交错两种关系，研究表明地球化学急变带控制了中国大陆90％以上的超大型金，铜，锡，银，镍，铅－锌，铀，钾盐，硼镁，磷等（33个）和10个以上的大型矿集区。地球化学省划分制约着全球油气资源分布，而地球化学边界则具体控制着克拉通边缘前陆盆地中产油气位置，陆内六级以上强破坏性的浅源地震与克拉通边界－地球化学边界关系十分密切，喀斯特溶洞奇观的出现与地球化学边界关系同样相当密切，根据铅同位素地球化学填图确定的区域背景值可以对铅污染作出快速的定量评价。     

大比例尺地球化学方法在地质填图中的应用

利用大比例尺区域化探资料中成矿元素铜、砷地球化学场的变化规律所反映的信息,在大兴安岭查巴奇浅覆盖区推断19条断裂构造带.将推断出的断裂构造带结合地球物理、遥感信息、地质填图等得到的断裂构造对比研究,结果显示：推断的断裂构造带多数与地球物理、遥感信息、地质填图等得到的断裂构造一致,多数地球化学场的分界线准确地反映了地层与侵入体的接触带,明显的地球化学高、低背景场分别对应着地层与侵入体.说明应用成矿元素地球化学信息进行地质单元推测、断裂构造推断等是有效的,可在浅覆盖区推广应用.同时,成矿元素地球化学图也存在一定的局限性,从推断结果看地球化学方法只能概略地推断地质体,实际工作中应注意与地质、地球物理、遥感等方法紧密结合,对地质填图单元进一步区分,以使提取的信息可靠性更强.