量子地球化学的研究进展和发展展望

量子地球化学是应用量子力学理论研究地球物质的结构物理与结构化学的一个新理论。综述了量子地球化学理论建立以来,在矿物的结构、地球化学特征,乃至地球科学中的研究方面的最新进展,揭示了矿物中的元素分配与晶体结构等量子地球化学的研究核心,以及矿物的表面和内部电子结构、元素的分配及其动力学机制,显示量子地球化学在地球科学理论和应用领域有极广阔的前景。     

浙江省区域构造地球化学特征及成矿预测探讨

区域构造地球化学虽然目前仍很不成熟,但已引起广大地质-地球化学工作者的极大关注.它通过构造发展过程中各个阶段、各个空间部位,元素含量差异所反映的区域地球化学场特征的研究,探讨区域构造成矿控制特点,即空间地球化学专属性这对成矿远景区的划分和矿产预测具有重要的实际     

矿产地球化学勘查体系的探讨

矿产地球化学勘查划分为区域地球化学勘查、地球化学普查、地球化学详查三个阶段,每个阶段都有其自身的工作特点。但我国化探工作习惯以区域化探的思维来开展地球化学普查、地球化学详查工作,导致部分工作不到位,出现地球化学信息获取不足等情况。笔者通过对矿产地球化学勘查不同阶段的目的任务与性质、野外工作方法、室内资料整理、异常分类与异常查证、分析测试等五个方面的梳理与分析,提出区域地球化学勘查→地球化学普查→地球化学详查,是地球化学勘查方法的采样介质从水系沉积物→土壤→岩石,样品密度逐步加密,与地质体联系趋于紧密,不断逼近找矿目标体的一个系统过程。     

地球化学的初心和使命

地球化学作为一门化学与地质学之间的交叉学科已有上百年的历史,在我国也有70年的发展历程。70年来,地球化学在我国得到了大力发展,目前已建立起了完整的地球化学学科体系,有专门的研究机构、学术组织及高校相应的系科专业设置,有大批的从业人员,从事地球化学分析和研究的专业队伍在高校和科研机构中占有相当大的比例。地球化学的理论、方法和思想在国内早已深入人心,并在地球科学的各个分支领域得到广泛应用,地球化学数据在地球科学研究成果中几乎无处不在地球化学对地球科学发展的贡献越来越大。然而,在国家自然科学基金申请中,地球化学学科收到的申请书总是较少;在国家教育部学科设置目录中,地球化学只是地质学这个一级学科之下的一个二级学科。那么,究竟是什么制约了国内地球化学学科的发展?中国的地球化学该向何处去?在国家制定“十四五”规划和2035年远景目标之时,对这一世纪之问的回答将在某种程度上影响到我国地球化学乃至地球科学学科发展战略的制定和科研体制的改革。2019年8月10日在中国地质大学(武汉)召开的地球化学学科发展战略研讨会上,中国科学技术大学郑永飞院士针对这个问题给出了他的思考和分析。在此基础上,他与美国华盛顿大学滕方振教授一起讨论完成了现在的稿件。作为该领域领军人物的两位地球化学家试图通过他们对初心和使命的解读,促进国内地球化学领域的科学研究和人才培养。我刊特以“地学论坛”栏目全文首发,以飨读者,以期引起广大地球化学工作者及读者的重视和反响。     

论有机质与金属成矿和勘查

有机质与金属成矿是一个处于初级研究阶段的地球化学领域。本文对其研究历史进行了回顾，指出了有机质在金属成矿中的主要作用以及有机烃气测量在金属矿产勘查中的初步应用成果。认为该领域的深入研究，可促进成矿作用、成矿过程、成矿规律、气体运移规律和成矿预测的全面认识，对有机地球化学和无机地球化学、固体地球化学与气体地球化学、勘查地球化学与矿床学等不同学科之间的连接和相互渗透将起重要的纽带作用。     

苏联化探:成绩与未来

1988年10月,苏联召开了“现代条件下地球化学找矿的理论与实践”会议. 会议肯定了地质勘探过程中各个阶段地球化学方法日益增长的作用.在1982～1988年期间,岩石化学、水化学、生物地球化学以及原子化学和地电化学找矿方法的科学原理得到进一步发展.建立了根据地球化学数据(P_3,P_2,P_1)评价预测资源     

地球内部流体研究的若干关键问题

流体在地球演化历程中扮演着十分重要的角色，地球流体控制着地球系统的质量和能量的再分配。对流体地质作用的研究涉及地球的各个圈层，各具特征，又相互联系、制约，构成了一个完整的地球流体学科研究体系。对地质流体的研究，最引人注目的一个重要领域莫过于对地球气体的研究。“固体”地球含有丰富的气体。近年来，对各类地球气体进行了大量的研究，涉及众多的研究领域，包括：大气和水圈的成因和演化、地球内部状态及动力学过程、地震机理和预报、火山喷气作用、油气和其它矿产资源勘探及全球环境演变等。本文所涉及的主要研究成果包括：（１）稀有气体同位素地球化学研究；（２）岩浆活动与火山活动的气体地球化学研究；（３）现代构造活动与地震的气体地球化学研究；（４）幔源岩包体及玄武岩的气体地球化学研究。     

研究地球发展早期阶段地壳形成过程的同位素方法

本文研讨了地球在地质发育早期阶段地壳形成的模式。根据放射性同位素地球化学(Pb、Sr、Nd)资料及地质年代学数据证明,地壳是靠上地幔物质在各个构造—岩浆期不断补充而形成的,是一个具有长期性和方向性的作用过程,最早的构造岩浆期发生在38—36     

光谱学数据应用于Urey Model计算同位素分馏系数的适用性初探

1 研究背景 Urey(1947)以及Bigeleisen和Mayer(1947)通过对同位素分馏量子效应的研究,得到一个只需知道原子振动频率就可以计算同位素分馏系数的理论模型,通常称之为Urey Model.在长达60年的时间里,Urey模型一直是稳定同位素地球化学的理论基石,并推动着整个地球化学研究的发展.     

实验地球化学

实验地球化学是一门新兴的地球化学的重要分支。随地球科学的不断发展,由揭示地球形成过程奥秘的需要,产生了实验地球化学。实验地球化学是在实验室内控制各种条件,人工地研究地球演化和形成各阶段的物质组成及其化学变化的学科。实验与地质现象结合探求地壳演化过程的内在联系,可为防止自然灾变及资源寻找提供可靠的理论依据。地球是一个开放及半开放体系,组分复杂、相态多样,其演化过程又是非平衡的不可逆过程。因此,实验研究的内     

构造地球化学研究中的几个新进展

<正> 构造地球化学这一边缘交叉学科的发展已经历了孕育阶段(-1983),并进入形成发展阶段(1983-)。目前,该学科在如下几方面又取得了一些新的研究进展。1、个别元素构造地球化学的研究在八十年代中期是深入而系统地研究了锡元素的有关构造地球化学问题,出版了第一本构造地球化学专著——《中国东南部锡的构造地球化学》[1989,黄瑞华等]。此后,又集中转向研     

特约主题:海洋地球化学

<正>编者按语:海洋地球化学是地球化学的一个年轻的分支学科,它主要研究海洋(包括海底的岩石、沉积物和海水)的化学成分以及元素在其中的分布、分配、集中、分散、迁移、共生组合及其演化历史。从研究空间和方法学上看,海洋地球化学将地球化学的方法应用于海洋这一对象进行研究;从理论上考察,海洋地球化学是学科交叉发展的结果,它是由地球化学和海洋科     

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     

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。     

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.     

地球化学模式及成因初探

如何对已发现的地球化学异常进行解释与评价，一直是困扰勘查地球化学家的难题。针对这一难题，笔者提出了地球化学模式的3种分类方案：规模分类、成因分类和成熟度分类。按照规模大小将地球化学模式分为：局部异常、区域异常、地球化学省、地球化学巨省和地球化学域， 同时将规模达地球化学省以上，并且内部具有套合结构特点的立体地球化学模式称作地球化学块体。地球化学模式依成因可分为原生地球化学模式和次生地球化学模式。成熟度分类是笔者首次提出，地球化学模式的成熟度是指地球化学异常相对于矿的关系而言的。笔者将地球化学模式按成熟度的不同，依次分为原始地球化学模式，中间地球化学模式和终极地球化学模式。提出成熟度分类是试图为科学利用所发现的地球化学模式进行异常解释与评价提供理论依据。     

成矿流体活动的地球化学示踪研究综述

成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法－－同位素地球化学示踪、无素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。     

微量元素地球化学

微量元素地球化学是近代地球化学的一个重要分支学科,它是在地球化学的传统分支学科——元素地球化学基础上发展起来的。微量元素地球化学的产生和发展主要基于下述三方面背景:首先,现代工业发展所需的许多重要化学元素多属微量元素,如Li、Rb、Cs、Be、Sc、RE、U、Th、Zr、Hf、Nb、Ta等。因此,以研究这些具有重要工业意义而又量微的微量元素在自然界分布规律的微量元素地球化学则应运而生。初期,微量元素地球化学主要研究微量元素在各种岩石和矿物中的分布规律。著名地球化学家戈尔德施密特关于元素分布的地球化学规则的系统论文《定量地球化学基础》、《岩石和矿物中化学元素的分布原理》;戈尔德施密特和费尔斯曼分     

行星地球不均一成因和演化的理论框架初探

地球是太阳系的一部分 ,研究地球的成因和演化必须要与太阳系的形成结合起来。文章在综合最新的地球化学、地球物理和天体化学研究资料的基础上 ,对地球的不均一成因进行了理论上的推导。对星子学说、地球的多阶段堆积模型和地球化学不均一性以及它们的相互关系进行了论述 ,从行星演化的角度阐述地球不均一成因的理论框架。根据行星起源的星子学说 ,以及天体化学、地球化学和深部地质地球化学和地球物理资料的多重限制 ,行星地球的增生经历了两个主要阶段 ,即原地球的形成阶段和晚期星子堆积形成上地幔镶饰层阶段。早前寒武纪岩石的铅、钕、氧同位素的研究表明 ,在地球形成的初期就存在化学不均一性 ,而这种不均一性很可能代表初始堆积星子化学组成的差异     

丹凤地区花岗伟晶岩型铀矿区放射性水文地球化学特征及找矿效果

放射性水文地球化学找矿以其快速、简便、经济和高效的优点在丹凤地区花岗伟晶岩型铀矿勘查的各个阶段发挥了重要作用,浅层地下水放射性异常晕与含矿黑云母花岗伟晶岩分布范围一致,可用于圈定铀成矿远景区、普查区和详查区。近矿中深层地下水具有高U-Rn放射性水文地球化学特征,通过工程放射性水文地球化学找矿,可预测盲矿体大致位置,指导揭露工程布置。