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。     

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     

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。     

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。     

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。     

浅覆盖区多源数据融合整合的技术方法

多源数据的整合融合技术是在数字化填图平台上开发的一项新技术。工作方法是：将已有的地质矿产、地球物理、地球化学、遥感等多源数据进行计算机整合处理后,提取相关的地质信息,将多源数据与地质数据整合,建立多源数据库,形成多源叠加分析成果图,应用于浅覆盖区的地质填图。     

应用陆地卫星数据处理圈定金矿床

自阿波罗宇宙飞船成功地对地球进行摄影之后,从太空研究地球资源的设想已变为现实。1965年,美国国家航空和宇宙航行局(NASA)制定了一项地球资源勘测计划。此后,这项计划便陆续由双子座、阿波罗、太空实验室宇宙飞船以及航天飞机,特别是陆地卫星和NOAA系列卫星付诸实施。 陆地卫星为常规地质填图及矿产资源勘探提供了详尽的资料,NOAA环境卫星(分辨率较低)为作进一步区域评价提供了遥感信息。近来,海洋卫星和航天飞机又试装了一种新式雷达成象系统,其主要用途是做构造地质填图。     

全球地球化学填图

作指出了1973年至今世界上50余项地球化学填图计划中普遍存在的缺陷大都涉及分析问题。1988－1992年实施的国际地质对比计划IGCP259项目旨在使全世界地球化学填图方法标准化。在此项目中对分析问题提出了若干规定，主要是要求今后的填图计划应统一分析71种元素，痕量及超痕量元素的检出限必须低于相应的地壳丰度值及采用中国的GSD和加拿大的STSD标样系列，以使全球数据可以对比，在其后开始延续至今的全球地球化学填图计划IGCP360，旨在用极低密度采样早日覆盖全球大陆，讨论了正在实行的两种极低密度采样方案，并提出通过极低密度采集地极少量样品示范性实现IGCP259项目对分析要求的具体建议。     

中国化探走向2000年

总结了80年代中国化探的成就与不足之处。目的是更好的对中国化探走向2000年进行战略部署。中国的区域化探全国扫面计划在80年代取得了重大成就。已覆盖了400万km²的面积,发现了600余新的矿化产地,其中158个已成为新的有工业价值的矿床。研制了适用于乾旱、半乾旱、高寒山区、卡斯特及黄土覆盖地区的野外工作方法。研制了高效率低检出限的多元素分析系统及质量监控方案。所有这一切使得中国在系统进行地球化学填图工作方面在全世界居于领先地位,并带动了中国化探的全面发展。主要的不足之处是从80年代后半叶起,研究工作在指导整个这项计划的作用逐渐削弱,而整个计划逐渐变成纯生产性的例行工作。地球化学填图将成为地学及勘查地球化学新前沿已为国际上许多杰出科学家所承认。中国在填图技术以及信息累积上所占有的优势将给中国勘查地球化学家在90年代提供激动人心的新机会。简略的提出了一些新的研究方向。     

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…     

紫金山矿集区铜地球化学块体特征及找矿潜力

运用地球化学块体理论, 在紫金山矿集区1:20万区域化探数据基础上, 利用2 km×2 km窗口数据, 对紫金山矿集区进行了地球化学块体的圈定及内部结构的剖析。分析了铜的地球化学块体各级含量水平所对应的面积、可供金属量、浓集度等参数特征。追索某元素地球化学块体的内部结构, 揭示元素在地球化学块体中逐步浓集成矿的轨迹。对几个重点的Cu的地球化学子块体作了预测评价。指出在这些地球化学块体内还存在巨大的寻找铜矿产资源的潜力。     

并行模拟技术在苏锡常地区地下水流模型建立中的应用

在苏锡常地区建立了一般意义上的重叠型多个不规则子域FEM并行模型,然后利用区域分解法在MPI环境中实现了并行求解算法,并使用C++完成了MPI环境中的混合编程设计。通过常州无锡两地实际并、串行应用结果比较,并行模拟具有数据资料准备相对简单且精度高的特点,是解决大型化、复杂化地下水流问题的一种可行方案。     

Geochemical mapping in China

China's National Geochemical Mapping Project (Regional Geochemistry-National Reconnaissance, RGNR project) was initiated in 1979. From 1978 to 1982, cooperative research projects were carried out for the preparation and distribution of standard reference samples and for the development of field sampling techniques, multi-element analytical methodology and a unified data quality monitoring procedure. Large pilot surveys were also commenced in several provinces. After five years of technical preparation, the project came into its full implementation. More than 5 million km² of Chinese land surface has been covered by this project. During 1993–1995, another national geochemical project, under the name of ‘Environmental geochemical monitoring network and dynamic geochemical maps in China’ as a pilot survey to choose the suitable sampling medium for the global geochemical mapping application, was carried out in China. The remarkable achievements of China's geochemical mapping projects are widely recognized. Nearly 66% of new discoveries of economic mineralization by MGMR were attributed to the RGNR project. New concepts and new methodologies have emerged through these projects. They also made a great contribution to the international activity toward standardization of geochemical mapping methodology and the possible realization of wide-spaced global geochemical mapping.     

多目标区域地球化学调查与生态地球化学--第四纪研究与应用的新方向

多目标区域地球化学调查是继区域化探全国扫面计划之后勘查地球化学的又一项重要进展。要点是以多目标区域地球化学调查为基础,进行生态地球化学评价、评估和预警。以第四纪地球化学巨量信息与生态环境研究相结合,吸纳与综合其他学科的思想、观点、方法和研究成果,进行多学科延伸和社会经济多领域应用,是第四纪研究与应用的新方向,使地学立于21世纪环境科学之林。     

北京西郊玉泉山地区岩溶水强径流路径地球物理分析

为研究北京西郊玉泉山地区岩溶水径流路径,需查明区内地层结构和断裂构造发育情况,故在玉泉山周边地区开展了综合地球物理勘查工作。完成1∶25000面积性重力测量3670点,在重力数据解释推断成果基础上,有针对性地布设可控源音频大地电磁测深(CSAMT)剖面测量5.1 km及微动测深点4个。综合研究了基岩起伏形态和构造展布特征,新解释推断了10条可能存在的断裂构造。结合区域水文地质资料,对主要断裂的水文地质意义进行了分析,形成了玉泉山地区岩溶水强径流路径新的认识,部分成果与最新的同位素水化学研究成果一致。本研究为玉泉山泉恢复确定合理的回灌方案提供了地球物理依据。     

区域化探数据在华南强烈风化区地质填图中的应用

自区域化探全国扫面计划开始以来,区域化探数据在矿产勘查、环境、生态及农业等方面均发挥了很大作用,但对其在地质填图中的应用研究比较少。在中国南方花岗岩广泛分布的地区,化学风化强烈,风化层覆盖厚,植被发育,基岩裸露少,岩性识别和界线划分困难,严重影响了填图的速度和精度。通过对区域化探数据的处理分析,筛选特征指示元素编制地球化学图,发现对侵入岩体具明显指示的元素地球化学分区。通过野外实地验证,元素地球化学分区可以揭示不同期次侵入体的分布范围,利用元素地球化学分区可以有效提高强风化区地质填图的效率和精度。      

Localization of the magnetic field in a plasma flow in laboratory simulations of astrophysical jets at the KPF-4-PHOENIX installation

The results of experiments aimed at investigating axial plasma flows forming during the compression of a current–plasma sheath are presented. These experiments were carried out at the KPF-4-PHOENIX plasma-focus installation, as part of a program of laboratory simulations of astrophysical jets. The plasma flows were generated in a discharge when the chamber was filled with the working gas (argon) at initial pressures of 0.5–2 Torr. Experimental data obtained using a magnetic probe and optical diagnostics are compared. The data obtained can be used to determine the location of trapped magnetic field relative to regions of intense optical glow in the plasma flow.     

喜马拉雅稀有金属成矿作用研究的新突破

喜马拉雅地区淡色花岗岩广泛分布，但相关的稀有金属成矿问题长期被学术界忽略，因为传统观点认为，这些花岗岩是高喜马拉雅变质岩系原地部分熔融而成。但自提出该地区淡色花岗岩高度结晶分异成因模式后，与这些花岗岩演化相关的稀有金属成矿问题引起各方重视，并在铍和铌钽的矿化研究方面取得显著进展。尽管如此，锂的成矿作用研究和资源寻找并没有取得大的突破。本期《岩石学报》报道的喜马拉雅中部琼嘉岗和热曲锂辉石伟晶岩及珠峰前进沟锂电气石-锂云母伟晶岩的发现，充分说明喜马拉雅地区锂资源前景广阔，表明喜马拉雅有望在近期内成为我国稀有金属资源的大型接替基地。根据目前的进展，喜马拉雅地区未来稀有金属成矿作用应加强如下方面的研究：1）加大区内淡色花岗岩岩石学与岩石成因研究力度，厘定它们岩浆结晶分异的程度与成矿潜力；2）对北喜马拉雅穹窿和岩体开展接触变质与围岩蚀变研究，以寻找热液交代型稀有金属矿床；3）加强高喜马拉雅地区藏南拆离系与花岗岩侵位关系的研究，以判断分异岩浆及成矿伟晶岩的赋存部位。近期应集中力量围绕普士拉一带的藏南拆离系、韧性变形的肉切村群地层和淡色花岗岩-伟晶岩等开展联合攻关研究，以期在锂资源上取得更大的突破。     

中国某些特大型矿床的同位素地球化学研究

超大型矿床因其巨大的经济价值和特殊的产出地质环境与条件历来受到重视。为了查明这些矿床的形成年代，弄清成矿物质来源，了解成矿环境与条件，前人对这些矿床从同位素角度已做了许多研究。近年来，我们对国内若干特大型矿床的同位素特征进行了补充研究。本文结合前人的资料，对这些矿床的同位素研究成果作一概括性总结。     

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。