勘查地球化学样品分析测试技术五十年回顾

回顾了勘查地球化学样品分析测试技术五十年来的发展概况,主要评述了物化探研究所中心实验室在勘查地球化学样品多元素分析系统、分析仪器设备的研制、分析测试新方法和新技术、实验室计量认证和专业技术人才培养方面取得的成就。     

植物样品中无机元素分析的样品前处理方法和测定技术

植物样品中无机元素的分析测定在环境地球化学和生物地球化学的研究中起着重要作用。植物样品中元素含量一般较低,须选用科学合理的前处理技术和灵敏度高、精密度好、检出限低的测定方法。本文针对植物样品前处理方法和无机元素分析测定技术的研究进展、优势与不足进行评述。前处理方法主要根据样品和待测元素的性质进行选择:干法灰化所用试剂少、空白值低,但组织致密型的样品不易灰化完全、高温下易造成元素挥发损失;湿法消解样品消解较为完全,但试剂消耗大、空白值高、操作繁琐;微波消解可以防止部分易挥发元素损失,用酸量少、消解速度快,但称样量相对较小,不适于需要大称样量的样品分析。几乎所有针对元素分析的仪器分析技术都可以用于植物样品分析,主要根据仪器适用的元素、必要的干扰校正以及基体改进等方面进行选择:电感耦合等离子体质谱法可同时测定植物样品中40种以上的元素,高分辨质谱的检出限可达fg/mL;电感耦合等离子体发射光谱法适用于某些植物样品中含量较高的P、K、Na等元素的测定;原子吸收光谱法可分析元素达70余种,是普及程度最高的仪器分析技术之一;原子荧光光谱法与氢化物发生技术的联用,在元素含量较低的植物样品分析中技术优势更加明显;新兴的激光诱导击穿光谱技术已被应用于植物样品分析,无需复杂的样品前处理,操作简单快速,可实现原位、在线、实时、多元素同时检测;其他选择性强、灵敏度高的分析技术,满足了一些特定元素不能用常规分析技术测定的需求。当前主流分析技术的样品前处理方法都存在着缺陷,固体进样技术将成为植物样品分析领域的发展方向之一。     

我国地质分析测试技术发展现状及趋势

论述了地质实验测试工作在多目标生态地球化学中的作用;重点介绍了近年来国内外分析测试领域的研究动向和进展,包括无机元素分析测试技术、元素形态分析测试技术、有机地球化学实验测试技术（环境有机地球化学实验测试技术和能源有机地球化学实验测试技术）、同位素分析测试技术、野外现场分析测试技术、无污染或低污染的“绿色”分析技术和样品制备技术方法、科学仪器设备的研发、实验室基础性工作和科研条件平台建设等方面的进展和取得的成果。探讨了我国地质分析技术研究工作存在的主要问题、与国外的差距和研究工作的有利条件和发展前景。全文引用文献178篇。     

人工神经网络与分析测试技术的研究与发展

回顾了人工神经网络研究的发展历程，简要介绍了神经网络模型与算法，对分析测试技术和相关学科中的人工神经网络研究及在流程控制、错误诊断、参数估计、传感器模型、模式识别与分类、环境监测与治理及光谱与化学分析中的应用等作了评述。引用参考文献１１３篇。     

自然铜矿石样品的加工及分析测试方法

对滇东北地区典型自然铜矿石样品的试验采取、粒度分级过筛、缩分及均匀性试验,认为样品在经过粗碎、中碎后,将颗粒大于2 mm的矿物(95%以上为自然铜)用2 mm隔筛分离后,余下样品经过棒磨,过0.246 mm(60目)筛后进行缩分至常量细碎样品量,再进行0.074 mm(200目)样品加工的工艺流程是可行的.样品中铜元素分析方法(原子吸收光谱法、碘量法和碘氟法)的选择符合矿区实际,其经济性、可靠性、准确性能满足地质工作的实际需要.     

我国海洋地质分析测试技术

21世纪是海洋开发和利用的新世纪,随着国家对海洋地质调查工作的日益重视,海洋地质分析测试技术迎来了快速发展时期。本文对我国海洋地质分析测试技术的最新进展进行了简要评述:为满足海洋区域调查、海岸带地质调查的需要,建立了以大型分析仪器为主的多元素同时分析海洋地质样品的快速高效分析方法体系;针对新能源天然气水合物样品,开展了异常识别测试技术和应用测试技术研究,建立了用离子色谱法快速测定孔隙水中阴离子Cl^-、Br^-、SO₄^2-和阳离子Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺ 的方法,开发出了以声学、电阻、时域反射(Time Domain Reflectometry, 简称为TDR)三种探测技术为主的适用于天然气水合物模拟实验的探测新技术;对于海洋沉积物中有机污染物样品,采用复合固相萃取净化柱,对海洋沉积物萃取液样品进行净化分离,依次选用正己烷和正己烷－二氯甲烷混合液淋洗固相萃取净化柱,可有效保留基体杂质,实现了海洋环境地质调查中基质复杂沉积物样品的同时净化、分离与测试,可显著提高实验效率;同时在大洋矿产样品分析技术、海洋地质标准物质研制、船载与原位化学探测技术等方面也取得了重要进展。本文还提出在海洋调查和监测的应用中,船载及原位测试技术将愈趋重要,加强海洋化学传感器的性能和检测集成化技术是今后的一个重要发展方向。     

1:5万区域化探样品分析测试的质量监控

依据《地质矿产实验室测试质量管理规范》,并结合山西省的地质情况建立了一套1:5万区域化探样品分析测试的质量监控体系。分四个部分详细论述了的1:5万区域化探样品分析测试的质量监控体系。过去1:5万质量监控体系完全是靠人工进行,效率低下;本质量监控体系与过去相比,不但节省了大量的人力、物力,而且更加准确、迅速,更能适应1:5万质量监控大量数据处理的需要。     

松花江哈尔滨段水系沉积物中无机元素环境标准样品的研制

介绍了松花江哈尔滨段水系沉积物环境标准样品的研制方法,对其中21个无机元素进行定值。采集的水系沉积物样品经自然阴干、研磨、筛分、混匀、装瓶和灭菌等加工处理后,分层随机抽取18瓶样品,在0.25 g样品取样量条件下,以铜、铅、锌、砷、汞、铁和铝为代表元素进行均匀性研究,结果表明样品均匀性良好。在室温避光保存条件下,以铜、铅、锌、砷和汞为代表元素,采用线性模型进行稳定性研究,在15个月研制期间样品未观察到不稳定性。由11家协作实验室对水系沉积物标准样品中的21个无机元素进行定值研究,经统计检验分析评定出20个元素的标准值和不确定度,1个元素给出参考值。研制成的标准样品已应用于土壤或水系沉积物样品中无机元素的监测。     

承接地质样品的分析测试委托:专业快捷-方便经济

X射线衍射/荧光分析方法简便,特别适用于粉末矿物样品的测定。如确定类质同象混晶(固溶体)的成分;鉴别成分相同但结构上有差异的矿物类型;测定矿物的有序-无序结构及其有序度;确定同一矿物族的不同矿物种、矿物的元素组成等。自20世纪初X射线粉末衍射/荧光元素分析技术首次出现后,科学家们就开始收集已知物相的衍射图谱。目前数据库中已收录了25861条以上的矿物相关条目,覆盖了95%以上的分类矿物种类。数据库还包含将要分类的矿物、合成、夹层和固熔体等不同的物质类型。通过一系列的温度和压力参数,标定了许多普通矿物的性质。正是这些工作使得X射线粉末衍射文件(PDF)的有效性得到了国际范围的广泛认可。X射线衍射     

试论雁荡山岩石地貌

雁荡山岩石地貌由叠嶂、方山、石门、柱峰、锐峰、岩洞、天生桥和峡谷、涧溪、瀑、潭、湖等岩石地貌组合而成。其形成的地质学、岩石学基础是白垩破火山岩相与构造。不同类型地貌景观反映了这一破火山构造。断裂切割、重力崩塌与流水侵蚀是形成此类地貌的主要外动力地质作用。雁荡山岩石地貌在形态、成因和审美学意义上均有别于我国砂砾岩岩石地貌、碳酸岩岩石地貌和花岗岩岩石地貌。雁荡山地貌可作为流纹质火山岩地貌的代表。     

月球表面多种金属元素的分布特征初探

美国的"克莱门汀"(Clementine)和"月球探测者"(Lunar Prospector)号月球探测器,分别于1994和1998年完成了对月球形貌、水冰以及月球重力和磁场等物理参数的高精度、高分辨率探测。月球探测者号还利用伽马射线仪探测了月表层中铁、钛、铀、钍和钾等元素含量分布,这为进一步研究月球的空间与表面环境,月球的地形、地貌、地层与地质构造,月表土壤与岩石的分布、成分与成因,月球物理场特征,月球的内部结构、演化与成因提供了大量的科学数据和证据。根据"克莱门汀"和"月球探测者"号测得的数据,对月球表面金属钛、铁、镁、铀、钍、钾的分布进行分析,初步研究了这些金属元素分布与月球地貌的关系,计算各金属元素之间空间分布的相关系数,分析蕴藏这些金属资源地区的岩性及各种元素可能的来源。由此推测30亿年前月球内部逐渐固化,大量小行星对月表岩石频繁的撞击导致金属元素分布不均衡,使金属元素在月球高原地带普遍含量低于月海,同时也形成了现在我们看到的遍布月表的环形山。     

“石碌式”铁氧化物_铜(金)_钴矿床成矿模式初探

石碌铁矿是中国著名的以富赤铁矿为主的大型矿集区,除铁矿外,还共生或伴生铜、钴、镍、银、铅、锌等金属矿产和白云岩、石英岩、重晶石、石膏、硫等非金属矿产。文章通过对石碌铁矿的成矿地质条件和控矿因素的再认识,结合成矿时代的探讨和矿床地球化学资料,认为该矿床严格受层位(主要为青白口纪石碌群第6层)、岩性(钙镁质矽卡岩等)、构造(复式向斜、层间滑脱带、片理和劈理)和/或岩性界面等控制;并强调石碌铁矿所经历的成岩成矿作用与海西期-印支期花岗岩侵位所导致的伸展构造(变质核杂岩构造?)密切相关,而岩浆热扰动则是导致深部含矿热卤水形成、上升并渗滤、交代矿源层的重要因素。最后,作者将该矿床称之为"石碌式"热液铁氧化物-铜-(金)-钴矿床,初步将其归属为IOCG(即热液铁氧化物-铜-金-钴)型层控式钙镁质矽卡岩矿床,并初步构建了该类型矿床的成岩成矿模式。     

珲春矿区构造特征的初步探讨

从收集整理勘查及矿井资料入手,阐述了构造分布特征,总结了影响矿井生产的地质构造发育的一般规律,指出了在矿井生产过程中如何判断断层的存在和断层特征,对矿井生产、提高经济效益有一定的指导意义。     

行星矿产及行星资源地质学初论

了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律,查明行星矿产资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星矿产资源的地质调查、岩石-矿石成分、结构与性能、元素赋存状态、开发利用条件评价与预测,为行星矿产资源开发与太空的可持续永久开发建设提供基础理论与关键技术方法。因此,行星矿产资源学是研究行星矿产资源的品种、类型与分布规律、行星矿产资源成因演化与比较行星成矿学、行星矿产资源勘查评价技术与开采利用工程学的交叉学科。笔者从行星资源地质学的视角,从地球与月球的层圈结构、演化历史、岩石组成与表生环境,研判月球可能产出的矿产资源类型。认为与月海玄武岩、月幔（柱）和陨石撞击成因的层状岩体与镁铁-超镁铁质小岩体有关的铬铁矿-铜镍钴硫化物-铂族元素-钒钛磁铁矿-金刚石矿产,KREEP岩以及月幔柱熔融上覆岩石圈所产生碱性岩相伴的铌-钽-铍-铀等稀有-稀土矿产,具有形成条件与产出可能,从而拓展可能的矿产类型、品种,从更宽广的视角研究月球矿产并规划月球基地建设资源供给。火星上由于水（以及可能存在的板块构造）的存在,除岩浆矿床之外,火星可能具备发育与化学风化沉积、次生富集作用以及变质作用有关矿产的形成条件,具有形成金属与非金属资源的禀赋,可与地球矿产相媲美。未来行星资源地质学应加强地质学、行星化学、行星地质学、行星物理学、矿业工程、冶金工程和材料学的交叉融合及理论应用,发展行星地质勘探方法与智能机器人工程技术,发展高/低温、高/低压、高辐照、低/微重力环境条件下样品采集、加工、多尺度测试分析理论与方法,培养行星资源地质资源与开发工程学科人才。

     

对提高地质找矿效果、实现找矿突破的探讨

提高地质找矿效果、实现找矿突破是我国面临的矿产资源短缺形势的必然需要。本章结合地质找矿的实践、学习、思考、研究经历,从地质找矿创新能力、创新工作模式、创新文化和成矿研究等不同方面对提高地质找矿效果、实现找矿突破进行了探讨,认为地质找矿工作是以地质找矿创新能力、创新工作模式和创新文化建设为基础,通过对地质找矿信息的收集、提取、研究,建立区域成矿模型、综合找矿模型、矿产勘查模型和矿床模型,在解剖成矿系统的过程中发现矿床,实现找矿突破,为社会经济的可持续发展提供矿产资源保障。     

湖南省金和有色金属矿床成矿系列初论

湖南省内生金属矿产资源颇为丰富。钨、锡、铅、锌、锑为省内优势矿种；稀土、稀有、金、银、铜、汞也占有十分重要的地位。按照成矿过程中的主导地质作用，省内金和有色金属矿床可以划分为五个矿订成矿系列。本文对各矿床成矿系列的形成地质背景、产出构造条件、赋矿围岩、矿床类型进行了总结；并对其时空展布规律进行了讨论。     

标准物质镓、锗、铟、铊矿石中15种稀土元素定值方法探讨

采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了镓、锗、铟、铊矿石中的15种稀土元素,本法的检出限为(0.003~0.015)μg/g,相对标准偏差在1.11%~2.92%之间,加标回收率在95.5%~105.9%之间,通过分析国家标准物质GBW07103、GBW07106和GBW07120来验证方法的准确度,测定值和标准值吻合,表明此方法具有操作简便,检出限低,线性范围宽,精密度高,准确度好等优点,能满足岩石矿物中的稀土元素的检测要求。     

特提斯构造域东段叠合盆地演化和油气成藏规律特征初论

通过分析特提斯构造域东段区域地质和含油气盆地勘探开发基础数据,从板块构造演化入手,系统编制特提斯构造域东段沉积构造演化剖面图和生储盖组合剖面图,研究盆地演化阶段、叠合特征、油气成藏条件及油气藏类型,揭示中亚和中国西部前陆盆地演化和油气富集规律异同.研究表明:古亚洲洋、古特提斯洋和新特提斯洋控制了特提斯构造域东段的区域构...