解读区域地球化学勘查的发展与展望

2020-12-20韩建花

中国金属通报 2020年4期

韩建花

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃酒泉 735000）

原本地球化学勘查技术多用作于找矿领域，但随着技术水平的不断提高，技术体系的不断完善，化探技术已经具备了相关的理论体系，而研究领域也从原本的找矿发展到生态环境、污染勘查、区域病害统计等方面，成为了目前地质科学领域中新的体系。我国的地球化学勘查始于1950年，经过多年的发展与创新如今成为了我国地质勘查以及矿产勘测工作中的一项重要技术手段，在找矿方面也发挥着重大作用，而如今的中国化探也已经面向世界，在国际地球化学勘查中占据着重要的地位。

1 区域地球化学勘查的发展

1.1 研究范围的拓展

1.1.1 基础地质问题领域

近些年，越来越多的学者了解到了区域地球化学勘查在地质问题改善方面的作用，如原苏联在覆盖达30m～40m的东西伯利亚极低地，结合样品结构以及分布情况进行分析，总结出三叠系陆源岩石与各种结构岩浆岩的分布情况以及联系；有关学者在乌克兰地盾开展的地球化学研究活动，提出了底层地球化学填图的设想，对于地球化探领域工作有着深远的意义；有关学者将区域化探资料为依据，运用微量元素及同位素地球化学理论对秦巴区域基础地质问题进行分析，并提出了具有特色化的地球化探研究体系。而近些年区域化探技术的不断发展，研究不断深入，区域化探在地质问题解决方面的应用也逐渐展现出了优势。

1.1.2 环境勘查领域

区域地球化学勘查在环境勘查领域中的应用在早些年便已经流行，而这项技术的应用对于环境勘查工作来说解决了许多问题，也为环境勘查带来了极大的便利，具体有以下几点：其一，对生态环境质量进行针对性评价，对于生态环境质量监测以及改善给予了充分的支持；其二，对环境污染的监测，通过环境污染监测，能够有效分析出污染的来源和发展势态，帮助环保人员的环境保护工作提供依据；其三，明确地质环境结构，如土壤特征、土壤结构、地层成分等，这一点在农业中有着重要的作用；其四，对生态环境进行研究，为改善人类生活环境提供条件，为实现可持续发展，区域地球化学勘查技术在我国环境保护与治理工作中也有着普遍的应用，可以结合区域化探资料来研究环境中的元素对人类健康带来的影响，也可以勘查区域环境特征，如空气质量和污染物含量等。还可以针对区域污染状况进行评测，对农业和工业区域规划提供有效依据[1]。

1.2 化探取样的改进

在开展区域地球化学勘查工作时，同其他领域勘查工作相同，都会受取样样品的影响，通常情况下，大规模区域地球化学勘查会利用水体中的沉积物来作为样品进行分析，或是将基岩作为样品，但不管选择哪种样品，取样方法和操作规程都会受到一定影响，所以在取样过程中需要注意以下几点：第一，景观条件所带来的影响。一些特殊的景观条件会对区域环境带来一定影响，导致样品无法真实反馈区域地质或水文条件，对此需要在取样过程中利用特殊的取样方式来保证样品的效果。近些年针对各种景观条件如沼泽、雨林、高原等方面的区域化探研究也已经取得了明显的进展，化探取样方法上的改进使得区域化探结果得到了保障；第二，你解决问题。一般情况下区域化探主要应用于找矿或环境勘查等方面，而针对应用领域和内容的差异，取样的目标也存在区别。而近些年对于该领域的研究，在样品目标选择上也有了明显的改进，如水系沉积物样品，便提出了新的理论，将样品归于两类，一类为具有代表性的样品，另一类则是和矿床相关的异常设计的样品。具有代表性的样品时多数区域化探填图的基本方法，对于样品信息需要进行全面对比，从而提高其精度。而第二类样品则可以利用重砂或重矿物等成分的组份来提升异常衬质，从而保证找矿的效率和精度。

1.3 数据处理水平的提高

一直以来，区域化探工作开展期间，对勘查数据进行整合与处理是其中不可或缺的内容，而数据处理的方法和技术水平性需要将地质前提作为基准。数据处理不单单是进行数据分析和成图，也是为了进一步呈现数据中心隐在的信息和关系，而近些年区域化探的不断发展，在数据处理方面的技术水平也在不断提高。

1.3.1 数学模型与地球化学模型的结合

在区域地球化学场图示上，最初普遍流行趋势面法，但渐渐人们也意识到了这种模型的应用需要保证空间变化和含量变化具有关联性，因此并不能满足地质勘查数据的特点，在此之后移动平均法也应运而生，但这种方法却导致人为地形位移，使得图示与实际大相径庭。在此之后，越来越多的图示方法也相继兴起，通过不断的研究与探索，在数据图示上的问题也一个个瓦解，加强了数学模型与数据的契合性。此外，通过高精度的彩色图像来呈现区域地球化学特点是目前国际通用的方法，可以有效呈现出数据结构，和传统系统对比更具优势。而以计算机技术为载体的图像分析系统也实现了地球物理与遥感数据关系的分析，以及多元素地球化学数据的综合性分析，使得图像能够实现灵活的统计分析[2]。

1.3.2 构建完善的区域地球化学异常定量评价体系

区域地球化学勘查的优势便在于能够快速分析出一定区域中存在的化探异常，所以如何建立更加高效且可靠的异常定量评价体系在早些年便是研究者们普遍关注的问题。因此RESMA 系统也成功诞生，能够实现高效评价和多元素异常的筛选。在此之后，英国地质调查所也建立了GISA 系统，GISA系统能够将图像处理作为主要途径，展现多变量的空间关系，在找矿和环境评价中发挥着重要作用。而1991年原苏联也研制了地球化学模型自动化系统，能够结合元素含量矢量的特征明确其中存在的异常。

2 区域地球化学勘查的发展展望

社会的不断进步，人们在生活与发展得到满足的同时也渐渐提高了对于生活环境的重视，但实际上，受种种因素的影响，在我国地球化学资源勘查方面区域化探却存在减幅的现象，而为了进一步顺应社会发展需求，地球化探也提出了新的思路，那便是将地球化探渗透到人类生活有关的各个方面。多目标区域化学勘查进一步袭承了地球化学勘查的优势和发展目标，是当下我国开展的一种调查计划。多目标区域化学勘查将区域生态、地质环境及质量等方面的勘查工作集结于一身，将生态地球化学理论作为条件，构建完善的地球化学评价体系和生态地球化学评估体系，并将区域地球化学勘查逐渐投入到了农业和环保等工作领域当中，这也预示着地球化学勘查已经正式迈进了全面发展阶段。今后，多目标区域化学勘查便会成为地球化学勘查中不可或缺的结构体系。

时代的发展也使得找矿对于地球化学勘查技术有了更高的要求，为了适应和满足这些要求，便需要在继承优势的基础上进行创新，迎合需求的变迁来不断完善区域地球化学勘查。今后的区域地球化学勘查将不再是单纯的地球化学，而是会以与各种学科理论结合的形态展现出来，并产生更加健全，更加精确、更加高效的勘查技术，将会在矿产资源评测、矿产预测、地震监测、地质灾害预警等方面发挥重大作用，呈多元化的发展势态[3]。