曹  黎

国之使命,重任在肩。新一轮找矿突破战略行动是地质调查工作当前和今后一段时期极其重要的政治任务。国家地质实验测试中心作为国家科技创新体系和中央公益性地质调查队伍的重要组成部分,“一院七所”国家地质科技创新“火车头”的主要成员,将充分发挥专业优势,以科技创新为引领,在关键矿产分析技术攻关、野外现场快速分析设备和相关方法研发、分析测试质量管理和常规分析测试任务落实等方面发挥支撑保障作用,建立地质实验测试行业协调联动机制,形成强有力的支撑,为新一轮找矿突破战略行动贡献实验测试力量。

一、支撑新一轮找矿突破战略行动的基础和优势

实验测试中心多年来一直发挥着地质实验测试行业技术创新和引领的重要作用,建立的固体矿产全生命周期分析测试技术体系、野外现场快速分析测试技术与装备体系、地质实验测试标准化体系,为多类型地质样品分析测试质量和效率的大幅提升,为找矿、揭示地球深部规律等资源能源重大地质问题,提供了海量、强力和高效的数据支撑,作出了重要贡献,促进了地质实验测试工作在国家地质工作中地位的不断提升。

(一)构建固体矿产全生命周期分析测试技术体系,应用广泛,效果明显

实验测试中心在国内率先开展铼-锇同位素定年技术研究,为探讨大规模成矿作用发生的特点、成矿的地球动力学背景等提供了理论和数据依据,有效支撑地质基础调查研究。一是建立了辉钼矿、铜镍硫化物、黑色页岩等矿物中同位素定年分析方法,技术指标达到国际先进水平。完成长江中下游成矿带、南岭成矿带等数百个不同类型金属矿床的同位素年龄测定。二是建立独居石中铀-铅定年、多类型超低含量样铼-锇同位素定年、白钨矿中锶同位素测定、铂族元素与锇同位素同时分析等创新技术,实现对成岩成矿时代、变质事件发生时限、沉积地层及油气藏年龄的直接厘定,为成矿物质来源提供了更精准、更多元的示踪手段,有力支撑了矿床成因研究和找矿勘查。

实验测试中心建立了覆盖岩石、土壤、矿石矿物中无机多组分同时分析技术体系,有力支撑矿产勘查。一是在地质行业内率先建立岩石、土壤中无机多元素同时分析方法体系,解决了地质样品中痕量超痕量元素分析技术的难题,被全国行业实验室广泛采用,成为主要使用的分析测试手段。二是开展复杂基体矿石中无机多元素同时分析技术研究,建立钨钼、稀土等多种矿石稀有稀散稀土元素同时测定技术,分析的准确度、精密度极大提高,成功应用于我国“三稀”资源调查样品测试,为摸清我国“三稀”资源家底提供了有力技术支撑。

(二)研发野外现场快速分析测试技术与装备,极大提升矿产勘查效率

随着上一轮找矿突破战略行动的开展,实验测试中心工作链条不断向野外延伸,构建了野外现场快速分析测试技术体系。

在快速检测平台建设方面,一是建设地质野外现场移动实验室,可搭载X射线荧光光谱仪、测金仪、测汞仪、气体质谱仪,并成功应用于多个野外找矿现场。二是在黑龙江漠河北极村建立了首个陆域天然气水合物钻探岩心气现场快速检测实验室,填补了我国陆域永久冻土带天然气水合物钻探现场岩心气体快速检测的空白。三是研发的车载页岩气综合分析系统平台,在多个页岩气勘查井场成功应用,为重点地区页岩气有利区优选提供重要依据。

在野外快速分析技术和设备研发方面,一是研发的便携式锂-钾分析仪,可现场分析盐湖卤水及锂矿石中锂钾等元素,应用于新疆罗布泊罗北地区地下富钾卤水、川西甲基卡锂辉石矿等野外现场,克服了西部高海拔地区仪器灵敏度下降造成的不利影响,有力地支撑了锂钾资源调查。二是研发页岩含气量测定仪、气体组分联测仪、高温岩石热解评价仪等仪器,建立了页岩气地质调查关键参数现场测试技术方法体系,实现了页岩气资源评价关键参数野外现场在线准确测定,极大提升了分析效率。三是研发离子吸附型稀土分量野外现场快速定性定量测试等多项快速分析方法,满足野外找矿现场实时快速测试和筛查工作要求,可直接支撑野外找矿第一线。

(三)建设地质实验测试标准化和质量控制体系,为数据质量管理保驾护航

在标准物质和标准方法研制方面,实验测试中心主持、参与并完成了数百项国家、行业实验测试方法标准的制修订和标准物质的研制。制修订《地质矿产实验室测试质量管理规范》等多项技术管理规范,统一和规范了我国地质实验室的质量管理和技术要求。

在质量控制体系建设方面,一是研发实验室信息管理系统(LIMS),可实现实验测试全流程质量管理和数据可视化分析,显著提高了数据质量管理水平,在行业多家单位得到推广应用。二是研发的全国地下水样品测试质量监控专家系统,高效保障了国家地下水监测工程水质样品检测数据的质量。三是在全国农用地污染状况详查工作中,作为国家级质量控制实验室,全面参与农用地详查样品分析技术规程研究编制,研发和制备土壤详查监控样品,为专项调查的有序开展提供了技术支撑。

(四)实施两个国家级项目,做好充分技术储备

2021年,实验测试中心先后获批“战略性矿产岩矿分析测试技术和标准体系” 和 “场地土壤重金属现场快速检测技术与智能设备” 两个国家重点研发计划重点专项项目。实验测试中心精心组织实施这两个项目,开展标准物质和标准方法研制,建立并优化典型战略性矿产普查样品制备技术、固体进样-发射光谱法测定铅矿石中锡分析方法等5项分析方法。构建战略性矿产分析测试质量控制体系。研发车载型光电直读光谱仪,车载实验室及其所搭载仪器,建立便携式大气压液体阴极辉光放电发射光谱仪测定锂、钾等元素分析方法和便携X射线荧光光谱现场快速分析离子吸附型稀土等多个野外现场分析测试方法,为新一轮找矿突破战略行动的开展做好充足的技术储备。

二、支撑新一轮找矿突破战略行动的主要工作

按照新一轮找矿突破战略行动的部署要求,实验测试中心将持续发挥在分析测试方法研发、野外分析测试技术体系建设、分析数据质量管理等方面的优势,积极发挥地质实验测试行业的引领作用,统筹全国地质实验测试行业力量,制订统一工作方案,建立协作机制,形成合力,从分析技术创新到分析质量控制的各个环节,为专项行动提供专业支撑。

一是开展关键矿产分析技术攻关。研发低含量、难测定元素关键测试技术方法,创新同位素定年分析技术,开展工艺矿物学分析方法研究,探明成矿元素或共伴生元素的相互空间关系,为矿产绿色开发开采技术提供基础性数据。

二是开展野外现场快速分析设备和相关方法研发。优化完善野外车载平台,促进方法检出限大幅度降低和工作效率大幅度提升,形成涵盖新一轮找矿突破战略行动所需的野外现场快速精准分析能力。加快推广应用一批绿色、适用、高效的现场分析设备与技术方法。对接新一轮找矿突破战略行动需求,开展野外现场分析技术验证和应用示范,逐步形成快速野外调查勘查技术体系。

三是开展分析测试质量管理。统筹谋划专项行动中样品分析测试质量管理体系的建立和运行工作机制,逐级落实质量管理责任。强化系统管理、控制人为差错。开展实验室资质和能力评估,构建战略性矿产样品分析质量控制体系,为新一轮找矿突破战略行动提供强有力的分析数据质量保障。

(作者系国家地质实验测试中心党委副书记、副主任(主持工作))