地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在西藏地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

胡亞燕 柳誠 陳洪流 李代瓊

【摘要】地質(zhì)調(diào)查是一個(gè)地區(qū)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工作，而地質(zhì)實(shí)驗(yàn)則是地址調(diào)查的一個(gè)重要組成部分。在西部大開發(fā)的背景下，西藏地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查工作對未來的經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著十分重要的意義。本文在介紹了常見的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)后，就其在西藏地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用前景進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù) 西藏 地質(zhì)調(diào)查

1前言

我國著名的地質(zhì)學(xué)家李四光先生，曾在1953年全國第一次化驗(yàn)工作會(huì)議上指出“地質(zhì)、鉆探、化驗(yàn)鼎足而立，三分天下各有其一”，精辟闡述了地質(zhì)實(shí)驗(yàn)的作用和地位。以此為指導(dǎo)，五十多年來，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)工作受到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視和支持，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)工作隨著地質(zhì)調(diào)查工作的進(jìn)展而飛躍前進(jìn)，在改革開放三十余年中迅速發(fā)展。

西藏自治區(qū)是我國五個(gè)少數(shù)民族自治區(qū)之一，面積遼闊，人口稀少。由于地區(qū)高原，生活環(huán)境惡劣，交通落后，地區(qū)經(jīng)濟(jì)始終處于較低的發(fā)展水平。為了提高當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展水平，在國家西部大開發(fā)政策的背景下，國家加大了對西藏地區(qū)的投資力度，當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)建設(shè)速度明顯加快，青藏鐵路的開通，更是為西藏經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入了新的活力。

為了能夠保持西藏地區(qū)的長期穩(wěn)定發(fā)展，必須對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，以便后續(xù)交通、城市和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)行。由于西藏地區(qū)科技水平長期落后，因此地質(zhì)資料極少，需要對其進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查。本文通過對各種地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的分析，討論了其在西藏地區(qū)應(yīng)用的前景。

2地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)介紹

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)種類也日益豐富，目前主要的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)包括以下幾種。

2.1同位素分析技術(shù)

包括測年同位素實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)、穩(wěn)定同位素實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)、有機(jī)地球化學(xué)同位素實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)和氣體同位素分析技術(shù)等。在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)中，由于分析測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接關(guān)系到樣品測定結(jié)果的可靠性、公正性和可利用性，是地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試工作的核心問題。同位索地質(zhì)樣品分析屬于地質(zhì)樣品分析測試中要求特殊的一類精密測定方法，其測試數(shù)據(jù)在礦床成因、物質(zhì)來源、成巖成礦環(huán)境以及地質(zhì)事件和地球演化歷史等基礎(chǔ)理論研究中起著重要的作用，因此同位素地質(zhì)樣品分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量同樣是一個(gè)至關(guān)重要的問題。

2.2元素形態(tài)分析測試技術(shù)

作為目前分析化學(xué)研究的熱門領(lǐng)域，元素形態(tài)分析技術(shù)近年來得到了長足的發(fā)展，他不僅能為地質(zhì)調(diào)查提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)也是地球生態(tài)循環(huán)過程中元素遷移轉(zhuǎn)化研究的一個(gè)重要工具。

在地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域，元素形態(tài)分析技術(shù)的研究方向主要包括兩個(gè)，一是針對重金屬在不同形態(tài)下的毒理效應(yīng)，開展重金屬不同價(jià)態(tài)和結(jié)合態(tài)的分析方法研究。該研究不僅為重金屬的遷移轉(zhuǎn)化和富集規(guī)律提供了技術(shù)參考，而且還能夠?qū)χ亟饘僭谒?、生物、土壤中的分布進(jìn)行分析，考察其不同形態(tài)下對生物生理毒性的影響，以便為后續(xù)的環(huán)境修復(fù)研究提供基礎(chǔ)。

元素形態(tài)分析技術(shù)的另一個(gè)研究方向是開展地質(zhì)樣品中銅、鉛、鋅、錳、鎳、鈷、銫、砷等元素的順序提取和相態(tài)分析方法。該研究將電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀和電感耦合等離子體質(zhì)譜等先進(jìn)的現(xiàn)代元素分析方法和傳統(tǒng)化學(xué)分析技術(shù)耦合，不僅降低了分析成本，而且能夠提高對元素測定的準(zhǔn)確率和靈敏度，還拓展了元素測定的范圍。

盡管元素形態(tài)分析技術(shù)與傳統(tǒng)分析技術(shù)相比，具有無可比擬的優(yōu)勢，但是由于該技術(shù)對分析儀器和操作人員的技術(shù)水平要求較高，而且部分相關(guān)的分析方法還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其效率還有待進(jìn)一步提高，因此該技術(shù)還需要繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)開發(fā)工作，以進(jìn)一步提高分析效果。

2.3質(zhì)譜分析

主要由色譜／質(zhì)譜分析和穩(wěn)定同位素質(zhì)譜分析兩部分組成。它們的共同點(diǎn)都是用質(zhì)譜計(jì)作為鑒定器進(jìn)行分析測試。從儀器分析范疇來看是屬于高端分析技術(shù)方法。以往在油氣地質(zhì)研究中的技術(shù)方法主要是進(jìn)行飽和烴和芳香烴生物標(biāo)志物的色譜／質(zhì)譜分析以及穩(wěn)定碳同位素組成的質(zhì)譜分析?，F(xiàn)今，研究對象不斷擴(kuò)大，除了飽和烴和芳香烴中特殊的生物標(biāo)志物外，含氮、含氧類的非烴化合物由于較好地應(yīng)用于油氣運(yùn)移研究也受到特別的關(guān)注。要正確地測定它們，首先要進(jìn)行嚴(yán)格的樣品前處理，設(shè)計(jì)好技術(shù)路線和操作規(guī)程，做好各種條件的對比試驗(yàn)，充分富集和提純研究所需要的化合物，在樣品制備過程中，保證樣品的高回收率是獲得可靠數(shù)據(jù)的前提，一般研究對象的回收率應(yīng)達(dá)到85％以上。

2.4其他

除以上分析技術(shù)外，在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，常見的實(shí)驗(yàn)技術(shù)還包括有機(jī)地球化學(xué)分析測試技術(shù)、元素形態(tài)分析測試技術(shù)、微區(qū)與原位分析技術(shù)和高效低成本、無（低）污染樣品制備、化學(xué)成分分離富集與綠色分析技術(shù)等，在實(shí)際的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，要根據(jù)分析的樣品要求和各實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成本進(jìn)行綜合考慮，以控制地質(zhì)調(diào)查的經(jīng)濟(jì)成本。

3西藏地區(qū)地質(zhì)情況調(diào)查

西藏地區(qū)是世界上地質(zhì)歷史最年輕的高原，平均海拔4000米以上，是青藏高原的主體部分，有著“世界屋脊”之稱，大體可分為三個(gè)不同的自然區(qū)：北部是藏北高原，中部的藏南谷地和東部的高山峽谷區(qū)。地貌基本上可分為極高雅魯藏布江山、高山、中山、低山、丘陵和平原等六種類型，還有冰緣地貌、巖溶地貌、風(fēng)沙地貌、火山地貌等。西藏目前已發(fā)現(xiàn)101種礦產(chǎn)資源，查明礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的有41種，勘查礦床100余處，發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)2000余處，已開發(fā)利用的礦種有22種。西藏優(yōu)勢礦種有銅、鉻、硼、鋰、鉛、鋅、金、銻、鐵，以及地?zé)?、礦泉水等，部分礦產(chǎn)在全國占重要地位，礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值萬億元以上。

鑒于西藏地區(qū)在我國的民族關(guān)系和國防安全中的重要地位，必須對西藏的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。由于西藏的氣候和居住環(huán)境較為惡劣，對精密設(shè)備的使用影響較大，因此在西藏地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查中，對于一般的地質(zhì)樣品，可以利用成本較低的實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行分析，以便在較短時(shí)間內(nèi)完成調(diào)查任務(wù)，并減少調(diào)查成本，而對于分析結(jié)果要求較高的樣品或一般手段不能分析的樣品，則可以將樣品送至相應(yīng)的研究中心進(jìn)行分析，以保證樣品分析數(shù)據(jù)質(zhì)量。

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