化探知識

地球化學標準物質研制

  勘查地球化學分析測試技術勘查地球化學方法是一對孿生姐妹。她們的發生、發展和創新,總是相互依賴、相互促進、相互支持的。勘查地球化學方法是在近代痕量、超痕量分析技術的推動和支持下發展起來的。1925~1940年,戈爾德施密特在挪威哥丁根實驗室,用發射光譜法大規模地研究微量元素地球化學,不僅發展了近代地球化學,還導致了20世紀30年代末40年代初化探在北歐與蘇聯的萌芽。二次大戰后,化探在美、英、加等西方國家的發展,又與微跡金屬比色分析技術開發應用緊密相關。50年代初至60年代,化探在中國的誕生和興起,也遵循著類似的規律。70年代末80年代初,我國的化探事業開始飛速發展,特別是區域化探全國掃面計劃全面展開,找礦效果顯著提高,其中樣品分析測試技術水平的改善和提高,起了決定性作用。其標志是:現代化儀器分析技術的日臻完善和開發,自動化、計算機化的儀器設備被廣泛采用,以地球化學標準物質的研制為代表建立起了由多種分析技術和多種儀器分析方法組成的多元素多組分(常常為30~50種)的分析系統和分析質量監控系統。
 
  20世紀80年代初,為保證區域化探全國掃面計劃樣品的分析質量,謝學錦,鄢明才等開辟了我國地球化學標準物質研制工作的先河。第一批8個水系沉積物地球化學標準參考樣GSD l-8于1983年5月通過鑒定。除主成分外,8個樣品定(標準)值痕量和次量元素計53—55個。這8個地球化學標準物質為我國1: 20萬區域化探全國掃面樣品多元素分析和質量監控系統的建立、痕量元素分析方法技術開發、儀器研制、實驗室計量認證和國內外學術交流與合作作出了重要貢獻,其主要成果在《Geostandard  Newsletter》上發表(謝學錦,鄢明才,李連仲,沈慧君,1985)。1986年11月,地質出版社出版了《地球化學標準參考樣的研制與分析方法GSDl-8》,列入“地質礦產部地質專報”(編號為:九、分析測試與綜合利用,第1號),署名:地球化學標準參考樣研究組。當時世界上還沒有水系沉積物標準物質。這批水系沉積物標準物質被國家技術監督局批準為國家一級標準物質。該項成果獲地質礦產部1985年度科技成果一等獎。
 
  20世紀80年代中期,謝學錦、鄢明才、王春書等研制了6個巖石地球化學標準物質GSR 1~6、8個土壤地球化學標準物質GSS 1~8和4個水系沉積物地球化學標準物質GSD 9—12,定(標準)值元素和成分共計73個。以上3個系列26個(GSR 1~6.GSS1~8,GSD 9~12)地球化學標準物質,均被定為國家一級標準物質,標志著我國地球化學標準物質研制水平(種類、數量、定值元素和成分的數量和質量)處于國際領先地位,奠定了物化探所作為我國地球化學標準物質研制中心的地位。1987年12月,地質出版社出版了《地球化學標準參考樣的研制與分析方法,GSR 1~6,GSS 1~8,GSD 9~12》,列入“地質礦產部地質專報”(九、分析測試與綜合利用,第2號),署名:地球化學標準參考樣研究組。相關成果也在《Geostandard  Newsletter》上發表(謝學錦,鄢明才,李連仲,沈慧君,1985;謝學錦,鄢明才,王春書,李連仲,沈慧君,1989)。該項研究成果1988年獲地質礦產部科技進步二等獎。
 
  1989年7月,地礦部物化探所和巖礦測試所完成的“水系沉積物、土壤、巖石系列國家級地球化學標準物質研制”獲國家科技進步二等獎。
 
  20世紀80年代末,為適應勘查地球化學和區域環境地球化學發展的需要,鄢明才、主春書等與全國20余個單位合作,研制了植物GSVI~4和人發GSH -1標準物質系列,合成硅酸鹽(GSESI -1 - 11)和合成灰巖(GSESII -1 -9)光譜分析標準,以及新系列化探金(GAu8—14)和礦石金(GAu15—18)標準物質。植物和人發標準物質在定值精度方面與已有可比的標準物質大體相當,而定值元素均明顯多于國內外同類標準物質。灌木枝葉定值元素達55個,茶葉定值元素為53個。植物系列標準物質研制成功,填補了我國植物地球化學標準物質空白。合成硅酸鹽光譜分析標準定值元素為28個,合成灰巖光譜分析標準定值元素29個。光譜分析標準對地礦行業主要測試手段光譜分析量值的統一起著重要作用。新系列化探金和礦石金標準物質除定了Au的推薦值外,還提供了Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi等7個元素的參考值,因此在找金的各個階段,從區域地球化學調查、詳查到勘探評價起了重要作用。上述植物、人發、合成硅酸鹽和合成灰巖光譜分析標準、新系列化探金標準物質,均被批準為國家一級標準物質;礦石金標準物質被批準為國家二級標準物質。
 
  1983年7月,山東省地礦局研制了17個水系沉積物標準物質.達到國家二級標準物質水平。1996年又研制了5個土壤標準物質,定值49種成分(元素),國家技術監督局批準為國家一級標準物質。
 
  20世紀90年代中期,根據貴金屬地球化學勘查、農業地球化學科研和生產發展的需要,鄢明才、王春書等又研制了鉑族元素地球化學標準物質GPt1~7和土壤有效態成分分析標準物質ASA1—6,ASTI—6。鉑族元素地球化學標準物質定值元素為7個:Pt、Pd、Os、Ru、Ir、Rh、Au,定值水平達到了國際先進水平,多數項目的測試精度好于國外同類標準物質,這7個標準物質已被批準為國家一級標準物質。這對提高痕量、超痕量鉑族元素分析水平,改善和推動鉑族礦產的地球化學勘查和鉑族元素基礎地球化學研究起到了重要作用。土壤有效態成分分析標準物質為6種土壤(棕壤ASA -1、AST -1;潮土ASA -2、AST -2;紫色土ASA -3、AST -3;水稻土ASA -4、AST -4;紅壤ASA -5、AST -j;赤紅壤ASA -6、AST -6)。定值的有效態組分18項(全氮、有機質、交換性鈣、交換性鎂、陽離子交換量、pH值、交換性鉀、交換性鈉、水解性氮、有效磷、有效錳、有效鐵、速效鉀、有效硅、有效銅,有效鋅、有效硼、有效鉬)和16項值標準和質量監控的需要,對全面改善和提高我國農業土壤肥料科研和生產管理水平具有重要的實用意義。同時亦可為環境、林業和地質等相關部門使用。
 
  21世紀初頭兩年,為了配合全國覆蓋區多目標地球化學調查的開展,顧鐵新等又研制了7個土壤地球化學標準物質GSS 9—16,定值元素達73個,已通過鑒定,并報經國家技術監督檢驗檢疫總局批準為國家一級標準物質。