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化探知识勘查地球化学样品多元素分析系统
20世纪50年代，主要是学习、引进苏联和欧美的方法和技术。苏联在40～50年代主要是利用发射光谱分析方法解决化探样品中的微量元素测定。欧美和加拿大等在这同一时期则主要利用比色分析方法解决化探样品中的微量元素分析测定。新中国成立前这一科学领域在我国是空白，没有自己的经验，因此只能对这两种分析系统采取同时引进、对比学习的做法。光谱分析主要采用苏制的HCI-I- 22和r.icri - 28型中型石英棱镜摄谱仪。
分析方法也主要沿用苏联化探规范中规定的所谓“半定量光谱分析方法”。这种方法十分简单，它既不用内标也不用缓冲剂，将样品（主要是土壤样）磨至小于100目后直接装入3 mm×4 mm石墨孔穴中，以8A交流电弧一次激发弧烧30—60 s，照相摄谱后，在映谱仪上对多种元素进行目视估读测量其含量。该半定量方法工作效率较高，一般一个二人台班，每日(8 h)可以完成200—400个化探样品中20多种元素的测定。这方法的精密度低，测定的灵敏度低（检出限太高），难以满足化探要求。用这种方法进行化探普查找矿时，只能发现那些含量较高的异常。
比色分析法主要是利用双硫腙氯仿溶液在不同pH条件下与Cu、Pb、Zn、Ag等微迹金属形成有色配合物的原理，用目视比色方法测量这些元素在样品中的含量。这种方法的优点简单、易掌握并能获得比光谱半定量法较好的精密度，缺点是工作效率低，不能适应化探普查中多元素测定的需要。
20世纪50年代末至60年代中期，用从国外引进的上述两种分析方法技术系统，在我国进行了大量化探生产实践，发现这两种方法都存在着缺点和问题，且都不能够较好地满足化探工作要求。因此，在其后20年中，对它们及其相关的仪器设备进行了大量改进、研制和提高。这些改进、仪器研制和提高的研究工作大多数是在地质部物探所的化探专业实验室内进行的，主要包括以下4个方面：
1)为了改进和提高半定量光谱分析的元素检出限、灵敏度和分析精密度，研究开发了水平电极撒样法光谱分析技术（孙焕振，黄永芳）；开展了水平电极撒样法半自动摄谱装置和提高光谱读谱精密度的研究（孙焕振，余奉章，郑康乐）。在此基础上，制定了以水平电极撒样法半自动化摄谱装置及利用计算尺读谱法为基础的半定量光谱分析方法，并向全国进行了推广。这套分析方法使我国化探样品中的某些重要指示元素Zn、Ag、Mo、Sn、Pb等的检出灵敏度和方法的精密度获得了提高，在一定程度上满足了化探找矿要求。
2)为了满足化探普查对某些元素的检出限、灵敏度要求，研究开发了一些撒样法光谱分析检出灵敏度不能满足要求的高灵敏度的测定Hg、Ag、Au、Be等元素的光谱分析法（郑康乐，孙焕振，仲平，鄢明才，殷锡鹏等）；研究开发了Ag、As、Au、B、Ca.
Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mg、Mn、Mo、Nb、Ni、P、Pb、Sb、Se、SOj-、Ta、Ti、U、V、W、Zn等元素的比色分析方法（谢学锦，康继本，彭恺群，李善芳，李美生，李生郁，徐丰孚，陈国琳，廖霞，李照芳，程敬慈，何式章，鄢明才，陈霭瑶，郑元香，陆苏民等）。这批分析方法的研制开发成功，对查明这些元素在化探普查中的指示意义发挥了重要作用。
3)为满足野外现场分析和研究元素存在形式的需要，研究开发了Cu、Pb、Zn、∑M (Cu+Pb+Zn重金属总量)的冷提取分析法（李美生，李照芳，程敬慈等）。
4)为了研究半定量光谱分析误差分布特征和化探样品分析的质量控制问题，1965年郑康乐、贾炳韬根据半定量光谱分析误差的对数正态分布的特点，提出了以λ、AlgC作为半定量光谱分析误差的统计专用指标，还为加快参数计算提供了AlgC参数速查表和λ值诺模图，并在地质部物探所的内部资料《物探化探研究报导》上发表（孙焕振，1987；挛美生，2003)。
1957年6月，李善芳等翻译了苏联A．A．列兹尼科夫等的《天然水的分析方法》一书，由地质出版社出版。物探所开始研制天然水中微迹金属的测定方法，研制了Cu、Pb、Zn、Cd、As、Mo、Ni、Ca、硫酸根和重金属总量等的野外快速测定方法。
1957年8月至1959年，地质部物探所开展了稀有元素化探方法试验，包括Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta等元素分析方法，在内蒙古对伟晶岩含矿性评价及在湖南对铍矿、钶钇矿等开展方法有效性试验（孙焕振等）。
1958年5月，地质部物探所在贵州万山、丹寨等汞矿区进行了汞量测量研究，研制了检出限为(1～2)×106汞的高灵敏光谱分析方法，可以测出矿区及区域背景样品中的汞含量（郑康乐等，1959）。
1959年，地质部物探所连续编辑出版《地球化学探矿野外快速分析方法汇编》（第1集，1959;第2集，1960;第3集，1961），汇集了50年代物探所比色分析的部分成果（李美生，2003）。
1961年5月，四川省地质局物探大队为进行米易幅1：20万区域化探样品分析，制定了以多种光谱分析方法为主、辅以化学半定量分析的配套分析方法，分析29种元素，其分析精度和准确度比过去有较大提高（杨泗麟）。使用这套配套分析，使米易幅区域化探试验取得了明显效果，曾在北京地质博物馆展出。
1964年9月，中国工业出版社出版《地球物理与地球化学探矿研究报告文集》第1集（地球化学探矿快速分析方法专集），由郑康乐、康继本、孙焕振等编辑。该专集收集了化学分析文章19篇，光谱分析文章10篇，反映了20世纪50～60年代物探研究所分析测试技术方面的部分研究成果。
1965年地质部物探所成立金矿化探组，由朱义武、郑康乐负责。朱义武等在迁西金厂峪和承德奈林沟等已知金矿区进行方法试验；郑康乐等开发了冷王水提取样品中的金、活性炭吸附、直接用半自动水平电极撒样装置摄谱灵敏度较高的分析金测定方法，方法的绝对检出限达到了10 ng左右。在金厂峪所作的一条穿越矿体的金的地球化学剖面，清晰地显示和验证了以金找金的优越性。
1975年3月，桂林冶金地质研究所编写的《地球化学探矿分析方法（比色部分）》由冶金工业出版社出版。
1976物探所重新开展了冷提取分析方法研究产研究指标由原来的两个（铜和重金属总量）增加到7个[Cu、Pb、Zn、Co、Ni、As、P、∑M（重金属总量）]，从而使冷提取分析技术的用途和范围进一步扩大，并在全国地质系统推广。
1973～1977年5年内，谢学锦等制定了区域化探的战略发展计划，在全国范围内与地质队、物探队进行联系与合作，在福州及黄山的区域化探讨论会上作了重要报告。1978年初，在地质部上海会议上正式提出了“区域化探全国扫面计划”，立即为部领导所采纳，并在全国范围内展开。物化探所承担了制定这项战略计划，编写操作规程，制定全国分析质量监控方案，组织研制标准样，指导陕西、湖北、辽宁、甘肃、南京5个省局实验室对区域化探全国扫面样品各元素（39个）分析系统进行研究开发。研究边远地区特殊环境中的区域化探工作方法，并对各省开展区域化探扫面工作进行技术指导和技术咨询。经过5年技术准备，这项扫面计划开始全面付诸实施。
为满足区域化探全国扫面计划要求，地质部系统制定了多元素分析系统。谢学锦总结我国多元素分析系统的发展过程为：1979～1982年，以光栅光谱仪为主，辅以其他分析方法；1982～1985年，统一成了两个分析系统，以X射线荧光光谱法为主的分析系统，以电感耦合等离子体原子发射光谱为主的分析系统。1985年至今，全国80%以上的实验室采用以X射线荧光光谱法为主的多元素分析系统（谢学锦，2002）。
1977年11月，由物探所康继本等编译的<地球化学探矿分析方法译文集》由地质出版社出版。本书共收集了15篇国外较新的化探分析方法方面的文章，包括光谱、原子吸收、原子荧光及个别元素的分析方法，反映了当时的国外分析水平与发展趋势。
1978年2月6日，中国地质科学院实验管理处发文给各实验室，提出“对区域化探全国扫面样品分析方法的要求”，所研制的方法检出限应低于该元素的地壳丰度值。
1978年3月25～29日，国家地质总局物探局在江西向塘江西省第一物探队召开了区域化探全国扫面样品分析会议，有12个单位参加。会议根据谢学锦的建议，提出1：20万区域化探样品要求分析的39种元素及各元素的检出下限、精密度和准确度的要求。其中金的检出限为1—3 ng/g，以后随着Au高灵敏度分析方法的研制，又将Au的检出限规定为0.3 ng/g（孙焕振，1991）。
1978年，物探所按照谢学锦的设计，开始立项研究化探样品质量监控方案，包括：
①制定统一的分析方法；②提出分析质量监控方案；③提出标准样制备方法。翌年，完成了区域化探样品分析质量监控方案的研制（地矿部物化探所，1997）。
1978年4月，康继本收集了1965～1977年12年间国外化探分析文献180多篇，在《物探与化探》上发表了述评“近十年来国外化探分析方法概况及发展趋势”；1980年8月，又发表了1978～1980年间国外化探分析方面的述评。
1979年3月，国家地质总局物探局将《地球化学探矿样品分析方法汇编》推荐给各省地质局、物探队、化探队和区调队所属实验室，以提供制定区域化探样品分析方法时参考。
1979年4月，国家地质总局物探局就区域化探样品快速定量分析方法的检出限、精密度和准确度等方面的技术要求提出解释和说明。
1979年5月，国家地质总局批准在物探所成立“国家地质总局化探分析质量监控站”（标准物质研究中心），监控站负责人鄢明才。
1979年6月，由陕西、辽宁、湖北、江苏和甘肃5省实验室在南京组织了一次有关技术干部的座谈会。谢学锦到会讲解、介绍区域化探全国扫面技术要求和实验方法。国家地质总局科技司下达了“地球化学标准参考样的研制”项目（即一级标准物质的研制），5省实验室被列为专题组成员单位。
1979年6月，由国家地质总局物探局和科技司实验管理处根据区域化探扫面的“暂行规定”要求，组织陕西、辽宁、湖北、江苏和甘肃5省实验室共同进行“区域化探（水系沉积物）样品分析方法研究”；经过3年努力，提出了以常规仪器为主体的配套分析系统和质量监控方案，可以分析47个常量、微量、痕量元素。经过陕西石泉幅、湖北竹山幅和辽宁开原幅等图幅的开发性试验，证明质量优良，为全国开展1：20万区域化探扫面提供了可推广的技术支撑条件。该项研究成果获地质矿产部1985年科技成果一等奖和国家科技进步三等奖。
1981年5月，地质部发布了《地质部区域化探全国扫面计划》，并提出各省（区）局和各有关单位在1981～1982年间应做好的各项准备工作。地质部重申区域化探是部一项带有战略意义的任务，要求各地质局领导充分重视，提出了5项措施要求各局执行。
地质（矿）部1981—1984年在全国范围内学习推广陕西等5省研制的区域化探样品分析方法，使全国的区域化探样品分析水平获得了大幅度提高(地矿部勘查技术司，1992)。
1982年6月2～20日，湖南物探大队和江苏省地质局实验室受地质部物化探局委托，在湖南邵阳物探队举办光谱分析新方法推广学习班。学员有来自27个省（或单位）的36名学员，学习光谱分析加罩电极法及光电译谱仪的原理及使用方法。
1983年1月，江苏省地质局实验室沈瑞平研制出一种加罩电极载体蒸馏和电弧浓缩相结合的光谱分析方法，同时测定区域化探样品中37种元素，方法的检出限、精密度、准确度和分析效率可满足区域化探样品分析要求，在《地质论评》29卷第1期上发表了研究论文。
1983年10月4～9日，第一届化探分析经验交流会在西安召开，与会代表80名。
1983年11月，地矿部物化探所引进日本理学3080EII型X射线荧光光谱仪。用该仪器研制了24个主要元素、微量、痕量元素的测定方法，并在物化探所举办了三期X射线荧光光谱学习班，参加学习班的有来自全国约100个单位的200人（李国会，2003）。
20世纪80年代中期，物化探研究所中心实验室研究、开发和建立的以X射线荧光光谱为主体的区域化探扫面样品多元素（40个）分析系统在1: 20万区域化探全国扫面计划中发挥了重要作用，并将继续作出贡献。该分析系统组成如下：粉末压饼（法）X射线荧光光谱法直接测定25个主、次、痕量元素(AI、Ca、Fe、K、Mg、Na、Si、Ba、Co、Cr、Cu、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr)，泡塑吸附石墨炉原子吸收光谱法测Au，石墨炉原子吸收光谱法测定Ag、Cd，火焰发射测定Li，比色法测定U，原子荧光光谱法测定As、Sb、Bi、Hg，发射光谱法测定B、Be、Sn，极谱法测定Mo和W，离子选择性电极法测定F。
1985年8月21日，地矿部辽宁省局和湖南省局测试中心、地矿部第二综合物探大队和物化探所联合研制的“1：5万化探普查中分析方案的最优化选择”通过鉴定，制足Jr以发射光谱法为主分析26种元素、其他方法为辅分析21种元素的分析方案，并提出了分析质量评价和监控方案（沈阳综合岩矿测试中心，2003）。
1986年秋地矿部在云南昆明召开了“化探分析方法及配套方案经验交流会”a1986年中国地质科学院实验管理处再次组织武汉、沈阳、西安、南京4省局中心实验室（储亮侪，赵家仁，徐子培，许大兴，王鹤龄等），联合研制“第二代1：20万区域化探样品多元素(39个)分析方法和计算机数据采集系统”，建立了以x射线荧光光谱法和等离子光量计为主体的配套方法，在全国推广应用，1990年获地矿部科技成果二等奖。
截至1991年底，已完成约600个图幅的样品分析任务，大大加快了l：20万区域化探扫面工作的进程(地矿部勘查技术司，1992)。
1989年地矿部勘查技术司发布推广了《1：5万区域地质调查及地球化学普查样品分析方法及质量管理指导性规程》。
20世纪80年代末，在“七五”部控局管项目“应用于勘查地球化学某些痕量超痕量元素快速灵敏分析方法和技术的研究”中，研究开发和建立了水地球化学样品多元素分析系统和植物地球化学样品多元素分析系统（周丽沂，李国会，卢荫庥，张锦茂，张文华等）。该项研究成果获地质矿产部1993年科技成果二等奖。
水地球化学样品多元素分析系统由PAN/CdS共沉淀预富集化学光谱法测定天然水中Cu、Pb、Zn、 Ag、 Mo、 Ni、 Cr、Co、V、Ti、 Mn、Be、 Ga、 Fe、Sn、 As、Sb、Bi 18种痕量金属元素，溶剂(MIBK-TAA)萃取原子吸收光谱连续测定天然水中Ag. Cd、Fe、Cu、Pb. Zn、Co、Ni、Cr、Mn、In、Tl 12种元素，离子色谱法测定天然水中F-、CI-、Br-、I-、和硫酸根6种阴离子，原子荧光光谱法测定天然水中As和Sb的方法组成。
植物地球化学样品多元素分析系统由植物粉末样品压饼制样，x射线荧光光谱法直接测定Na、Mg. A1、Si、P、s、CI、K. Ca、Ti、Cr、Mn、Fe. Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Rb. Sr、Mo、Ba、Br、V、 As 25个元素，火焰原子吸收光谱法测定K、Na、Ca. Mg_Mn、Fe_ Cu、 Zn，石墨炉原子吸收光谱法测定Ag. Au、Cd、Be. Co. Ni、Pb，以及热水解离子色谱法测定CIBR和S组成。
20世纪90年代初和中期，在部科技项目“七种痕量元素野外（现场）快速分析方法和技术的研究”及嗣后的部新技术推广项目中，研究开发和建立了一套野外（现场）地球化学多元素分析系统（卢荫庥，王晓苓等），并很快在全国推广。该分析系统不仅提供了一套在野外行之有效的、简便快速灵敏的多元素分析方法，还配备了轻便的野外样品加工工具，便携式电子天平及可与微机联机的交直流两用便携式光导比色计，野外适用的分析箱。其成果包括：①开发了一种新的金野外快速定量测定方法。样品经室温下冷浸分解，在同一份称样中连续测定痕量和常量金。测定范围：w (Au)为(0. 0005～50)×10负6次方，跨6个数量级。低含量金用微珠比色测定；w(Au)为20xio-g以上者用光导比色（计）测定，既可测定痕量金，又可做金矿石中金的品位测定。②在野外于同一份称样中连续测定痕量和常量银。测定范围：训(Ag)为(0. 010～50)×10的负6次方跨越4个数量级。
w(Ag)在0．25×10-6以上银用光导比色测量；w(Ag)在0．25×10的负6次方以下的银则用微珠析出法测定。③在同一份称样中连续测定Cu和Zno检出限w(Cu)为(1～5)×10的负6次方，w(Zn)为5×10-6④氢化物发生（法）一光导比色法，在同一份样品制备的溶液中同时或单独测定：⑧As、Sb，⑥As、Pb，@As、Sb、Bi和③Bi。此法集元素分离、富集、显色于一体，操作简便、准确，成本低廉，同时亦适用于环境样品中砷等元素的测定。检出限w(As)一(0.5～1)×10-6，w( Sb)一0.1×10-6，w(Bi)一0.1×10-6，w(Pb)一(5～10)×10-6。该系统很快在地矿、冶金、有色、黄金等部门获得推广，并进入马来西亚、泰国、秘鲁、伊朗、苏丹和玻利维亚等国家。截至2002年已推广250台套。
20世纪90年代中期，地矿部武汉综合岩矿测试中心、岩矿测试技术研究所、山东省地矿局中心实验室协作研制成的1: 20万区域化探碳酸盐岩类样品分析配套方案，可检出碳酸盐岩主成分和30多个痕量元素，其检出限等可以满足岩石测量样品分析要求，为一些省早已积存的大批碳酸盐岩样品分析提供了可靠的技术方法。
20世纪90年代中期，在中国开展的地球化学环境监控网络计划（项目）中，谢学锦提出：将中国区域化探样品分析中必测的39个元素，纳入国际地球化学填图计划中必须分析的49种元素分析系统中，再增加10个中国区域化探扫面计划中未纳入的元素（指标）：LOI、S、Ga、Sc、Rb、Cs、Ce、Se、I和C1。在此计划中，物化探所中心实验室组织并具体实施了这- 49个元素分析系统，并取得了很好的矿产勘查和环境监控效果（周丽沂，李国会，卢荫庥，张勤，孙晓玲等）。这一分析系统由X射线荧光光谱法测定Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Mn、Ti、P、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Co、Sr、Ba、Rb、Cs、Sc、Y、La、Zr、V、Nb、Th、Ce、S，原子荧光光谱测定As、Sb、Bi、Hg、Se，极谱法测定W、Mo，原子光学发射光谱法Sn、B、Be，原子吸收光谱法测定Ag、Cd、Li、Cs，激光荧光法测定U，化学预富集后石墨炉原子吸收光谱法测定Au，离子选择性电极测定F，离子色谱法测定I、CI和重量法测定烧失量LOI组成。
20世纪末，在地矿部重点科技项目“勘查地球化学样品中痕量贵金属和稀散元素测试技术的研究”的研究开发中，建立了勘查地球化学样品中痕量贵金属和稀散元素配套分析系统（张勤，周丽沂，孙晓玲，范辉，任萍等）。它包括：①泡塑吸附一石墨炉原子吸收光谱测定痕量金；②等离子质谱法测定痕量金、铂和钯；③泡塑吸附一石墨原子吸收光谱法测定痕量铊；④焙烧富集分离一氢化物原子荧光光谱法测定痕量硒；⑤焙烧富集分离一氢化物原子荧光光谱法测定痕量碲；⑥氢化物一原子荧光光谱法直接测定痕量锗。
21世纪初前两年，为了配合新一轮国土资源大调查，在“勘查地球化学样品中76元素测试方法技术和质量监控系统的研究”项目中，物化探所和测试所研究开发建立了“76元素分析测试和监控系统”（张勤，周丽沂，孙晓玲，范辉，李冰等），并在分析测定实际样品中进行了考验和应用。这一系统的构成是：①等离子质谱法(ICP-MS)直接测定Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Ce、Co、Cs、Cu、La、Mo、Nb、Rb、Th、U、W、Y、Zn;②火试金预集分离，ICP-MS测定Au、Pt、Pd、Os、Ru、Rh、Ir;③ICP-MS测定Nb、Ta、Zr、Hf,④ICP-MS测定Ga、In、Tl、Re；⑤X射线荧光光谱测定Ga、Rb、Sc、Cl、Br、S、Ce，Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、 Ba、 Co、 Cr、 Cu、 La、 Mn、 Nb、 Ni、 P、 Pb、 Sr、 rh、 Ti、 V、 Y、 Zn、 Zr;⑥等离子光学发射光谱(ICP-OES)测定Al、 Fe、 Ca、 Mg、 Na、 K、 Ba、 Co、 Cr、Cu、 Li、 Be、 La、 Mn、 Nb、 Ni、 P、 Pb、 Sr、 Ti、 V、 Sc、 Y、 Zn;⑦原子吸收光谱测 定Au、Ag、Cd;⑧氢化物原子荧光光谱(HG-AFS)测定As、Sb、Bi、Se、Te、Ge;⑨冷蒸汽原子荧光光谱法( CV-AFS)测定Hg;⑩选择性离子电极(SIE)测定F;⑩发射光谱(ES)测定B、Sn；⑥容量法(VOI-)测定C、N；⑩催化比色法(CF-COL)测定I。
在“浙江省农业地质环境调查”项目中，研究开发了土壤样品配套分析方案和分析质量监控系统（张勤等），共分析54种指标；除1: 20万区域化探扫面计划中规定的39种元素外，考虑农业和环境的研究需要，增加分析13种元素(Br、C、Ce、CI、Ga、Ge、I、N、Rb、S、Sc、Se、Tl)，以及有机碳和pH值。该分析方案的构成是：①内标法等离子质谱直接测定15种痕量和超痕量元素(Bi、Cd、Ce、Co、La、Mo、Nb、Pb、Sb、Sc、Th、Tl、U、W、Y)；②粉末低压聚乙烯镶边衬底压片波长色散X射线荧光光谱法直接测定31个主、次、痕量元素(Ba、Br、Ce、Co、Cr、Cu、Ga、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Se、Sc、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr、Na20、K20、Mg0、Ca0、Fe2 03、A12 03、Si02)；③氢化物一原子荧光光谱法测定As、Sb、Bi;④氢化物一原子荧光光谱法测定Se;⑤氢化物一原子荧光光谱法测定超痕量Ge;⑥冷蒸气一原子荧光光谱法测定Hg;⑦泡沫塑料吸附富集一石墨炉原子吸收光谱法测定超痕量金；⑧发射光谱法测定Ag、B、Sn、Mo、Pb;⑨催化分光光度法测定I；⑩离子选择性电极法测定F;①半微量凯氏法测定N;①氧化热解一电位法测定总碳和有机碳(中国地质，第31卷增刊，2004)。
2000年12月9日，中国地质调查局向全国各地调院、有关实验室测试中心发出“关于加强区域地球化学样品测试质量管理的函”，针对当时区域化探样品测试存在的问题，提出了5项技术及管理方面的要求，进一步提高区域化探样品测试质量。
分析方法也主要沿用苏联化探规范中规定的所谓“半定量光谱分析方法”。这种方法十分简单，它既不用内标也不用缓冲剂，将样品（主要是土壤样）磨至小于100目后直接装入3 mm×4 mm石墨孔穴中，以8A交流电弧一次激发弧烧30—60 s，照相摄谱后，在映谱仪上对多种元素进行目视估读测量其含量。该半定量方法工作效率较高，一般一个二人台班，每日(8 h)可以完成200—400个化探样品中20多种元素的测定。这方法的精密度低，测定的灵敏度低（检出限太高），难以满足化探要求。用这种方法进行化探普查找矿时，只能发现那些含量较高的异常。
比色分析法主要是利用双硫腙氯仿溶液在不同pH条件下与Cu、Pb、Zn、Ag等微迹金属形成有色配合物的原理，用目视比色方法测量这些元素在样品中的含量。这种方法的优点简单、易掌握并能获得比光谱半定量法较好的精密度，缺点是工作效率低，不能适应化探普查中多元素测定的需要。
20世纪50年代末至60年代中期，用从国外引进的上述两种分析方法技术系统，在我国进行了大量化探生产实践，发现这两种方法都存在着缺点和问题，且都不能够较好地满足化探工作要求。因此，在其后20年中，对它们及其相关的仪器设备进行了大量改进、研制和提高。这些改进、仪器研制和提高的研究工作大多数是在地质部物探所的化探专业实验室内进行的，主要包括以下4个方面：
1)为了改进和提高半定量光谱分析的元素检出限、灵敏度和分析精密度，研究开发了水平电极撒样法光谱分析技术（孙焕振，黄永芳）；开展了水平电极撒样法半自动摄谱装置和提高光谱读谱精密度的研究（孙焕振，余奉章，郑康乐）。在此基础上，制定了以水平电极撒样法半自动化摄谱装置及利用计算尺读谱法为基础的半定量光谱分析方法，并向全国进行了推广。这套分析方法使我国化探样品中的某些重要指示元素Zn、Ag、Mo、Sn、Pb等的检出灵敏度和方法的精密度获得了提高，在一定程度上满足了化探找矿要求。
2)为了满足化探普查对某些元素的检出限、灵敏度要求，研究开发了一些撒样法光谱分析检出灵敏度不能满足要求的高灵敏度的测定Hg、Ag、Au、Be等元素的光谱分析法（郑康乐，孙焕振，仲平，鄢明才，殷锡鹏等）；研究开发了Ag、As、Au、B、Ca.
Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mg、Mn、Mo、Nb、Ni、P、Pb、Sb、Se、SOj-、Ta、Ti、U、V、W、Zn等元素的比色分析方法（谢学锦，康继本，彭恺群，李善芳，李美生，李生郁，徐丰孚，陈国琳，廖霞，李照芳，程敬慈，何式章，鄢明才，陈霭瑶，郑元香，陆苏民等）。这批分析方法的研制开发成功，对查明这些元素在化探普查中的指示意义发挥了重要作用。
3)为满足野外现场分析和研究元素存在形式的需要，研究开发了Cu、Pb、Zn、∑M (Cu+Pb+Zn重金属总量)的冷提取分析法（李美生，李照芳，程敬慈等）。
4)为了研究半定量光谱分析误差分布特征和化探样品分析的质量控制问题，1965年郑康乐、贾炳韬根据半定量光谱分析误差的对数正态分布的特点，提出了以λ、AlgC作为半定量光谱分析误差的统计专用指标，还为加快参数计算提供了AlgC参数速查表和λ值诺模图，并在地质部物探所的内部资料《物探化探研究报导》上发表（孙焕振，1987；挛美生，2003)。
1957年6月，李善芳等翻译了苏联A．A．列兹尼科夫等的《天然水的分析方法》一书，由地质出版社出版。物探所开始研制天然水中微迹金属的测定方法，研制了Cu、Pb、Zn、Cd、As、Mo、Ni、Ca、硫酸根和重金属总量等的野外快速测定方法。
1957年8月至1959年，地质部物探所开展了稀有元素化探方法试验，包括Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta等元素分析方法，在内蒙古对伟晶岩含矿性评价及在湖南对铍矿、钶钇矿等开展方法有效性试验（孙焕振等）。
1958年5月，地质部物探所在贵州万山、丹寨等汞矿区进行了汞量测量研究，研制了检出限为(1～2)×106汞的高灵敏光谱分析方法，可以测出矿区及区域背景样品中的汞含量（郑康乐等，1959）。
1959年，地质部物探所连续编辑出版《地球化学探矿野外快速分析方法汇编》（第1集，1959;第2集，1960;第3集，1961），汇集了50年代物探所比色分析的部分成果（李美生，2003）。
1961年5月，四川省地质局物探大队为进行米易幅1：20万区域化探样品分析，制定了以多种光谱分析方法为主、辅以化学半定量分析的配套分析方法，分析29种元素，其分析精度和准确度比过去有较大提高（杨泗麟）。使用这套配套分析，使米易幅区域化探试验取得了明显效果，曾在北京地质博物馆展出。
1964年9月，中国工业出版社出版《地球物理与地球化学探矿研究报告文集》第1集（地球化学探矿快速分析方法专集），由郑康乐、康继本、孙焕振等编辑。该专集收集了化学分析文章19篇，光谱分析文章10篇，反映了20世纪50～60年代物探研究所分析测试技术方面的部分研究成果。
1965年地质部物探所成立金矿化探组，由朱义武、郑康乐负责。朱义武等在迁西金厂峪和承德奈林沟等已知金矿区进行方法试验；郑康乐等开发了冷王水提取样品中的金、活性炭吸附、直接用半自动水平电极撒样装置摄谱灵敏度较高的分析金测定方法，方法的绝对检出限达到了10 ng左右。在金厂峪所作的一条穿越矿体的金的地球化学剖面，清晰地显示和验证了以金找金的优越性。
1975年3月，桂林冶金地质研究所编写的《地球化学探矿分析方法（比色部分）》由冶金工业出版社出版。
1976物探所重新开展了冷提取分析方法研究产研究指标由原来的两个（铜和重金属总量）增加到7个[Cu、Pb、Zn、Co、Ni、As、P、∑M（重金属总量）]，从而使冷提取分析技术的用途和范围进一步扩大，并在全国地质系统推广。
1973～1977年5年内，谢学锦等制定了区域化探的战略发展计划，在全国范围内与地质队、物探队进行联系与合作，在福州及黄山的区域化探讨论会上作了重要报告。1978年初，在地质部上海会议上正式提出了“区域化探全国扫面计划”，立即为部领导所采纳，并在全国范围内展开。物化探所承担了制定这项战略计划，编写操作规程，制定全国分析质量监控方案，组织研制标准样，指导陕西、湖北、辽宁、甘肃、南京5个省局实验室对区域化探全国扫面样品各元素（39个）分析系统进行研究开发。研究边远地区特殊环境中的区域化探工作方法，并对各省开展区域化探扫面工作进行技术指导和技术咨询。经过5年技术准备，这项扫面计划开始全面付诸实施。
为满足区域化探全国扫面计划要求，地质部系统制定了多元素分析系统。谢学锦总结我国多元素分析系统的发展过程为：1979～1982年，以光栅光谱仪为主，辅以其他分析方法；1982～1985年，统一成了两个分析系统，以X射线荧光光谱法为主的分析系统，以电感耦合等离子体原子发射光谱为主的分析系统。1985年至今，全国80%以上的实验室采用以X射线荧光光谱法为主的多元素分析系统（谢学锦，2002）。
1977年11月，由物探所康继本等编译的<地球化学探矿分析方法译文集》由地质出版社出版。本书共收集了15篇国外较新的化探分析方法方面的文章，包括光谱、原子吸收、原子荧光及个别元素的分析方法，反映了当时的国外分析水平与发展趋势。
1978年2月6日，中国地质科学院实验管理处发文给各实验室，提出“对区域化探全国扫面样品分析方法的要求”，所研制的方法检出限应低于该元素的地壳丰度值。
1978年3月25～29日，国家地质总局物探局在江西向塘江西省第一物探队召开了区域化探全国扫面样品分析会议，有12个单位参加。会议根据谢学锦的建议，提出1：20万区域化探样品要求分析的39种元素及各元素的检出下限、精密度和准确度的要求。其中金的检出限为1—3 ng/g，以后随着Au高灵敏度分析方法的研制，又将Au的检出限规定为0.3 ng/g（孙焕振，1991）。
1978年，物探所按照谢学锦的设计，开始立项研究化探样品质量监控方案，包括：
①制定统一的分析方法；②提出分析质量监控方案；③提出标准样制备方法。翌年，完成了区域化探样品分析质量监控方案的研制（地矿部物化探所，1997）。
1978年4月，康继本收集了1965～1977年12年间国外化探分析文献180多篇，在《物探与化探》上发表了述评“近十年来国外化探分析方法概况及发展趋势”；1980年8月，又发表了1978～1980年间国外化探分析方面的述评。
1979年3月，国家地质总局物探局将《地球化学探矿样品分析方法汇编》推荐给各省地质局、物探队、化探队和区调队所属实验室，以提供制定区域化探样品分析方法时参考。
1979年4月，国家地质总局物探局就区域化探样品快速定量分析方法的检出限、精密度和准确度等方面的技术要求提出解释和说明。
1979年5月，国家地质总局批准在物探所成立“国家地质总局化探分析质量监控站”（标准物质研究中心），监控站负责人鄢明才。
1979年6月，由陕西、辽宁、湖北、江苏和甘肃5省实验室在南京组织了一次有关技术干部的座谈会。谢学锦到会讲解、介绍区域化探全国扫面技术要求和实验方法。国家地质总局科技司下达了“地球化学标准参考样的研制”项目（即一级标准物质的研制），5省实验室被列为专题组成员单位。
1979年6月，由国家地质总局物探局和科技司实验管理处根据区域化探扫面的“暂行规定”要求，组织陕西、辽宁、湖北、江苏和甘肃5省实验室共同进行“区域化探（水系沉积物）样品分析方法研究”；经过3年努力，提出了以常规仪器为主体的配套分析系统和质量监控方案，可以分析47个常量、微量、痕量元素。经过陕西石泉幅、湖北竹山幅和辽宁开原幅等图幅的开发性试验，证明质量优良，为全国开展1：20万区域化探扫面提供了可推广的技术支撑条件。该项研究成果获地质矿产部1985年科技成果一等奖和国家科技进步三等奖。
1981年5月，地质部发布了《地质部区域化探全国扫面计划》，并提出各省（区）局和各有关单位在1981～1982年间应做好的各项准备工作。地质部重申区域化探是部一项带有战略意义的任务，要求各地质局领导充分重视，提出了5项措施要求各局执行。
地质（矿）部1981—1984年在全国范围内学习推广陕西等5省研制的区域化探样品分析方法，使全国的区域化探样品分析水平获得了大幅度提高(地矿部勘查技术司，1992)。
1982年6月2～20日，湖南物探大队和江苏省地质局实验室受地质部物化探局委托，在湖南邵阳物探队举办光谱分析新方法推广学习班。学员有来自27个省（或单位）的36名学员，学习光谱分析加罩电极法及光电译谱仪的原理及使用方法。
1983年1月，江苏省地质局实验室沈瑞平研制出一种加罩电极载体蒸馏和电弧浓缩相结合的光谱分析方法，同时测定区域化探样品中37种元素，方法的检出限、精密度、准确度和分析效率可满足区域化探样品分析要求，在《地质论评》29卷第1期上发表了研究论文。
1983年10月4～9日，第一届化探分析经验交流会在西安召开，与会代表80名。
1983年11月，地矿部物化探所引进日本理学3080EII型X射线荧光光谱仪。用该仪器研制了24个主要元素、微量、痕量元素的测定方法，并在物化探所举办了三期X射线荧光光谱学习班，参加学习班的有来自全国约100个单位的200人（李国会，2003）。
20世纪80年代中期，物化探研究所中心实验室研究、开发和建立的以X射线荧光光谱为主体的区域化探扫面样品多元素（40个）分析系统在1: 20万区域化探全国扫面计划中发挥了重要作用，并将继续作出贡献。该分析系统组成如下：粉末压饼（法）X射线荧光光谱法直接测定25个主、次、痕量元素(AI、Ca、Fe、K、Mg、Na、Si、Ba、Co、Cr、Cu、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr)，泡塑吸附石墨炉原子吸收光谱法测Au，石墨炉原子吸收光谱法测定Ag、Cd，火焰发射测定Li，比色法测定U，原子荧光光谱法测定As、Sb、Bi、Hg，发射光谱法测定B、Be、Sn，极谱法测定Mo和W，离子选择性电极法测定F。
1985年8月21日，地矿部辽宁省局和湖南省局测试中心、地矿部第二综合物探大队和物化探所联合研制的“1：5万化探普查中分析方案的最优化选择”通过鉴定，制足Jr以发射光谱法为主分析26种元素、其他方法为辅分析21种元素的分析方案，并提出了分析质量评价和监控方案（沈阳综合岩矿测试中心，2003）。
1986年秋地矿部在云南昆明召开了“化探分析方法及配套方案经验交流会”a1986年中国地质科学院实验管理处再次组织武汉、沈阳、西安、南京4省局中心实验室（储亮侪，赵家仁，徐子培，许大兴，王鹤龄等），联合研制“第二代1：20万区域化探样品多元素(39个)分析方法和计算机数据采集系统”，建立了以x射线荧光光谱法和等离子光量计为主体的配套方法，在全国推广应用，1990年获地矿部科技成果二等奖。
截至1991年底，已完成约600个图幅的样品分析任务，大大加快了l：20万区域化探扫面工作的进程(地矿部勘查技术司，1992)。
1989年地矿部勘查技术司发布推广了《1：5万区域地质调查及地球化学普查样品分析方法及质量管理指导性规程》。
20世纪80年代末，在“七五”部控局管项目“应用于勘查地球化学某些痕量超痕量元素快速灵敏分析方法和技术的研究”中，研究开发和建立了水地球化学样品多元素分析系统和植物地球化学样品多元素分析系统（周丽沂，李国会，卢荫庥，张锦茂，张文华等）。该项研究成果获地质矿产部1993年科技成果二等奖。
水地球化学样品多元素分析系统由PAN/CdS共沉淀预富集化学光谱法测定天然水中Cu、Pb、Zn、 Ag、 Mo、 Ni、 Cr、Co、V、Ti、 Mn、Be、 Ga、 Fe、Sn、 As、Sb、Bi 18种痕量金属元素，溶剂(MIBK-TAA)萃取原子吸收光谱连续测定天然水中Ag. Cd、Fe、Cu、Pb. Zn、Co、Ni、Cr、Mn、In、Tl 12种元素，离子色谱法测定天然水中F-、CI-、Br-、I-、和硫酸根6种阴离子，原子荧光光谱法测定天然水中As和Sb的方法组成。
植物地球化学样品多元素分析系统由植物粉末样品压饼制样，x射线荧光光谱法直接测定Na、Mg. A1、Si、P、s、CI、K. Ca、Ti、Cr、Mn、Fe. Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Rb. Sr、Mo、Ba、Br、V、 As 25个元素，火焰原子吸收光谱法测定K、Na、Ca. Mg_Mn、Fe_ Cu、 Zn，石墨炉原子吸收光谱法测定Ag. Au、Cd、Be. Co. Ni、Pb，以及热水解离子色谱法测定CIBR和S组成。
20世纪90年代初和中期，在部科技项目“七种痕量元素野外（现场）快速分析方法和技术的研究”及嗣后的部新技术推广项目中，研究开发和建立了一套野外（现场）地球化学多元素分析系统（卢荫庥，王晓苓等），并很快在全国推广。该分析系统不仅提供了一套在野外行之有效的、简便快速灵敏的多元素分析方法，还配备了轻便的野外样品加工工具，便携式电子天平及可与微机联机的交直流两用便携式光导比色计，野外适用的分析箱。其成果包括：①开发了一种新的金野外快速定量测定方法。样品经室温下冷浸分解，在同一份称样中连续测定痕量和常量金。测定范围：w (Au)为(0. 0005～50)×10负6次方，跨6个数量级。低含量金用微珠比色测定；w(Au)为20xio-g以上者用光导比色（计）测定，既可测定痕量金，又可做金矿石中金的品位测定。②在野外于同一份称样中连续测定痕量和常量银。测定范围：训(Ag)为(0. 010～50)×10的负6次方跨越4个数量级。
w(Ag)在0．25×10-6以上银用光导比色测量；w(Ag)在0．25×10的负6次方以下的银则用微珠析出法测定。③在同一份称样中连续测定Cu和Zno检出限w(Cu)为(1～5)×10的负6次方，w(Zn)为5×10-6④氢化物发生（法）一光导比色法，在同一份样品制备的溶液中同时或单独测定：⑧As、Sb，⑥As、Pb，@As、Sb、Bi和③Bi。此法集元素分离、富集、显色于一体，操作简便、准确，成本低廉，同时亦适用于环境样品中砷等元素的测定。检出限w(As)一(0.5～1)×10-6，w( Sb)一0.1×10-6，w(Bi)一0.1×10-6，w(Pb)一(5～10)×10-6。该系统很快在地矿、冶金、有色、黄金等部门获得推广，并进入马来西亚、泰国、秘鲁、伊朗、苏丹和玻利维亚等国家。截至2002年已推广250台套。
20世纪90年代中期，地矿部武汉综合岩矿测试中心、岩矿测试技术研究所、山东省地矿局中心实验室协作研制成的1: 20万区域化探碳酸盐岩类样品分析配套方案，可检出碳酸盐岩主成分和30多个痕量元素，其检出限等可以满足岩石测量样品分析要求，为一些省早已积存的大批碳酸盐岩样品分析提供了可靠的技术方法。
20世纪90年代中期，在中国开展的地球化学环境监控网络计划（项目）中，谢学锦提出：将中国区域化探样品分析中必测的39个元素，纳入国际地球化学填图计划中必须分析的49种元素分析系统中，再增加10个中国区域化探扫面计划中未纳入的元素（指标）：LOI、S、Ga、Sc、Rb、Cs、Ce、Se、I和C1。在此计划中，物化探所中心实验室组织并具体实施了这- 49个元素分析系统，并取得了很好的矿产勘查和环境监控效果（周丽沂，李国会，卢荫庥，张勤，孙晓玲等）。这一分析系统由X射线荧光光谱法测定Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Mn、Ti、P、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Co、Sr、Ba、Rb、Cs、Sc、Y、La、Zr、V、Nb、Th、Ce、S，原子荧光光谱测定As、Sb、Bi、Hg、Se，极谱法测定W、Mo，原子光学发射光谱法Sn、B、Be，原子吸收光谱法测定Ag、Cd、Li、Cs，激光荧光法测定U，化学预富集后石墨炉原子吸收光谱法测定Au，离子选择性电极测定F，离子色谱法测定I、CI和重量法测定烧失量LOI组成。
20世纪末，在地矿部重点科技项目“勘查地球化学样品中痕量贵金属和稀散元素测试技术的研究”的研究开发中，建立了勘查地球化学样品中痕量贵金属和稀散元素配套分析系统（张勤，周丽沂，孙晓玲，范辉，任萍等）。它包括：①泡塑吸附一石墨炉原子吸收光谱测定痕量金；②等离子质谱法测定痕量金、铂和钯；③泡塑吸附一石墨原子吸收光谱法测定痕量铊；④焙烧富集分离一氢化物原子荧光光谱法测定痕量硒；⑤焙烧富集分离一氢化物原子荧光光谱法测定痕量碲；⑥氢化物一原子荧光光谱法直接测定痕量锗。
21世纪初前两年，为了配合新一轮国土资源大调查，在“勘查地球化学样品中76元素测试方法技术和质量监控系统的研究”项目中，物化探所和测试所研究开发建立了“76元素分析测试和监控系统”（张勤，周丽沂，孙晓玲，范辉，李冰等），并在分析测定实际样品中进行了考验和应用。这一系统的构成是：①等离子质谱法(ICP-MS)直接测定Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Ce、Co、Cs、Cu、La、Mo、Nb、Rb、Th、U、W、Y、Zn;②火试金预集分离，ICP-MS测定Au、Pt、Pd、Os、Ru、Rh、Ir;③ICP-MS测定Nb、Ta、Zr、Hf,④ICP-MS测定Ga、In、Tl、Re；⑤X射线荧光光谱测定Ga、Rb、Sc、Cl、Br、S、Ce，Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、 Ba、 Co、 Cr、 Cu、 La、 Mn、 Nb、 Ni、 P、 Pb、 Sr、 rh、 Ti、 V、 Y、 Zn、 Zr;⑥等离子光学发射光谱(ICP-OES)测定Al、 Fe、 Ca、 Mg、 Na、 K、 Ba、 Co、 Cr、Cu、 Li、 Be、 La、 Mn、 Nb、 Ni、 P、 Pb、 Sr、 Ti、 V、 Sc、 Y、 Zn;⑦原子吸收光谱测 定Au、Ag、Cd;⑧氢化物原子荧光光谱(HG-AFS)测定As、Sb、Bi、Se、Te、Ge;⑨冷蒸汽原子荧光光谱法( CV-AFS)测定Hg;⑩选择性离子电极(SIE)测定F;⑩发射光谱(ES)测定B、Sn；⑥容量法(VOI-)测定C、N；⑩催化比色法(CF-COL)测定I。
在“浙江省农业地质环境调查”项目中，研究开发了土壤样品配套分析方案和分析质量监控系统（张勤等），共分析54种指标；除1: 20万区域化探扫面计划中规定的39种元素外，考虑农业和环境的研究需要，增加分析13种元素(Br、C、Ce、CI、Ga、Ge、I、N、Rb、S、Sc、Se、Tl)，以及有机碳和pH值。该分析方案的构成是：①内标法等离子质谱直接测定15种痕量和超痕量元素(Bi、Cd、Ce、Co、La、Mo、Nb、Pb、Sb、Sc、Th、Tl、U、W、Y)；②粉末低压聚乙烯镶边衬底压片波长色散X射线荧光光谱法直接测定31个主、次、痕量元素(Ba、Br、Ce、Co、Cr、Cu、Ga、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Se、Sc、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr、Na20、K20、Mg0、Ca0、Fe2 03、A12 03、Si02)；③氢化物一原子荧光光谱法测定As、Sb、Bi;④氢化物一原子荧光光谱法测定Se;⑤氢化物一原子荧光光谱法测定超痕量Ge;⑥冷蒸气一原子荧光光谱法测定Hg;⑦泡沫塑料吸附富集一石墨炉原子吸收光谱法测定超痕量金；⑧发射光谱法测定Ag、B、Sn、Mo、Pb;⑨催化分光光度法测定I；⑩离子选择性电极法测定F;①半微量凯氏法测定N;①氧化热解一电位法测定总碳和有机碳(中国地质，第31卷增刊，2004)。
2000年12月9日，中国地质调查局向全国各地调院、有关实验室测试中心发出“关于加强区域地球化学样品测试质量管理的函”，针对当时区域化探样品测试存在的问题，提出了5项技术及管理方面的要求，进一步提高区域化探样品测试质量。
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