区域化探样品分析方法的研究

  《区域化探全国扫面规划（草案）》指出“取得这样大范围内数以千万计可以互相对比的地球化学数据，这在世界范围内都是最新的艰巨的奋斗目标。因而当前急需采取非常措施，改变化探分析面貌，采用现代化分析方法，并建立严密的全国一致的误差监控系统”

  (谢学锦，2002)。在郑州的区域化探训练班上讲课时，谢学锦就指出：“地球化学填图的想法提出后，对分析灵敏度的要求也进一步提高了，因为化探分析已不仅是从背景中去辨认矿异常，而且还要去辨认区域性异常与地球化学省，并全面研究元素的地理分布。这种研究所累计的资料将成为地质科学的基础资料。这样对化探分析的精密度，特别是准确度的要求也随之发生根本的改变。与此同时，高效率、快速、适于大规模操作的要求仍旧占有突出地位。因而现代区域化探要求对工作效率、精密度、准确度与灵敏度四个方面全面提高，并不断权衡得失，作出最好的抉择。”“按正规图幅进行全国性地球化学填图需要用一套快速定量的分析系统以取代半定量光谱分析。”(谢学锦，2002b)。

  1978年3月国家地质总局物探组在江西向塘召开了区域化探样品分析问题汇报会议，讨论提高区域化探全国扫面计划样品分析的质量问题，谢学锦在会上提出了区域化探全国扫面计划样品应测定的39种元素及各元素分析的检测限和精密度的要求、质量监控及制备标准样等。

  为此，在1979年3月各大区及几个重点实验室技术负责人的北京碰头会上，确定由西安实验室负责，联合沈阳、武汉、南京、兰州实验室，组成协作组，执行部1979年第94项（1980年续为第75项）科技项目“区域化探样品分析方法研究”（7月由部科技司正式下达计划执行）；国家地质总局物探局也同时执行同名项目。7月“区域化探样品分析方法研究”首次协作会在南京召开，谢学锦应邀到会，详细阐述了区域化探的意义、目标、部署以及各个环节的技术要求，特别是对分析工作的要求。在这次南京会议上作出了几项重要决定：①区域化探样品所测定的所有元素的含量都必须是“全量”，以从宏观上反映各元素在不同地质地球化学环境中的运移、富集规律，更便于全国范围内的对比研究；②根据参加研究工作的各实验室的技术装备情况，确定以发射光谱方法为主，辅以原子吸收分光光度法、极谱法、分光光度法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法等进行配套，并对各单位的的研制内容做了明确的分工；③要取得准确可靠的分析数据，就必须选择正确的分析方法，对各单位提供的分析方法，都必须根据化探扫面对第一批分析的33个元素分析灵敏度的原则要求，采用检出限、测定限、精密度、准确度等4个技术参数进行评定；④在1980年底前，提交试验研究报告(许嘉绩，2003)。

  1979年1月谢学锦在《物探与化探》上发表《区域化探全国扫面各种方法的讨论》，对暂行规定的内容做进一步说观(谢学锦，1979a)．罚年4月，孙焕振、郑康乐在《物探与化探》上发表题为“区域化探样品快速定量分析方法的几项技术要求一的文章，对其中提出的区域化探样品分析中的灵敏度、精密度、准确度等方面的技术要求作了进一步的解释和说明(孙焕振，郑康乐，1979)。

  5个协作单位在近两年的时间内，经过总计达80多专题研究人员的辛勤劳动，于1980年底圆满完成项目研究，提交试验研究报告76篇。1981年初，项目协作组在西安召开总结会，对项目成果进行了评议，接着由部科技司组织了项目成果验收，并给予了较高的评价。

  项目研究的成果可以概括为：为满足所规定的32种微量元素、痕量元素和超痕量元素的分析检出限要求，制定了以发射光谱法为主体，配合原子吸收法、极谱法、比色法、选择性离子电极法等的多方法多仪器分析系统；用改进和完善了的光谱技术来提高分析的灵敏度和精度。

  在取得上述成果的基础上，西安、沈阳、武汉3个实验室分别与各自所在省的化探队紧密结合，选取了1：200 000陕西紫阳幅、辽宁开原幅、湖北竹山幅，进行开发应用试验，取得了优良的成果。

  1979年到1982年之间，参加“区域化探样品分析方法研究”项目的各个实验室每年都在南京举行一次会议，交流经验，使分析方法得到不断改进，并不断有新的仪器进口。

  这个时期，国外已使用等离子发射光谱法，以代替发射光谱方法；但他们单打一地使用这一种仪器，以为它可以用来同时测定20～40种元素。受其影响，国内也有人准备大批进口等离子发射光谱仪(ICP-ES)，谢学锦不赞成这种意见；他坚持认为，无论它有多么先进，没有哪一种仪器能用来测定所有要测定的元素，因而应该走多仪器多方法分析系统的路子，并主张选择以X射线荧光分析(XRF)为主体，再配合其他各种适当的方法。他认为尽管等离子发射光谱方法对一些痕量元素的灵敏度高于X射线荧光方法，但仍达不到区域化探的要求，只能另用原子吸收、原子荧光或极谱法测量。但对宏量及微量元素，X射线荧光法的准确度与精密度都优于等离子发射光谱。由于已经订购了几台等离子发射光谱仪，故从1982年起，分析方法和分析流程逐步统一成了两个多元素分析系统：以X射线荧光光谱法为主体的多元素分析系统和以等离子发射光谱法为主体的多元素分析系统( Xie，1995)；这两种仪器都能同时分析24种元素，并将检出限降至相应地壳丰度值以下，而其余15种元素使用原子荧光法、原子吸收法或发射光谱法、极谱法、激光荧光法和选择性离子电极法(Xie and Ren，1991)。表2示以X射线荧光法为主体的分析系统。

  区域化探样品分析方法研究的项目，不仅取得了非常好的成果，而且锻炼了我们的队伍，造就了一大批分析技术骨干，使我们的化探分析技术水平走在了世界前列。项目因此获得地质部1985年度科技一等奖和同年的国家科委科技进步三等奖。项目的部分成果还在1990年于加拿大举行的Geoanalysis'90上进行了学术交流。

  这期间，谢学锦还提出，必须使用标准样进行系统误差的监控，以使分析数据可以相互对比。重视分析数据的一致性，并用标准样监控地球化学填图计划中的样品分析质量，这是中国的首创，国外的地球化学填图计划没有这样的先例。