勘查地球化学在解决基础地质问题中的应用概述

  勘查地球化学作为应用地球化学的分支，除用于矿产勘查和生态环境调查之外，解决基础地质问题，是它的一个重要应用方面。
 
  用地球化学方法解决基础地质问题，本不是新的课题。地球化学从化学元素及其同位素在地壳中的分布、集中、分散规律人手，揭示地质体、地质现象和地质规律的地球化学本质’自其作为一个学科问世以来，向来就是地质研究的有力手段。在地质研究中使用地球化学方法，有其自身的特点。一般说来，研究课题往往与特定的地质体或地质问题相联系’对特定的地质体及其构成部分做地球化学取样，检测特定的元素成分和分析科目，有成型的数据处理方法和解释准则。例如，以宏量元素为基础的岩石化学分类方法，以特征组分（元素）为依据的相图和图解，以同位素比值和稀土配分模式为标志的生成环境判别准则等’已经形成了成套的研究方法和工作程序。本文的重点不在于这类方法，而侧重于用勘查地球化学的方法和资料来解决基础地质问题。
 
  勘查地球化学起初是以找矿为目的而兴起的，故被称为“化探”。随着这门新兴学科的不断发展和成熟，它的调查方法和所获取的资料，形成了自己的特点和特长。主要是：
 
  ①调查方法的普适性。测量工作不拘泥于特定的目标客体或采样对象，而是针对某个地区，或放眼整个区域，通过多种自然介质的系统取样开展调查，获取全面、系统、完整的地球化学信息，从而能够把握全局，查明宏观规律，逐步缩小“靶区”，揭示具体规律。
 
  ②调查信息的包容性。勘查地球化学的调查信息，不仅包括地质研究中常用的岩石化学数据和同位素数据，而且要获取土壤、水系沉积物、水、生物等多介质、多层面的数据。
 
  分析元素从几种、十几种扩展到几十种，新近已取得了76种元素的区域化探数据。不仅拥有宏量元素和微量元素的总量数据，还测定了相当数量的不同相态元素数据；数据质量从半定量测定，已发展到全部定量、检出限低于克拉克值的水平。这样一来，勘查地球化学获取的信息，既可解决找矿问题，也可反映岩性、构造等地质规律。③调查结论的独立性。由于勘查地球化学调查方法和调查信息的这些特点，在资料解释上虽需考虑地质前提，但不受已有地质认识和地质结论的约束，可以依据全面、系统、高质量的地球化学信息，独立地得出客观和创新的结论，反映未被认识的地质规律，修正原有的地质结论。
 
  勘查地球化学的这些特点和特长，有别于一般的地质研究方法，开辟了基础地质调查和研究的新途径，受到有关管理部门和专家的青睐。从20世纪00年代末起，我国就注意    到化探资料在地质调查中的应用，经过管理部门的引导和化探人员的努力，已经形成了一些具有特色的工作方法；与传统地质研究中的地球化学方法不断融合，取得了一系列地质界公认的研究成果。本文根据可以得到的文献资料，就这方面的发展作一综述。
 
  化探创立之初，主要以土壤、岩石和生物为样品介质，重点解决矿产的局部勘查问题。由于测区范围小、指示元素少、分析精度低，所获资料不足以解决基础地质问题。到20世纪50年代，苏联配合区域地质调查开展了大面积的土壤地球化学测量，即所谓的“金属量测量”，西方国家则率先开展了区域性的水系沉积物测量。这些工作把化探从“点”扩大到“面”，体现了化探方法的特点和特长，获取了大量系统的区域性地球化学资料，为研究基础地质问题创造了前提。60年代以后，在西方、苏联和中国，都逐步形成了以水系沉积物测量为主要手段的区域化探工作，数据不断积累，理论基础和工作方法不断完善，证明区域化探资料能快速、系统、准确地揭示调查对象的地球化学特征，为解决多方面应用问题创造了巨大的可能性和潜力。到70年代，以英国出版的区域地球化学图册为标志，证明了这种资料用于解决找矿、地质、环境等问题的综合性价值。西方发达国家率先将化探资料用于环境调查，形成和发展了环境地球化学应用方向；而苏联比较重视化探资料在解决地质问题中的应用，于80年代中期形成了与地质调查密切结合的成套工作方法。我国在此总体发展过程中，一直在关注用勘查地球化学解决基础地质问题，有主管部门的工作部署和项目引导，有专家学者的理论和方法创新，有基层化探和地质工作者的身体力行，在地球化学基础资料的获取和解决基础地质问题的理论方法方面，取得了一系列令世界瞩目的成果。
 
  纵观我国在这一领域的发展，可大体分出三个时期。