區域化探樣品分析方法的研究

  《區域化探全國掃面規劃（草案）》指出“取得這樣大范圍內數以千萬計可以互相對比的地球化學數據，這在世界范圍內都是最新的艱巨的奮斗目標。因而當前急需采取非常措施，改變化探分析面貌，采用現代化分析方法，并建立嚴密的全國一致的誤差監控系統”

  (謝學錦，2002)。在鄭州的區域化探訓練班上講課時，謝學錦就指出：“地球化學填圖的想法提出后，對分析靈敏度的要求也進一步提高了，因為化探分析已不僅是從背景中去辨認礦異常，而且還要去辨認區域性異常與地球化學省，并全面研究元素的地理分布。這種研究所累計的資料將成為地質科學的基礎資料。這樣對化探分析的精密度，特別是準確度的要求也隨之發生根本的改變。與此同時，高效率、快速、適于大規模操作的要求仍舊占有突出地位。因而現代區域化探要求對工作效率、精密度、準確度與靈敏度四個方面全面提高，并不斷權衡得失，作出最好的抉擇。”“按正規圖幅進行全國性地球化學填圖需要用一套快速定量的分析系統以取代半定量光譜分析。”(謝學錦，2002b)。

  1978年3月國家地質總局物探組在江西向塘召開了區域化探樣品分析問題匯報會議，討論提高區域化探全國掃面計劃樣品分析的質量問題，謝學錦在會上提出了區域化探全國掃面計劃樣品應測定的39種元素及各元素分析的檢測限和精密度的要求、質量監控及制備標準樣等。

  為此，在1979年3月各大區及幾個重點實驗室技術負責人的北京碰頭會上，確定由西安實驗室負責，聯合沈陽、武漢、南京、蘭州實驗室，組成協作組，執行部1979年第94項（1980年續為第75項）科技項目“區域化探樣品分析方法研究”（7月由部科技司正式下達計劃執行）；國家地質總局物探局也同時執行同名項目。7月“區域化探樣品分析方法研究”首次協作會在南京召開，謝學錦應邀到會，詳細闡述了區域化探的意義、目標、部署以及各個環節的技術要求，特別是對分析工作的要求。在這次南京會議上作出了幾項重要決定：①區域化探樣品所測定的所有元素的含量都必須是“全量”，以從宏觀上反映各元素在不同地質地球化學環境中的運移、富集規律，更便于全國范圍內的對比研究；②根據參加研究工作的各實驗室的技術裝備情況，確定以發射光譜方法為主，輔以原子吸收分光光度法、極譜法、分光光度法、原子熒光光譜法、X射線熒光光譜法等進行配套，并對各單位的的研制內容做了明確的分工；③要取得準確可靠的分析數據，就必須選擇正確的分析方法，對各單位提供的分析方法，都必須根據化探掃面對第一批分析的33個元素分析靈敏度的原則要求，采用檢出限、測定限、精密度、準確度等4個技術參數進行評定；④在1980年底前，提交試驗研究報告(許嘉績，2003)。

  1979年1月謝學錦在《物探與化探》上發表《區域化探全國掃面各種方法的討論》，對暫行規定的內容做進一步說觀(謝學錦，1979a)．罰年4月，孫煥振、鄭康樂在《物探與化探》上發表題為“區域化探樣品快速定量分析方法的幾項技術要求一的文章，對其中提出的區域化探樣品分析中的靈敏度、精密度、準確度等方面的技術要求作了進一步的解釋和說明(孫煥振，鄭康樂，1979)。

  5個協作單位在近兩年的時間內，經過總計達80多專題研究人員的辛勤勞動，于1980年底圓滿完成項目研究，提交試驗研究報告76篇。1981年初，項目協作組在西安召開總結會，對項目成果進行了評議，接著由部科技司組織了項目成果驗收，并給予了較高的評價。

  項目研究的成果可以概括為：為滿足所規定的32種微量元素、痕量元素和超痕量元素的分析檢出限要求，制定了以發射光譜法為主體，配合原子吸收法、極譜法、比色法、選擇性離子電極法等的多方法多儀器分析系統；用改進和完善了的光譜技術來提高分析的靈敏度和精度。

  在取得上述成果的基礎上，西安、沈陽、武漢3個實驗室分別與各自所在省的化探隊緊密結合，選取了1：200 000陜西紫陽幅、遼寧開原幅、湖北竹山幅，進行開發應用試驗，取得了優良的成果。

  1979年到1982年之間，參加“區域化探樣品分析方法研究”項目的各個實驗室每年都在南京舉行一次會議，交流經驗，使分析方法得到不斷改進，并不斷有新的儀器進口。

  這個時期，國外已使用等離子發射光譜法，以代替發射光譜方法；但他們單打一地使用這一種儀器，以為它可以用來同時測定20～40種元素。受其影響，國內也有人準備大批進口等離子發射光譜儀(ICP-ES)，謝學錦不贊成這種意見；他堅持認為，無論它有多么先進，沒有哪一種儀器能用來測定所有要測定的元素，因而應該走多儀器多方法分析系統的路子，并主張選擇以X射線熒光分析(XRF)為主體，再配合其他各種適當的方法。他認為盡管等離子發射光譜方法對一些痕量元素的靈敏度高于X射線熒光方法，但仍達不到區域化探的要求，只能另用原子吸收、原子熒光或極譜法測量。但對宏量及微量元素，X射線熒光法的準確度與精密度都優于等離子發射光譜。由于已經訂購了幾臺等離子發射光譜儀，故從1982年起，分析方法和分析流程逐步統一成了兩個多元素分析系統：以X射線熒光光譜法為主體的多元素分析系統和以等離子發射光譜法為主體的多元素分析系統( Xie，1995)；這兩種儀器都能同時分析24種元素，并將檢出限降至相應地殼豐度值以下，而其余15種元素使用原子熒光法、原子吸收法或發射光譜法、極譜法、激光熒光法和選擇性離子電極法(Xie and Ren，1991)。表2示以X射線熒光法為主體的分析系統。

  區域化探樣品分析方法研究的項目，不僅取得了非常好的成果，而且鍛煉了我們的隊伍，造就了一大批分析技術骨干，使我們的化探分析技術水平走在了世界前列。項目因此獲得地質部1985年度科技一等獎和同年的國家科委科技進步三等獎。項目的部分成果還在1990年于加拿大舉行的Geoanalysis'90上進行了學術交流。

  這期間，謝學錦還提出，必須使用標準樣進行系統誤差的監控，以使分析數據可以相互對比。重視分析數據的一致性，并用標準樣監控地球化學填圖計劃中的樣品分析質量，這是中國的首創，國外的地球化學填圖計劃沒有這樣的先例。