诌议地质分析测试技术发展论文_董浩

诌议地质分析测试技术发展论文_董浩

辽宁省地址矿产研究院 110000

摘要:本文在分析地质分析测试技术发展趋势的基础上,总结近年来我国地质分析测试技术的发展现状以及存在的问题,指出优先支持重大领域或课题和加强关键地质实验测试技术与方法的研究,是进一步促进地质分析测试技术发展的重要方向。

关键词:地质;分析测试;技术发展

一、地质分析测试技术的发展趋势

随着第六届国际地质和环境材料分析大会的召开,充分体现了地质实验测试技术从单纯资源分析向资源环境物料分析并重的发展趋势。地质实验测试技术从传统的无机分析向有机分析、形态分析,从宏观的整体分析向微观的微区原位分析,从单纯元素分析向同位素分析,从单元素化学分析向以大型分析仪器为主的多元素同时分析,从实验室内分析向野外现场分析拓展。适应现代分析测试仪器发展的绿色样品制备技术和方法、海量分析数据的自动化处理也成为当今地质分析研究的热点。质量控制,地质实验测试方法标准和相关技术规范的研究和制(修)订,标准物质的研制,功能强大、自动化程度高的专业化地质分析仪器及其辅助装置的研发也越来越引起国际地质分析界的重视。这些已成为当今全球地质实验测试技术发展的新趋势。

二、我国地质分析测试技术的发展现状

1、无机元素分析技术

无机元素分析技术的发展主要体现在X射线荧光光谱(XRF)、等离子体发射光谱(ICP—AES)、等离子体质谱(ICP—MS)等现代大型的多元素分析测试仪器的引进和普及,极大地推动了“十五”期间在痕量、超痕量元素新技术、新方法研究和针对不同地质调查目标的元素分析组合配套技术研究成果的应用推广,并取得了较大的进展。

2、元素形态分析测试技术

近年来,国内地学界在元素化学形态分析的研究和应用工作上的另一主要方向和领域是围绕生态地球化学研究,开展重金属有机化合物和非金属形态分析方法研究。该研究旨在获取重金属元素在土壤、水、生物体内的形态分布、转化和迁移的信息,并进一步为其生物有效性和毒理性研究提供基础信息,为重金属污染的控制与修复、地方病的防治和改善人类生存质量提供科学指南。

3、有机地球化学实验测试技术

地质实验测试技术从传统的单纯无机分析发展为无机分析和有机分析并重,多方位、多技术、多手段为矿产资源、农业和生态环境等领域的研究和调查提供基础数据,是近年来地质实验测试技术发展的最突出的特点。环境有机地球化学和能源有机地球化学实验测试技术的研究和应用已取得显著成果。

4、同位素分析测试技术

同位素测定新技术新方法研究主要集中于同位素测年技术和稳定同位素地球化学在地质调查中的应用研究。这些工作开展微区原位同位素、高灵敏度同位素、复杂样品同位素等测试技术研究,建立和完善几种关键性的同位素测试新技术新方法,如激光40Ar/39Ar定年技术方法、自旋共振(ESR)测年技术方法、36Cl和137Cs定年方法体系以及Re一0s和Pt一0s同位素定年方法体系等。

5、野外现场分析测试技术

利用现代分析测试技术,开展野外现场分析技术研究,为地学科研和矿产勘查提供及时、可靠乃至决策性的现场测试数据支持,是地质实验测试技术发展的重要方向之一。近年来,地质科研、地质调查野外现场分析技术有了长足的发展。

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6、实验室基础性工作和科研条件平台建设

围绕现代分析测试技术产生的海量数据,实验室信息管理系统(LIMS)和实验测试质量控制与标准物质的研制也越来越引起重视。在“十五”期问,国家地质实验测试中心、中国地质调查局宜昌地质矿产研究所和武汉综合岩矿测试中心开展LIMS的研究并获得重要进展的基础上,国家地质实验测试中心和宜昌地质矿产研究所对研究成果进行了进一步的完善。宜昌地质矿产研究所的研究成果在中国地质调查局的支持下,开始在全国地质实验室推广。利用现代化计算机和信息技术,实现海量实验数据的储存、管理和共享,完善实验室质量控制体系仍将是今后地质实验测试工作重要环节和研究热点。

三、地质实验测试的前景

随着现代地球化学、农业和环境地质学的发展以及多目标地质调查工作的需求,一些常规和大型的分析测试仪器在地质系统得到了广泛应用。针对这种形势,近年来,科学仪器研发的重点聚焦于与大型分析测试仪器相配套应用的样品前处理装置和部分中小型专用仪器设备的研发工作,并取得了一些进展。在样品自动化前处理装置的研发工作中,结合当前国内外技术的发展方向,进行了绿色低污染溶剂萃取技术,样品分析测试中的在线分离、消解等多功能模块化预处理技术,复杂样品中目标化合物的提取及富集技术,样品溶液自动化比例进样及处理技术方面仪器设备的研发。

四、加强地质实验测试关键技术与方法进展

(1)同位素分析技术。包括:同位素实验测试技术(SHRIMP、AMS、MC—ICP—MS、14C、137Cs、210Pb测年技术);稳定同位素实验测试技术和有机地球化学同位素实验测试技术。

(2)有机地球化学分析测试技术。包括:能源(油气)有机地球化学分析测试新技术;生态环境(重要污染物)有机地球化学分析测试技术。研究和应用探索。

(3)生态环境地球化学调查评价样品中元素形态分析测试技术。包括:元素顺序提取相态分析测试技术;金属有机化合物分析技术;价态分析技术;有效态分析技术;界面过程分析技术;金属一有机酸(腐殖酸)形态分析技术和常规有机污染物形态分析技术。

(4)岩矿鉴定和物性分析技术及其应用方法研究。包括:电子探针分析技术;扫描、透射电子显微分析技术;拉曼光谱分析技术;X射线衍射分析技术;红外光谱分析等技术在岩矿鉴定及物性分析中的应用研究。

(5)现代化、高集成度的野外现场快速分析测试技术。

(6)微区与原位分析技术。包括:微区与原位化学成分分析测试技术方法,如地质样品(矿物、砂石、岩石)中熔融包体和液体包体中原位分析及LA—ICP—MS和μ一XRF技术等微区与原位同位素分析测试技术方法和外星体样品分析技术研究。

7)高效、低成本、无(低)污染样品制备、化学成分分离富集与绿色分析技术。

(8)具有自主知识产权的地质分析仪器设备研发的关键技术。包括:地质科研、地质调查急需的测试仪器设备及辅助装置的研制与开发;量大面广的进口分析测试仪器设备的改造技术。

(9)地质实验室信息管理系统(LIMS)和网络技术。包括:地质实验室信息管理系统(LIMS)开发与推广;地质实验室分析测试大型仪器设备和信息资源(包括成果)远程共享技术和LIMS后台数据库设计的规范化、数据库E—R图设计及优化。

(10)现代生物地球化学分析技术及过程分析技术。

5结语

地质实验测试技术研究工作已摆脱了20世纪90年代的低谷,正处于转折、上升的关键时期,发展是主流。主要反映在国家对地质和科技工作的重视,各方面投人的加大以及科技体制改革政策的逐步到位,极大地推动了地质实验测试科研工作。可以说,地质实验测试科研工作已实现了从求生存向求发展的过渡,已开始步入良性循环。地质实验测试部门应该抓住机遇,面对挑战,加快发展,为现代地球科学的发展提供重要的支撑。

论文作者:董浩

论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第35期

论文发表时间:2017/3/30

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