福建省勘查地球化学学科发展研究报告

福建省地质学会



福建省勘查地球化学学科发展研究报告

福建省地质学会*

勘查地球化学又称地球化学找矿（简称化探），是一门年轻的地学分支学科，仅诞生70年，在福建只有半个世纪历程，但其找矿成果丰硕，服务领域广泛。文章回顾了福建省化探发展现状、国内外发展趋势，提出福建省勘查地球化学学科发展的思路、建议和对策。21世纪，随着勘查地球化学向应用地球化学转变，对解决人类在资源与环境方面面临的许多重大问题具有极大的潜力，还会为地质科学增添新思路。

勘查地球化学 学科发展 福建省

1 前言

1.1 勘查地球化学学科发展概况

勘查地球化学（或称地球化学找矿、地球化学测量，简称化探）是以矿产勘查为主要目的，作为一种找矿技术发展起来的一门年轻的地学分支学科，只有70年历史。它的理论基础是地球化学和矿床学，最早发源于20世纪30年代末前苏联与北欧（瑞典、挪威），很快风靡各国。60年代H.E.Hawkes与J.S.Webb《矿产勘查地球化学》一书的出版，首次系统地阐明了勘查地球化学的理论与方法学体系，使勘查地球化学从找矿方法技术发展成一门重要的应用地学分支。

我国解放前夕，知道化探的人很少。中国第一代地质学家、中国矿床学的主要奠基人谢家荣院士，于1949年2月看到美国出版的《经济地质》杂志刊登一篇“地球化学探矿”的论文摘要，提到用系统的化学方法分析研究土壤、植物和水中的元素可作为探矿的线索。谢先生当时虽未见到原文，但已敏锐地意识到它对探矿的重要性。

1951年，时任中央财经委员会矿产测勘处处长的谢家荣派谢学锦和徐邦梁赴安徽省安庆月山做试验工作，在野外采集土壤和水系沉积物样品，用比色法分析铜，由此开创了中国地球化学找矿的先河。在这次试验中，发现了著名的铜矿指示植物——海州香薷（铜草）。从那时以来的半个多世纪，中国化探不断发展、走向世界，而今已在若干领域处于国际领先地位。中国化探的奠基人谢学锦（谢家荣之子）因其卓越的贡献，成为中国化探界首位中国科学院院士。

矿床（矿体）在形成或解体过程中都会在其外围留下它的活动印迹——地球化学异常。成矿同时在围岩中留下成矿及伴生元素的异常，称为原生异常；矿体遭受风化剥蚀、搬运过程中发育的异常称为次生异常。无论是原生或次生异常，其分布范围都比矿体大。因而，可以通过发现这些异常达到找矿目的。由于成矿及伴生元素所处的介质条件不同，其迁移距离有时很远，甚至达数千米。所以，化探具“遥测性”，可寻找、发现有一定迁移距离的矿体或埋藏较深的隐伏矿体。

根据谢学锦先生的建议，1978年以来地矿部门实施了全国区域化探扫面计划。这一时期，是化探方法创新和系统应用的一个里程碑，我国查明了大部分地区的地球化学背景，圈出了大量化探异常，取得了很好的找矿效果，尤以金矿最为突出。近20多年来地矿部门新发现的矿产80%以上是根据区域化探异常线索找到的。

1.2 勘查地球化学学科发展的意义

在勘查地球化学发展的70年中，美、英、加、德、法等国的地质调查所以及一些大学（如伦敦皇家学院、加拿大不列颠哥仑比亚大学、皇后大学等）都有人员从事这方面的研究工作。学术活动很频繁，国际学术组织勘查地球化学家协会每2年举行一次学术讨论会。近年来由于区域化探的发展，使地球化学找矿学科的内容发生了重大变化，除直接为矿产资源服务外，也在生态环境、农业、卫生保健、环境评价等方面得到应用。20世纪创立、发展起来的这门地学分支，在21世纪将对解决人类在资源与环境方面面临的许多重大实际问题具有极大的潜力，它还会为地质科学增添新思路。

2 福建省勘查地球化学学科发展现状

2.1 福建省勘查地球化学学科发展回顾

福建省区域地球化学勘查与研究工作主要有20世纪60年代的1∶20万路线土壤金属量测量、80年代1∶20万区域化探（水系沉积物测量）、90年代福建省出露地壳元素丰度研究，以及21世纪初至今仍在开展的多目标区域地球化学调查工作。其发展可分为以下几个时期。

2.1.1第一代区域化探时期（1957年～1980年）

为福建化探的起步期，以地球化学土壤测量为主要方法，数据质量为半定量光谱分析。

福建省地球化学找矿工作起步于20世纪50年代。1957年原地质部物探局北方大队124队在龙岩马坑开展地面磁测，发现隐伏于200米以下的特大型磁铁矿床。1958年以124队为基础成立了我省第一支物化探专业队伍——福建省物（化）探队，将化探（土壤测量为主）配合物探（磁法、电法）方法用于普查找矿中。

1959年～1977年，在开展1∶20万区域地质调查的同时，开展了按原苏联规范进行的沿地质路线采样的土壤（金属量）测量，用发射光谱法分析20～30种元素，即第一代区域化探。但受测试水平的限制（半定量），严重影响了资料的使用价值。虽经1977年福建省地矿局组织下属有关地质队伍对其资料重新进行整理，但也只能编制出铜、铅、锌、铬、镍、钴、钒7个元素地球化学及综合异常图供参考使用。

这一时期开展了大量中、大比例尺面积性化探（土壤测量）找矿工作，发现尤溪梅仙、建阳水吉、平和钟腾、福安赤路等铜铅锌钼多金属元素异常，为省内许多矿床的发现提供了找矿靶区和异常信息。

从20世纪70年代开始，中国化探走向高潮，各地以大量的找矿实例肯定了化探在地质找矿工作中的重要地位，并开始加强区域化探的研究工作。1975年4月，地矿部物探所协助国家计委地质局在福州召开了全国地质系统第一次区域化探座谈会。交流区域化探的成果、经验，研究区域化探发展战略和实施方案，为1978年全国启动第二代区域化探扫面工作做了大量的舆论与技术准备。

2.1.2第二代区域化探时期（1980年～1992年）

为福建化探工作的高峰期，进行全省123,100km2（含省界重迭采样与沿海滩涂采样）地球化学水系沉积物测量战略性扫描，高精度定量测试40种元素含量。

福建省第二代区域化探工作，从1980年福建省物化探队成立专业分队试验水系沉积物测量方法，检验区域化探暂行规定的可行性开始，至1992年结束。依照全国统一规范进行采样，样品无污染加工。期间，福建省地矿局中心实验室引进了原子吸收、X射线荧光光谱分析等仪器，用多种分析方法定量测定40种常量、微量元素，取得全省陆域水系沉积物和滨海滩涂32000件4 km2组合样的分析数据。

1986年，为配合找金矿，福建省地矿局加快区域化探扫面速度，引进化学光谱及TMK法，解决了痕量金的分析问题，加快了以金找金工作步伐，获得了大批的找矿新线索，并由此引发了全省以探、采金矿为龙头的商业性探矿、采矿活动。

“七五”期间，地矿系统物化探工作重点开始向沿海城市转移，相继开展了围绕中心城市的系列地质调查，其中环境和农业地球化学调查是主要内容，福建省先后完成了福州、厦门、湄洲湾地区1∶5万区域物化探调查，进行区域稳定性评价。在福州、漳州、厦门等地热田区开展物化探工作。投入的方法包括静电α卡、钋210、土壤中汞气和氟元素测量。地矿部物探所在漳州进行化探找地热试验。

2.1.3调整时期（1992年～1999年）

为福建化探工作的低谷期。

20世纪80～90年代，随着中国计划经济向社会主义市场经济体制的转轨，国家对地质找矿的投入明显减少，化探工作也受到很大影响。但得益于区域化探已积累了前所未有海量的高质量数据，所以仍可向福建省地矿局、省科委、省自然科学基金等申请少量项目，继续进行研究与总结工作。1993年～1996年，依托地矿部“八五”重点基础地质项目“中国东部上地壳区域元素丰度研究”，由省地矿局立项，进行了“福建省出露地壳元素丰度研究”，采用以中子活化法、X射线荧光光谱法、等离子体光谱法与质谱法为主的10余种配套方法进行准确测试，提供福建省出露地壳的30类地质体、4个地质单元、8个构造层和四大岩类的67～76种元素丰度，并以化学元素周期表的形式将各类元素丰度归纳成5张表刊登于《福建地质》（1997年第3期）。

由于找矿项目少，化探工作者探索利用区域化探资料扩大服务领域，尝试其在基础地质、农业、环境保护与预防医学研究等领域的应用。进行了“福建省霞浦县农业地质地球化学研究”、“稀特海产品——霞浦剑蛏移植的滩涂地球化学背景研究”，以及福建省名优特农产品——永泰芙蓉李、福鼎四季柚、天宝香蕉、天然富锌茶等农业地球化学背景研究。1994年，参与了国家“八五”医学科技攻关项目——胃癌高发现场化学病因研究；1997年参与编制出版了《福建省恶性肿瘤地图集》，反映了恶性肿瘤与地球化学元素分布的空间关系。为地质工作从资源型向资源——环境型转变积累了丰富的经验。

2.1.4全面发展时期（1999年至今）

为福建化探新的辉煌时期。遵循合理的地球化学找矿程序，发现了一系列金属矿床；开展多目标地球化学调查工作。

1999年，新一轮国土资源大调查计划的实施，给我省勘查地球化学的发展注入了新鲜血液。几乎每个战略性矿产调查项目都包含了地球化学找矿的内容，一般是在1∶20万区域化探资料的基础上开展1∶5万水系沉积物测量工作，通过分解异常→布置1∶1万～1∶2万土壤测量，缩小找矿靶区→异常查证、地质普详查，提交了一批铜铅锌金银钼锰等矿产地，部分矿产地已被开发利用，正在产生良好的社会效益和经济效益。国土资源大调查矿产资源远景调查项目，已完成1∶5万水系沉积物测量25个图幅（省内部分），面积约9000 km2。

随着全球地球化学填图计划的实施和国际上勘查地球化学向应用地球化学的转变，我国掀起了“多目标地球化学调查”热潮。2002年，我省启动了“福建厦门—漳州经济区区域环境地球化学调查与评价”项目，2003年～2008年，圆满完成了国土资源部与福建省人民政府合作开展的“福建省沿海经济带生态地球化学调查”项目，开展了1∶25万多目标区域地球化学调查工作，涉及福建东部沿海6个设区市，控制陆地面积36813 km2，近岸浅海及潮间带面积6562 km2。采用X射线荧光光谱仪、等离子体质谱仪和等离子体发射光谱仪等现代大型精密仪器为主体的测试，获得了高精度的土壤、沉积物中54项化学元素（指标）含量分析数据。

“福建省沿海经济带生态地球化学调查”项目完成后，国土资源部中国地质调查局与福建省人民政府于2008年6月18日在福州签订了“关于开展福建省公益性地质调查及战略性矿产勘查合作协议”。中国地调局与福建省人民政府共同确定将多目标地球化学调查工作覆盖全省，逐步开展龙岩、三明、南平3个设区市1∶25万多目标地球化学调查和沿海重点地区1∶5万土地质量评价工作。2009年，实施龙岩地区多目标地球化学调查与福建省典型市县级（龙海市）土地质量地球化学评估项目。

2.2 福建省勘查地球化学取得的主要成果

福建化探50年成绩喜人。发现和扩大矿产地上百处，在基础地质研究方面提出许多新认识，服务领域不断扩大。除直接为矿产资源服务外，也为环境评价及国土规划提供了重要的基础资料。

2.2.1地球化学找矿成果

实践证明，化探是地质找矿中一种行之有效，且具有广阔发展前景的方法技术，在福建省半个世纪的地球化学找矿历程中，这门年轻学科可以说是硕果累累。

（1）20世纪70年代以1∶2.5万土壤测量普查为主，圈定了尤溪梅仙铅锌矿田异常，通过80、90年代有色金属部门勘查，发现丁家山大型硫铅锌矿床，90年代福建地矿部门勘查发现峰岩大型铅锌矿床；建阳水吉1∶2.5万土壤测量普查，发现铅锌多金属元素异常，为水吉中型铅锌矿床的发现提供了重要资料。同期以土壤测量为主还发现了南安蔡西、福安赤路中型钼矿床，屏峰（硫、铅、锌、银）、龙凤场（硫多金属）、浦城管查（铜多金属）等著名中、大型矿床。

（2）根据第二代区域化探水系沉积物测量资料，福建省内已知大、中型金属矿床（田）、部分非金属矿床（田）和地热温泉带等都出现明显的化探异常，为我省找矿开辟了新途径。通过查证区域化探异常，发现了大量的黄金矿床、矿（化）点，提出新的找矿靶区，如德化—尤溪—永泰“金三角”、泰宁—建宁、建瓯—政和、建阳—顺昌、上杭等地金矿的探、采，都得益于化探异常查证或使用化探方法来追踪矿源。在紫金山大型铜金矿田异常范围内，通过地质查证工作，于紫金山外围的中寮、仙师岩、萝卜岭、龙江亭、大芨岗等地都有新发现，扩大了铜、金、钼等的储量。

（3）1999年地质大调查以来，中央和地方对我省加大勘查力度，加强成矿地质条件、矿床类型的研究，进一步明确了找矿方向。开展了矿产资源远景调查、资源评价、异常查证等数十个项目，其中化探方法是找矿、查证、探矿的重要手段之一。已发现大型金属矿产地4处，中型10处，如尤溪峰岩、建瓯八外洋、政和湖屯、永春上姚、顺昌山后、浦城金竹坑、顺昌黄梓厂等铅锌（银）矿，上杭铜矿沟铜矿，武夷山上西坑、浦城上厂、永定山口、漳平北坑场钼矿，政和星溪金矿。同时，还发现了大批小型矿床和可供进一步勘查的矿产地。

与此同时，近10年来福建省商业性矿产勘查也取得很大进展。通过化探和地质工作还相继发现并勘查评价了古田西朝、连城姑田、南靖南坑、浦城九里等钼矿；泰宁梅桥、何宝山，建阳江墩，上杭紫金山东南矿段、罗卜岭（铜）金矿；上杭太山头、永定大排、安溪铅山、宁化溪源铅锌多金属矿；宁德禅地铜矿；周宁芹溪银多金属矿等一批金属矿床，提交了一批可供进一步普查、详查的矿产地。

（4）加强矿床成因研究，总结地球化学找矿异常模式，促进找矿突破。如运用紫金山铜金矿田地球化学异常模式，认为沿接触带出现Cu、Pb、Zn、Au、Mo、Sb、Bi、W、Ag等有规律分布的元素异常，符合斑岩型矿床元素分带模式。据此，对早已终孔而未发现班岩铜矿的ZK4802孔进行岩石测量，在孔深400～600m的外接触带发现100多mCu、Mo异常，在孔底的内接触带还发现大于30m的Au异常，经劈样分析，在孔深457～543m处，见83m厚的斑岩铜矿体。此后，在ZK4002、ZK2514孔均见厚几米至数十米的铜、钼矿体。促使紫金山矿田小金山沟—罗卜岭—南山坪斑岩型铜金钼矿带的发现。

类比尤溪梅仙铅锌矿田地球化学异常模型，在闽北东岩组绿片岩层位发现并评价了建瓯八外洋、政和湖屯、南平后坪等多处铅锌矿。

2.2.2福建省沿海经济带地球化学调查主要成果

我省2002~2008年对福建省沿海经济带开展了多目标地球化学调查与评价工作，在若干方面填补了福建省地学等学科研究工作的空白，诸如：不同地质背景的土壤矿物学研究、土壤水的地球化学研究、大气干湿沉降中重金属含量研究、河流悬浮物研究、大气汞研究、浅海高分辨率沉积柱研究、210Pb同位素定年研究等。主要成果如下：

（1）系统调查了福建省沿海地区（约4.3万km2）陆地表层与深层土壤、10米等深线以浅近海沉积物中52种元素含量、pH值和有机质含量；调查地表水、浅层地下水19种微量元素含量；完成了21个专项研究课题，调查评价农田、河口海湾、中心城市的区域生态地球化学环境；初步研究环境中重金属物质来源、迁移累积过程，大致了解自然作用和人为作用对其积累的贡献；对有害元素存在形式、影响途径及危害程度作评价，进行近期与远期地球化学预报、预警。

（2）从地球化学角度对土地质量进行了初步评估；评价了福建省沿海经济带种植铁观音茶、芦柑的优质土壤资源，养殖泥蚶、海蚌的优质滩涂资源，以及富硒土壤资源，总结了优质人居地质环境条件，为农业生产区划和城镇发展规划提供了科学依据；从新的视角对金属矿产资源潜力进行排序，并划分了钼、锡、铅、金、银及稀有金属的找矿远景区，为本带矿产勘查工作提供方向和靶区。

（3）合计采集土、水、气、动植物、灰尘等生态环境各种介质及人体组织（头发、血清、尿液）等20类样品7.16万件，测试数据约121.97万个；数据的系统性、规范性、可对比性在国内外处于领先水平。建立了“福建省生态地球化学信息系统”，其中地球化学绘图、多元统计模块等信息处理手段可单独使用；实现了数据网络查询。

该成果系统反映了沿海经济带不同介质中元素的空间分布特征，可为地学、农学、医学、环境学、生态学等学科提供高精度的地球化学资料；总结了生态地球化学调查与评价方法技术，提出了今后研究方向，对本领域的调查研究具有指导意义。

2.3 存在的主要问题

福建省化探技术力量强，方法技术全，经验丰富，工作成果丰硕。但与全国比较，还有一定的差距，主要有以下几个方面：

（1）以往福建省矿产勘查以找浅部矿为主，化探起了很大作用，但深部空间勘查信息不足。投入的方法较单调，主要为土壤测量与水系沉积物测量。虽然断续做过一些原生晕工作，但较为零散，缺乏系统和持续的研究和应用。

（2）除了全国统一部署的战略性化探扫面（1∶20万水系沉积物测量）外，我省以往矿产勘查工作以点为主，以地表矿评价和控制为主。侧重于对异常中心进行查证，忽视区域评价，很少从大的成矿系统角度考虑问题。

（3）以往利用化探方法找矿多只停留在寻找铜、铅锌、钨、锡、钼、金、银等少数金属矿种，区域化探分析了40种元素，多目标地球化学调查测试了54种元素（指标），福建省出露地壳元素丰度研究测试了67～76种元素，化探资料中还有大量的找矿信息可以挖掘。

（4）异常评价主要凭经验作直观分析，不够重视数据处理技术的研究，不够重视建立评价方法体系。

（5）以往化探的主要任务是找矿，观念和思路不能完全适应新形势发展和开拓新领域的需要。化探队伍需要不断更新知识和观念。

3 国内外勘查地球化学学科的发展趋势

3.1 寻找难识别矿床与隐伏矿床

有些类型的贵金属、稀有元素矿床肉眼难以识别，只有依靠化探方法寻找，如卡林型、红土型、构造蚀变岩型金矿，以及铂、钯等贵金属矿床，国内外不断有新的发现。我国甘肃文县阳山类卡林型金矿、陕西八卦庙含金蚀变千枚岩型金矿、贵州老万场红土型金矿等的发现主要依赖于化探方法。

成杭新等人根据中国泛滥平原沉积物中的铂、钯含量及其空间分布模式，首先在全国圈定了3个铂、钯地球化学巨省，随后又对其中的川—滇—黔—桂铂、钯地球化学巨省的盘江流域作了进一步研究。

根据矿床原生晕分带理论及深穿透技术，在寻找深部隐伏矿方面，化探可发挥重要作用。

矿床原生晕分带理论由前苏联Л.Н.奥勃钦尼科夫，А.А.别乌斯与С.В.格里戈良等创立。我国邵跃（地矿部物化探研究所）、李惠（冶金部地球物理勘查院物化探研究所）等有进一步的发展。李惠在矿床原生晕分带理论基础上，经对大量热液金矿床的研究，发现大多具有多期多阶段成矿成晕作用叠加的特征，提出了几种原生叠加晕模式，取得良好的找矿效果。

20世纪80年代出现的地压法可以探测埋深达1000m的矿体。为了寻找埋深较大的矿体，地球化学家们极力研究原生晕的远程指示元素，如Hg、F、I、Br等，使找矿深度达到500m；而以稀散元素作为指示元素（Se、Te、Tl等），探测深度可达千余米。目前，国内外应用的矿物包裹体方法进行直接找矿，主要是根据蒸发晕、热晕、气晕、盐晕等方法，也取得了重大进展。

3.2 深穿透地球化学

弱束缚的金属离子可从深部的矿体向上运移至土壤中并保存下来。在这一理论认识的基础上，包括中国在内的多个国家研制和发展了深穿透地球化学方法，国际勘查地球化学家协会还组织了由国际著名的26个单位参与的“深穿透地球化学计划”。

深穿透地球化学方法包括金属活动态测量和地球气纳微金属测量，上述2种深穿透地球化学方法，通过国家攀登项目、国家科技攻关项目和原地矿部定向科研项目的实施，已经在国内外著名的巨型矿床，包括沙漠覆盖区的穆龙套金矿、热带深风化壳和后来沉积岩覆盖的奥林匹克坝铜—铀—金—银矿和胶东金矿田的试验取得成功，并在中国的不同景观覆盖区进行了广泛的试验与应用检验，包括山东和安徽的冲积平原、新疆干旱戈壁沙漠覆盖区、川西北高寒草原覆盖区及热带砖红土覆盖区的桂西喀斯特地区等，总测量面积已达70万km2，采集各类样品1万余件，获得近10万个分析数据，圈出11个有利于大矿巨矿的战略靶区，其中有2处经检查已发现大规模的工业矿化体。

深穿透地球化学方法探测深度可达几百米，覆盖厚度从几米至三、四百米都可发现清晰的异常显示，异常不受地表覆盖物影响。该方法的理论基础和技术关键仍在研究之中。

3.3 提出找寻大型、巨型矿床的新方法新理论

20世纪80年代以来，寻找和区分巨型矿床，一直是矿产勘查的焦点。国内外初步统计资料表明，数量占全球矿床总数不到5%的特大型矿床提供了全球矿产资源量的75%～95%。因而，研究特大型矿床是世界矿产资源勘查评价与开发的极为重要和长远的研究方向，引起全球性的关注。澳大利亚、美国、加拿大、俄罗斯以及我国等矿业大国相继组织对特大型矿床进行不同层次的研究和勘查工作。异常成矿构造聚敛场可以理解为有利于特大型矿床的控矿组合体与异常成矿场。它主要表现在一定成矿地质构造背景上发生的成矿环境突变，使成矿流体在开放体系的非平衡物理化学条件下骤然变为相对平衡，并释放出大量能量，产生有利成矿构造动力，促使成矿物质巨量堆积。因此，异常成矿构造聚敛场是导致特大型矿床形成，并起到成矿发生偏在的重要控矿场作用。

中国最新研究成果表明，巨型矿床与一般矿床的主要并可以量化的差别在于巨型矿床有着巨量的成矿物质供应。这种巨量的物质供应表现为地球上存在某种成矿元素含量特别富集的地球化学块体。中国地质调查局根据谢学锦院士的建议，从2000年开始，组织实施了中国东部及中西部地球化学块体内矿产资源潜力预测的研究，已提出了在全国找大矿的许多靶区。福建省也提交了《我国东部地区地球化学块体内矿产资源潜力预测成果报告（福建省部分）》。

谢学锦院士领导的研究组根据地球化学块体的概念发展了一套新战略和方法技术用于找矿研究。具体分3步：（1）对一个大的研究目标域（譬如一个省或一个国家）某个金属元素的资源潜力进行评价；（2）根据研究目标域的资源潜力指出最有远景的大型矿（矿集区）的靶区；（3）结合地质地球物理遥感资料对靶区（远景区）做进一步的优选缩小。

3.4 多目标地球化学填图

勘查地球化学家于1986年提出全球地球化学填图的设想。地球化学填图(geochemical mapping)是指使用标准化方法系统测量地壳表层多种化学特征，并绘制这些特征的地理空间分布图，其长远目标是制作全球及各大洲地壳表层元素周期表中所有元素(不含惰性气体和人工合成元素)的地球化学图。

联合国教科文组织的国际地质对比计划（IGCP）于1988年批准实施International Geochemical Mapping（IGM，IGCP259）项目，其后于1993年批准了IGCP259的延续项目Global Geochemical Baseline(GGB，IGCP360)，其主要任务旨在一些国家开展示范性的极低密度地球化学填图，进一步推动全球地球化学填图。

我国区域化探走在世界前列，形成了一套基本工作方法。全国1∶25万多目标区域地球化学调查是中国地质调查局自1999年开始实施的基础性、公益性地质工作，至2008年调查面积达到160万km2，覆盖我国大陆31个省(区、直辖市)重要经济区带，获取土壤圈各种元素指标高精度数据信息，展现出自然界纷繁复杂的地球化学状态，发现可能对经济社会发展产生影响的一系列地球化学问题，形成可供各方面利用的系列区域地球化学图。

在超低密度地球化学填图方面，我国76种元素地球化学填图的试点已取得初步成果，西南川滇黔桂四省（区）进行的试点，已经完成。目前另一个项目是做中国南部（包括福建省）的76种元素地球化学填图，了解元素周期表上几乎所有元素的空间分布，乃是人类历史上的创举，并建立对今后科研极有价值的全国组合样品库。这个价值应该说是门捷列夫发现周期规律之后的一件大事。

3.5 应用地球化学和生态地球化学

总的看来，勘查地球化学的发展正经历着深刻的变化。这种形势在“国际勘查地球化学家协会”的更名上反映出来。2004年2月，国际勘查地球化学家协会经过会员投票，正式更名为应用地球化学家协会。其主要理由是：“勘查”只包括了调查与评价阶段，但地球化学工作已深入到“利用”和“治理”（“修复”）阶段，“勘查”一语显然包括不了，而“应用地球化学”则可把它们都包括进来。

中国地质调查局提出了生态地球化学的系统概念，生态地球化学调查包括多目标区域地球化学调查、生态地球化学评价、生态地球化学评估(土地质量地球化学评估)、生态地球化学预警、监测和生态地球化学修复等内容。

（1）多目标区域地球化学调查。采用双层网格化土壤测量方法，按照代表性、均匀性与合理性原则系统采集土壤表层和深层样品。采用现代大型精密仪器测试样品中54项元素指标，分析元素检出限接近或低于地壳元素丰度值，准确度(ΔlgC)控制在0.10～0.12，精密度(RSD)控制在10%～20%，要求报出率达到98%以上。

（2）生态地球化学评价。按照元素地球化学分布分配规律和影响程度，在全球、区域和局部层面上，全面研究生态地球化学状态、特征和存在问题。包括各项元素指标组成、类型、含量、强度及分布地区、范围和面积等，重点研究关键元素成因来源、迁移转化、生态效应和变化趋势。

（3）生态地球化学评估。运用生态地球化学理论方法，制定规范化的工作程序和技术指标，按照经济社会发展要求，在一定地区和一定精度上对生态地球化学环境进行质量、价值和风险评估。其评估以土壤（包括湖相沉积物、近岸海域沉积物）地球化学指标为主，以大气、水体和生物指标为辅，对生态地球化学环境质量进行分等定级。

（4）生态地球化学预警。针对生态系统各类有害或有益元素指标进行风险预测，研究有毒有害物质或有益组分的量变与形变特征，外部地理景观条件及对环境产生的影响，依据演变规律建立可定量预测的关系模式，建立国家、省区和市县3级监测和预警系统。

（5）生态地球化学修复。对生态系统存在的地球化学问题进行整体研究和全面治理。

20世纪发展起来的“勘查地球化学”学科，在21世纪对解决人类在资源与环境方面面临的许多关键问题将会有重大贡献。这是因为资源最终是由化学元素、同位素及其化合物构成的。许多环境问题都与元素、同位素及化合物的分布行为有关。几十年来，由局部地段的地球化学找矿，发展到大区域的化探工作，进行地球化学填图，勾绘化学元素在地表（从局部地区到全省、全国，直至全球）的空间分布。这是化探界的贡献。各种不同尺度的地球化学图就像地质图在地质科学中起到的作用一样，既应是理论地球化学领域最为基础性的图件，也是应用地球化学解决资源与环境中重大实际问题的最基础图件。其中，必然有可能更有效地筛选出许多最有远景的异常，为找到大中型矿床提供线索，为地质找矿打开新局面。

4 福建省勘查地球化学学科任务、发展建议与对策

4.1 学科任务

针对福建省地质和地球化学条件，围绕资源与环境重大地质问题，吸收现代地质科学和相关领域新理论、新方法、新技术，合理有序地开展地球化学勘查评价工作，为缓解资源环境瓶颈的制约，加快城乡建设、开展国土整治、防灾减灾提供基础资料。力图在勘查地球化学技术方法上有所创新，提高福建省勘查地球化学学科水平。

2008年6月18日，国土资源部中国地质调查局与福建省人民政府签署了《关于开展福建省公益性地质调查及战略性矿产勘查合作协议》，为了落实协议精神，中国地质调查局与福建省国土资源厅组织编制了《福建省公益性地质调查及战略性矿产勘查实施方案》。该实施方案于2009年5月14日通过了专家评审。省部合作协议及实施方案对福建省勘查地球化学学科的任务做出了明确的规定。

今后一段时期，福建省勘查地球化学学科的总任务是以科学发展观为指导，全面落实《国务院关于加强地质工作的决定》和部省合作协议，紧紧围绕《决定》提出的“四个统筹”和海峡西岸经济区建设要求，围绕资源、环境两大主题，发挥公益性地质调查工作的基础先行作用，开展武夷成矿带重点区块的大比例尺化探工作，开展全省生态地球化学调查，为建设海峡西岸经济区提供更加有力的资源保障和基础支撑。具体任务包括:

4.1.1开展重点成矿区带地球化学勘查，实现找矿重大突破

加大力度开展与区域化探扫面相衔接的大比例尺矿产评价工作，开展重点成矿区带地球化学勘查，实现找矿重大突破。根据《福建省公益性地质调查及战略性矿产勘查实施方案（2008-2015）》，开展重点勘查区矿产远景调查，2008年～2010年调查面积3357 km2，2011年～2015年调查面积8068 km2。其中1∶5万化探是主要手段。

同时，利用与深部矿化有关的地球化学标志，提取与深部矿化有关的信息，运用化探方法在危机矿山的外围和深部寻找隐伏矿。

4.1.2开展多目标区域地球化学调查，提供系统的地球化学图

地球科学的发展离不开系列的基础图件，包括不同比例尺的区域地质图、区域地球物理（重力、航磁）图以及地球化学图。其中不同介质（岩石、土壤、沉积物、水）的地球化学图对地球科学的发展将作出重大贡献。

福建省已完成1∶20万水系沉积物地球化学填图，1∶25万土壤地球化学填图已完成3.68万km2，将开展闽西北1∶25万多目标区域地球化学调查面积8.4万km2。

4.1.3开展土地质量地球化学评估等工作，为生态环境保护提供科学依据

开展不同层次的土地质量地球化学评估，其中：国家—省级土地质量地球化学评估（区域评估）比例尺1∶25万；市—县级土地质量地球化学评估（普查评估）比例尺1∶5万；乡—镇级土地质量地球化学评估（详查评估）比例尺1∶1万；村—组级土地质量地球化学评估（精查评估）比例尺1∶5千。

开展专题评价、研究，摸清福建省沿海地区生态环境现状，掌握土壤、水中各种化学元素的空间变化特征，评价有害物质在生态环境中的影响，分析土壤有机质和有效养分的丰缺状况，进行优质农产品区划研究，为福建省沿海经济带的土地管护、规划利用、作物种植与水产养殖布局、生态恢复提供科学依据。

4.2 发展建议

4.2.1加强寻找隐伏矿的化探方法技术研究

矿产勘查仍然是我省化探工作的主要任务，寻找隐伏矿、危机矿山的深部找矿是矿产勘查的热点和紧迫课题。以往我省矿产勘查以找浅部矿为主，化探起了很大作用，随着地表矿、浅部矿、易识别矿的日益减少，矿产勘查工作正朝着寻找隐伏矿、深部矿、难识别矿的方向转变，化探的技术方法也要随着不断地改善和更新。应加强寻找隐伏矿化探方法技术的研究。寻找隐伏矿和危机矿山深部找矿、提取深部矿化信息的地球化学方法有3类：常规地球化学方法，如岩石测量、土壤测量；非常规地球化学方法，如气体测量、水化学测量、水电化学测量、植物测量；新方法技术，如地气测量、活动态金属测量、地电化学测量等方法。建议引进深穿透地球化学方法，热释汞、卤素、相态分析等寻找隐伏矿的化探方法技术。并立项研究构造地球化学、原生晕的成因模型，研究隐伏矿评价定量解释方法。

4.2.2提高异常查证率

经验表明，在1∶20万区域化探基础上开展1∶5万水系沉积物测量，逐步缩小找矿靶区，进行异常查证、地质普详查，效果相当显著，找到矿的例子很多。例如浦城上厂钼矿、漳平北坑场钼矿、建阳金山铅锌矿、浦城金竹坑铅锌矿等就是用这种找矿程序发现的。

1∶20万区域化探与1∶5万水系沉积物测量发现了大量的异常，要想尽快在众多异常中筛选出矿致异常，目前最有效的方法是进行现场异常查证，最好是100 %查证。因为时有发生室内排序靠前的异常找不到矿，而排序靠后的异常却找到了矿，甚至是大矿。

4.2.3地球化学填图

依托中国南部省区76种元素地球化学图集编制的试点（有关福建省的样品已于2008年提交），编制福建省76种元素地球化学图集；或在福建省生态地球化学调查工作全覆盖后，编制福建省54种元素（指标）地球化学图集。为全省矿产资源的总量评价和分布规律提供直接信息，为评价福建省的地球化学环境、工业化进程所造成的影响提供最直接的依据，还可提供多种新类型、难识别矿的重要信息。

4.2.4资源潜力评价

矿床的形成是化学元素由分散到高度集中的过程，一般要经过多次富集作用的叠加，最后达到可工业利用的含量。

区域化探成果表明，地壳内存在着宽阔的套合的地球化学模式谱系，存在着特别富含某种金属的巨大的地球化学块体，福建省主要集中在政和—建瓯、大田、龙岩地区，在这些地球化学块体中，由于成矿元素供应量巨大，因而可能在其后漫长、多期地质过程中，逐步在地质条件有利地段富集形成矿床密集区，或超聚集成一个或几个巨型矿床。地球化学块体中成矿元素的供应量不仅可以作为区别巨型矿床和一般矿床的最有效标志，而且可以用来预测块体内潜在的资源量。

4.2.5开展矿山地球化学环境监测和评价

福建处于南岭有色金属成矿带东缘，铅锌钼等金属矿山众多；同时，福建煤碳资源在我国东南缺煤省区较为丰富，小煤矿局部密集。矿产开采规模小而散，乡镇矿山占全省矿山的95%，采掘设备及技术工艺落后，资源利用率较低。随着矿产开发，矿山生态环境破坏较严重，损毁土地面积4.36万公顷以上，占福建省国土面积的0.37%，土壤污染面积约9715公顷，水体污染面积约16705公顷。近年铅锌矿山的污染问题引起省领导的高度重视。2008年，尤溪县梅仙镇坪寨村铅锌矿区引发血铅事件，大量儿童血铅含量超标达轻、中度中毒含量。根据省领导的指示精神，成立了由省环保局牵头，省经贸委、监察厅、卫生厅、农业厅、省地矿局、福建农林大学等组成联合调查组，对坪寨村儿童血铅事件展开全面调查。结果表明矿区自然污染（铅异常）和人为污染共同作用，致使农产品中铅含量严重超标。

若将矿山主要污染源——尾矿或废石堆看作是与出露矿体类似的异常源，那么在地表作用下，尾矿或废石堆中的杂质元素同样会进入表生地球化学循环，在水系、土壤、植被或大气中发生迁移、富集，形成地球化学异常。这样，可以参照地球化学找矿评价方法，用来研究采矿环境问题，在此基础上建立特定采区的环境地球化学模式，对采矿环境污染作出客观的监测和评价，并为防止污染和治理环境提供可靠的地球化学依据。

4.2.6开展农田生态系统地球化学动态监测

应用地球化学勘查手段对环境进行动态监测，用第一次调查的结果作背景，监测5年、10年后的动态变化。根据环境污染类型、污染程度，选择监测点、构建监测网和研究相应的动态监测方法技术。

除目前化探所擅长的重金属元素外，更要重视有机污染物的动态监测。有机污染物对人体的危害更直接，且容易进入大气循环，扩散范围比重金属大得多。有机污染物进入地表环境后，对其行为的研究可归为有机地球化学范畴，地球化学工作者应承担起相应的义务。

4.3 对策

4.3.1积极争取资金，加大对化探工作的投入

生态地球化学调查与评价经费预算7200万元（2008年～2010年）。由福建省人民政府与中国地质调查局按1∶1的比例共同投入。除生态地球化学调查，其它地质工作中均需勘查地球化学配合，主要有：重点勘查区矿产远景调查、勘查示范和相关重大科技攻关等工作由中央财政资金投入。对发现有价值的远景区、矿产地和靶区由国家地质勘查基金、省地勘专项资金、市县财政专项、国有地勘单位事业费以及国有大型企业等资金实行多方联动方式投入进一步的勘查。

海峡西岸经济区环境地质调查与监测工作，由中央财政资金、省财政专项及市县财政专项共同出资投入。

4.3.2提高样品测试水平

勘查地球化学的发展，每一进步都与样品测试水平的提高有关，从最初的光谱半定量分析，到原子吸收、X荧光分析，金元素化学光谱分析，以及现在的等离子体质谱仪和等离子体发射光谱仪，分析水平大为提升。金元素化学光谱分析促进了金矿化探及众多金矿床的发现，钼元素分析精度的提高促进了我省众多钼矿床的发现。地矿部门常规的固体样品无机元素分析已达到较高的水平，但随着生态地球化学的发展，需要引进、发展多种介质样品分析测试新技术，除无机分析外，需进一步发展有机污染物的分析技术。除固体样品外，生物样、水样、气体样的分析方法需不断提高测试的灵敏度和准确度。此外，还要研究偏提取、同位素分析等技术。

4.3.3加强人才的引进、培养

目前，福建省在职的化探技术人员约40余人（教授级高工2人），其中福建省地质调查研究院17人，其余分散在各地勘查单位。由于化探专业人员少，矿产勘查中的化探工作大多由其他地质人员承担。今后除要高度重视人才引进外，还要通过办培训班等方式培养化探人才。

另一方面，要保持地勘队伍和项目人员的相对稳定性，并在经费、装备、工作时间上予以落实与保证。探索建立收入分配激励机制，提高技术人员工资待遇，稳定和壮大技术队伍。要建立促进找矿的激励机制，对有重大突破的单位和个人，给予重奖，增强队伍的活力。

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[4] 刘士毅, 孙文珂,等.我国物探化探找矿思路与经验初析[J].物探与化探，2004，28(1):1-9.

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[11] Forrest M. Completely buried[M].Material word,December,2006.

课题组成员：

1、蔡以评，福建省地质测绘院，教授级高级工程师。

2、林才浩，福建省地质调查研究院，教授级高级工程师。

3、苏茂凯，福建省地质测绘院，高级工程师。

* 第一执笔人：蔡以评，福建省地质测绘院，教授级高级工程师。