地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息提取與集成

徐國(guó)棟，金斌，王鳳玉，程江

（成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，成都，610081 ）

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息提取與集成

徐國(guó)棟，金斌，王鳳玉，程江

（成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，成都，610081 ）

結(jié)合具體實(shí)例探討了地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中的有效信息和異常信息及異常信息提取的相關(guān)問(wèn)題，闡述了地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息的集成應(yīng)用在地質(zhì)科學(xué)研究、地質(zhì)勘查和地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中的意外作用。意在強(qiáng)調(diào)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)人員應(yīng)充分重視異常信息的發(fā)現(xiàn)、提取和集成，加強(qiáng)學(xué)科間的交叉與合作，推動(dòng)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試水平的提高。

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試；異常信息；提?。患?/p>

DO I：10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.038

在地質(zhì)工作中要對(duì)所取得的樣品（主要是巖石、礦石標(biāo)本）進(jìn)行化學(xué)分析和巖礦鑒定。這些工作是野外工作的繼續(xù)，是描述地質(zhì)現(xiàn)象或進(jìn)行定量的地質(zhì)解釋所不可缺少的[④]。因此地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作所提供的有效信息在深入認(rèn)識(shí)各種地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律，評(píng)價(jià)礦產(chǎn)資源，開拓礦產(chǎn)資源利用的途徑等方面有重要的作用。為保證地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作所提供有效信息的準(zhǔn)確性和全面性，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)人員非常重視信息取得的全過(guò)程：包括地質(zhì)背景相關(guān)信息，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外采樣的代表性、制樣的均勻性、樣品處理轉(zhuǎn)化的完整性、分析方法的選擇性、檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏性等環(huán)節(jié)[2]。然而許多地質(zhì)現(xiàn)象是經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)、物理和生物過(guò)程并經(jīng)過(guò)多次隨機(jī)事件的影響而形成的，其中一些隱藏在復(fù)雜地質(zhì)背景中信息有時(shí)會(huì)在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中表現(xiàn)出現(xiàn)異常的現(xiàn)象，從中提取的異常信息在地質(zhì)科學(xué)研究、地質(zhì)勘查和地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中往往會(huì)收到意想不到的效果。

1 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試有效信息和異常信息的概述

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作所提供的有效信息是以地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)方法為基礎(chǔ)，對(duì)化學(xué)、物理學(xué)、和地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科信息的綜合提取與集成。因此地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作不僅要解決有關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取問(wèn)題，還要解決如何從大量的數(shù)據(jù)中提取有效信息。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試有效信息的取得一般分為分兩個(gè)過(guò)程：第一步按照制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范通過(guò)樣品采集、樣品加工、樣品預(yù)處理、實(shí)驗(yàn)分析檢測(cè)和鑒定得到的數(shù)據(jù)或信息；第二步是對(duì)第一步取得數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理形成實(shí)驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告。

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，由于種種原因有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些與預(yù)料不相符甚至無(wú)法預(yù)料的實(shí)驗(yàn)測(cè)試現(xiàn)象或結(jié)果，這些現(xiàn)象或結(jié)果大多具有原因的不確定性、過(guò)程的探究性、思維的不約束性。對(duì)于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象或結(jié)果，應(yīng)首先依據(jù)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量監(jiān)控體系檢查實(shí)驗(yàn)方法和操作流程是否符合規(guī)范要求，查詢樣品采集是否規(guī)范，對(duì)于仍不能排除的異常現(xiàn)象或結(jié)果則應(yīng)加倍重視，綜合多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段并結(jié)合地質(zhì)知識(shí)做出相應(yīng)的分析找出異常的原因，從中提取有效的異常信息變“異?！睘椤罢！?。

2 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息的提取

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中首先是要能發(fā)現(xiàn)異常的現(xiàn)象或結(jié)果，其次是要結(jié)合地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的全過(guò)程，從多角度、多層次、多學(xué)科思考異常的原因，從中提取有效的異常的信息。

例如采用四酸分解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定黃鐵礦中多種元素的日常工作中發(fā)現(xiàn)有一些黃鐵礦樣品分解不完全，出現(xiàn)白色粉狀沉淀現(xiàn)象，將粉狀白色沉淀過(guò)濾，105℃烘干，連同黃鐵礦樣品經(jīng)X-射線衍射進(jìn)行定性分析，結(jié)果見圖。從 X-射線衍射圖譜分析得知，該黃鐵礦樣品中主要含黃鐵礦、石英、含水硅鋁氟酸鹽（或黃玉）等，白色沉淀為含水硅鋁氟酸鹽（或黃玉）。四酸分解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定黃鐵礦中多種元素的過(guò)程出現(xiàn)的白色沉淀異?，F(xiàn)象經(jīng)X射線衍射的圖譜分析提取了有效的異常信息，該黃鐵礦中含有含水硅鋁氟酸鹽（或黃玉），四酸（鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸）不能有效的分解含水硅鋁氟酸鹽（或黃玉）。根據(jù)有效異常信息提示，重新建立了該黃鐵礦的分析方法，保證了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)在對(duì)該黃鐵礦進(jìn)行其它元素（例如氟）分析時(shí)提供了有效的信息資源，避免了分析測(cè)試工作的盲目性。

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中大家都期盼實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果符合自己的預(yù)期，但地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試本身就是對(duì)事物探索的一個(gè)過(guò)程，往往我們認(rèn)為是異常的現(xiàn)象或結(jié)果只不過(guò)是我們不了解的一個(gè)事物規(guī)律，可是許多人都會(huì)放棄這個(gè)無(wú)法解釋的現(xiàn)象或結(jié)果，甚至篡改實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而不去分析。其實(shí)往前走一步就能夠找到合理的解釋，甚至新的發(fā)現(xiàn)。

3 地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息的集成

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作中產(chǎn)生的大量信息資源，對(duì)解釋地質(zhì)現(xiàn)象、成礦規(guī)律、計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)找礦遠(yuǎn)景起著重要的作用。在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員非常重視信息產(chǎn)生的全過(guò)程，尤其是實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中提取的異常信息，提供了許多具有找礦意義的信息。例如實(shí)驗(yàn)人員在分析鹽湖鹵水樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的鹵水火焰出現(xiàn)櫻紅色，分析后證明含鋰，于是建議地質(zhì)科技人員詳查，從而發(fā)現(xiàn)了青海的大型鹽湖鋰礦床。又如在貴州對(duì)磷塊巖進(jìn)行光譜分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)含有稀土元素，最后導(dǎo)致貴州大型新類型稀土礦床的發(fā)現(xiàn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在查明礦石組成及元素賦存狀態(tài)的過(guò)程中主動(dòng)注意礦石中是否含有有用的伴生元素，使不少礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值大大提高，促進(jìn)了資源的開發(fā)利用。

通過(guò)對(duì)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息的集成應(yīng)用從一個(gè)側(cè)面可以推動(dòng)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試資源的有效整合，加強(qiáng)不同實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段的相互結(jié)合，擺脫封閉式的實(shí)驗(yàn)測(cè)試模式，建立有效的信息共享模式，調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)人員的積極性和探索興趣，同時(shí)為科學(xué)的、合理的解釋異常現(xiàn)象或結(jié)果會(huì)提出新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，帶動(dòng)新式儀器設(shè)備的研發(fā)，從而推動(dòng)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代地球科學(xué)研究領(lǐng)域的不斷拓寬與深入，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析對(duì)象的物質(zhì)組成更復(fù)雜、分析項(xiàng)目更多、測(cè)定下限更低，已經(jīng)從傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)固態(tài)巖石及礦物發(fā)展到氣、液、流體包裹體、軟物質(zhì)、冰芯、生物體和化石等[3]。同時(shí)大型科學(xué)儀器設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用和高水平復(fù)合型人才的引進(jìn)，極大推動(dòng)了地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展。面對(duì)地球科學(xué)研究領(lǐng)域的不斷拓寬與地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的飛速發(fā)展，在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中會(huì)碰撞出更為絢麗的“火花”。

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)人員應(yīng)充分重視地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試異常信息的提取與集成，并以此為突破點(diǎn)應(yīng)用化學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科知識(shí)創(chuàng)新分析化學(xué)學(xué)科理論，整合地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試資源，建立新的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法，推動(dòng)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試水平的提高。地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試水平的提高才是推動(dòng)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試行業(yè)向前發(fā)展的最基礎(chǔ)的力量源泉，同時(shí)謀求與地質(zhì)工作相結(jié)合是地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試行業(yè)生存發(fā)展的根本。

[1]《當(dāng)代中國(guó)的地質(zhì)事業(yè)》編寫組. 當(dāng)代中國(guó)的地質(zhì)事業(yè)[M]. 北京：中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社， 1990：434

[2] 李家熙. 巖礦測(cè)試技術(shù)中有效信息的獲取[J]. 巖礦測(cè)試，1992,11（1-2）：1～5.

[3] 陳毓川. 對(duì)我國(guó)巖礦測(cè)試工作的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與建議[J]. 巖礦測(cè)試，2011,30（4）：391～392.

Extraction and Integration of Anomalous Information from Geoanalysis

XU Guo-dong Jin Bin WANG Feng-yu CHENG Jiang
（Chengdu Institute of Geology and M ineral Resources, Chengdu 610081）

Integration of anomalous information from is of importance to geological survey, geoanalysis and scientific research. This paper makes an approach to extraction of effective information and anomalous information from geoanalysis by some examples.

Geoanalysis; Anomalous information; extraction; integration

P575

A

1006-0995（2014）01-0156-03

2013-01-29

徐國(guó)棟（1982—），工程師，河北省保定人，從事巖石礦物分析工作