浅谈“大地质”时代地质实验测试的现状与未来

2018-08-13

 来源:地勘协会

  地质实验测试是地质找矿的眼睛,是发展地质勘查事业和地质科学研究的重要技术支撑。著名地质学家、地质部首任部长李四光先生曾在1953年全国地质化验工作会议上说:“地质、钻探、化验鼎足而立,三分天下有其一”,精辟地阐明了地质实验工作的作用和地位。

  但从2014年起地质市场又进入新一轮的下行周期后,地勘单位又开始进入了“大地质”时代。但是,在“大地质”势头正劲,并已成为许多地勘单位追求的目标时,作为地质实验测试该如何作为,又该如何利用“大地质”势头实现转型提升?笔者就以酒泉测试中心为例,浅谈一些“大地质”时代地质实验测试的现状与未来。

  一、“大地质”时代地质实验测试的现状

  (一)地质实验测试的发展历程

  1952年全国逐步建立起了中央、各大区、省级实验室为主体的地质分析实验室格局。20世纪60年代,地质分析实验室进行了有针对性的调整,各地质队建立了相应的实验室。20世纪70年代至80年代中期,地质实验室分析技术、管理有了较大发展,70年代实验室致力于痕量元素分析技术发展,80年代主要围绕全国区域化探扫面开展组织建设和业务建设。80年代末期至90年代,地质实验室遇到前所未有的困难,随着地质行业从计划经济的事业费拨款转向合同和项目拨款,测试任务大幅下降。1999年《地质大调查纲要》和《地质大调查实施方案》正式启动,2003年国务院《关于加强地质工作的若干意见》的出台,以及国家西部大开发战略的实施,全国地质行业迎来了发展的又一个春天,酒泉测试中心就是借着这个“春天”成立的,至今已走过10年的风雨历程。测试技术从当初只有重量法、容量法和光度法,发展到今天集光谱与质谱为一体的多种现代化检测技术体系。社会功能从当初单纯服务于地质找矿发展到今天能服务于基础地质、矿产资源调查开发及综合利用、水文地质、环境地质等方面。

  (二)地质实验测试的规模与技术现状

  绝大多是地质实验室是应野外地质队开展实地地质工作成立的,一般地质实验室大约有10-30人左右,年处理样品量30000余件,营业收入200-500万元,都具有计量认证和地质实验测试(岩矿鉴定)乙级以上资质,主要承担各种岩石,水质,土壤等物化性能成分检测,鉴定和综合研究,承担区调,化探等样品的检测;承担岩石矿物结构分析以及物质成分及赋存状态的研究,以及面向社会承担环境及工业产品和矿产品的检测。“十二五”期间伴随着地质勘查工作的高速发展,地质实验测试仪器和分析测试能力也实现了跨越式发展,实验分析技术实现了从分析39个元素到54个元素,甚至到76个元素的突破,实现了从手工经典方法向现代化仪器分析的突破。酒泉测试中心就具有省级计量认证、国家实验室认可、地质实验测试甲级、岩矿鉴定乙级和1:5万地球化学普查样品分析测试等资质,检测范围涵盖岩石矿物、地球化学、土壤、水质、固体废弃物、农产品污染物、土工试验、煤炭和岩矿鉴定等9大类222个参数,人员稳定在15人左右,年经营收入稳定在450万元左右。

  (三)地质实验测试发展中存在的问题

  从总体上看,地质实验测试人员能力及技术装备都较之以往有了很大提高,检测能力上了一个新台阶。但随着发展的新理念、新思维、新常态,在加上各地质实验测试实验室在所处的体制环境和市场挑战的双重压力下,也面临诸如运行机制不灵活,忽视基础设施建设,横向恶性竞争等问题,严重制约着地质实验测试实验室的发展。

  1. 地质实验测试存在的管理体制和运行机制问题

  目前,地质实验测试存在的管理体制和运行机制问题主要反映在以下方面:一是地质实验测试工作缺乏系统的整体规划,缺乏长远发展目标。规划与计划存在脱节现象,计划随意性强。各地质实验测试工作还缺乏统一、完善、高效的管理体制,缺乏根据专业需求和整体布局的明确定位和合理的分工,在专业发展方向上存在交叉重复;二是技术人才、尖端仪器匮乏,各实验室技术队伍的构成主要是以七八十年代的大中专毕业生为主体,陆续进入退休高峰期,而新进入毕业生又需要知识与经验积累。这样导致技术骨干,学科或项目带头人匮乏,使得一些原有的测试技术优势都已经失去。同时缺乏“以人为本”的理念,难以充分调动科技人员积极性,缺乏支持探索、鼓励创新、弘扬严谨学风、献身地质科研事业和切实加强科研团队建设的激励机制和措施。同时也缺乏吸引一流科技人才,稳定高水平研究人才的机制和措施;三是地质实验测试实验室在地质找矿工作中的职能作用举足轻重,但在系统内则属于非核心产业,辅助部门,后勤单位,这样既得不到有效的资金支持、政策倾斜,还要面对市场的激烈竞争,仅靠自身力量很难实现大规模基础设施建设和大额的设备改造;四是缺乏开展地质实验测试技术“走出去”、“请进来”的对外交流机制。开展地质实验测试技术研究的合作与交流仍是地质实验测试中较为薄弱的环节,也是制约地质实验测试科研工作取得跨越式发展的重要原因之一;五是地质实验测试是一门经济投入高,技术含量高的应用性研究学科,实验所需的设备都是精密仪器,价格昂贵。地质样品的组成复杂,性质千差万别,在测试过程中,需要进行有针对性的研究,具有一定的探索性,不能等同于简单的重复劳动。然而随着原材料及成本的不断增加,按照《中国地质调查局地质调查项目设计预算标准》执行,价格普遍偏低,而且绝大多是地质实验测试费用经常在《预算标准》的基础上打折,并且检测费用回收困难。随着地质市场的不景气,地质实验测试量逐年下降,各地勘单位为了保证内部地质实验测试正常运转,所有样品不在外送,导致一些规模较小的地质实验室处于半停产状态,职工队伍不稳定,日常工作难以正常运转。

  2.地质实验测试技术方法研究存在的问题

  目前,地质实验测试技术方法研究存在的问题主要体现在以下方面:一是实验测试新技术、新方法的创新不突出,成果综合与集成程度不高,难以形成重大成果。一是新技术方法难以广泛应用,使研究投入难以回报;二是研究成果难以得到实践的检验,使研究工作难以深入;二是重任务,轻建设。随着市场经济,绝大多数地质测试实验室以完成生产经营指标为目的,往往实验室建设与发展跟着具体生产任务走,在一定程度上是任务决定建设。一旦市场出现变化,就无从应对,不知所措,这种趋势将对地质实验测试的发展产生极为不利的影响;三是实验测试队伍的建设,特别是优秀科研团队的建设是最突出的问题。目前,各个地质实验室实验测试队伍距离人员精干、结构合理、装备精良、能承担重大任务的要求还存在很大差距。

  二、“大地质” 时代地质实验测试未来的一点思考

  在新形势下,“大地质” 时代背景下,地质实验测试如何可持续的发展,转型提升,更好的服务地质勘查工作,值得我们每一位地质实验测试人深思。

  随着国家地质工作方向的根本转变,地学研究领域的拓宽无疑为地质实验测试技术的研究提出了挑战和提供了发展机遇。地质实验测试转型提升是当下热议的话题,“转什么,朝那转”每个地质实验测试的决策及管理者都在进行积极的探索与尝试,在地质实验测试主业的基础上,有的扩展食品分析,有的开拓环境检测、有的开展珠宝鉴定、有的涉足农产品分析。在这些所涉足的检测领域,无论是食品分析与环境检测,还是珠宝鉴定与农产品分析,它们都有完善的管理体制与运行机制,和我们地勘行业一样,都有自己的分析检测机构,只不过以前都由政府主导,现在逐步推向社会,地质实验测试依靠自己的技术优势涉足转型,相对容易些,但在一定程度上来说并不是地质实验测试转型的最佳选择,因为随着地质市场的不景气,大批地质实验测试的涌入,再加上原有的检测机构的存在,这些行业的检测机构将达到的饱和,竞争空前激烈,导致现状与目前的地质实验测试现状大同小异,所以笔者认为,优先支持重大领域或课题,加强关键地质实验测试技术与方法的研究,是进一步促进地质实验测试发展的重要方向。

  (一)地质实验测试实验室的自身定位

  地质实验测试实验室作为地质行业产业链上的一环,首先要把自己放到地质行业这个大家庭中,为地质找矿提供有力的保障。再就是要让地质从业者认同实验室的地位和作用,获得外部力量的支持。首先是市场定位,要牢牢扭住地质资源市场,提供准确测试数据;其次是技术定位,要大力开发并创新传统分析手段,紧跟国内同行,通过培训、内部技术交流不断提高技术水平;最后是发挥区域优势,发展特色项目。

  (二)地质实验测试优先支持的重大领域或课题

  笔者认为,地质实验测试优先支持的重大领域或课题体现在以下方面。

  1. 建立与完善土地及生态环境地球化学调查实验测试体系,主要包括:土地及生态地球化学调查中重要重金属分析测试技术方法;土地及生态地球化学调查中形态、价态、有效态分析技术方法;土地及生态地球化学调查中重要有机污染物和金属有机化合物分析测试技术方法研究;土地及生态地球化学调查中生物样品的分析测试技术方法;生物地球化学分析与质量控制技术研究。

  2. 建立与完善非能源矿产资源调查实验测试体系。主要包括:进一步完善以现代分析测试技术为主的不同比例尺的化探、多目标调查实验测试体系;建立、完善以现代分析测试技术为主的重要金属与非金属矿产资源(矿石、单矿物)实验测试技术方法体系,如难度较大的硫化矿物中超痕量稀土元素分析、矿物中铂族元素原位分析等,矿石类样品的XRF快速分析方法的应用研究(如铜、铅、锌、钼、钨矿石等)。

  3. 建立与完善地下水污染调查实验测试体系。包括:地下水污染调查现场检测技术,例如SPME—GC/MS用于地下水有机污染调查的现场快速筛选及现场分析设备与技术研究;地下水污染调查无机多元素分析技术;建立、完善地下水污染调查重要有机污染物分析技术与检测方法,包括地下水中氯苯的测定,土壤中卤代烃的测定,挥发性石油烃的测定等。

  (三)加强关键地质实验测试技术与方法的研究

  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;完善单体同位素分析测试技术体系,水、土、生物样品中有机化合物单体同位素分析及应用;金属矿床成矿年代学及成矿物质来源研究测试技术。

  2.有机地球化学分析测试技术。包括:能源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,如地下水样品中重要有机污染物分析测试技术方法,土壤样品中重要有机污染物分析测试技术方法,生物样品中重要有机污染物分析测试技术方法,土壤中挥发性有机物测定方法,生物样品中挥发性有机物测定方法;现场、原位、在线分析技术;开展有关元素形态的分析方法研究和应用探索。

  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-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.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。包括:测试样品粉碎粒度与取样量相关应用基础理论的探索;高效、无(低)污染的样品前处理技术,如固相微萃取技术在地下水有机污染调查快速筛查中的应用和高效、无(低)污染的无机、有机成分现代分离富集技术。

  (四)加强同行业间的合作交流

  各地质实验室之间应加强技术交流,仪器设备使用的经验交流等,对于较大的实验测试项目,可以开展联合攻关,按照各自特长分工协作。通过横向及纵向的联系协作,推动新技术新方法的创新,提高整个系统的测试水平。

  总之,地质实验测试已实现了从求生存向求发展的过度,目前虽然面临的困难和挑战比较多,但各种有利条件和重大机遇的叠加效应正在不断显现。只要我们以发展的理念和辨证的思维分析,过去认为的优势可能在逐步转化,过去认为的劣势可能成为新的优势。只要我们把思想和行动统一到新发展理念上来,统一到总局打造“一流绿色资源环境服务商”战略思想上来,统一到西北局“高质量”发展思路上来,面对新挑战,抢抓新机遇,在做好地质找矿眼睛的前提下,奋力推进酒泉测试中心持续健康稳步发展。

 


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