我國東北部森林沼澤景觀區域化探工作方法技術研究

《我國東北部森林沼澤景觀區域化探工作方法技術研究》是中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所為主要研究單位，楊少平、孔牧、張華、任天祥、孫忠軍、王碩、劉書金、梁金全、宋延山、李旭君為主要完成人的科研項目。

基本介紹

• 中文名：我國東北部森林沼澤景觀區域化探工作方法技術研究
• 依託單位：中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
• 完成人：楊少平、孔牧、張華、任天祥、孫忠軍、王碩、劉書金、梁金全、宋延山、李旭君
• 類別：科研項目

基礎信息

獲獎序號	20030033
項目名稱	我國東北部森林沼澤景觀區域化探工作方法技術研究
主要完成單位	中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
主要完成人	楊少平、孔牧、張華、任天祥、孫忠軍、王碩、劉書金、梁金全、宋延山、李旭君
獲獎證書編號	KJ2003－2－30
獎種	國土資源科學技術獎
等級	二等

項目摘要

一、立項背景 我國東北森林沼澤景觀區面積約70萬km2。該區1∶20萬區域化探掃面工作始於二十世紀八十年代初，由於對本景觀區有機質的影響認識不足，參照內地沿海景觀區的區域化探掃面方法技術，採用<60目（<0.3mm）採樣粒級和1個點/km2採樣密度，先後完成了該區約半數面積的區域化探掃面工作；但其地質和找礦效果均不明顯。 進入二十世紀九十年代以後，研究、管理和生產單位均注意到森林沼澤景觀區內有機質的干擾問題，並著手開展方法技術研究。提出了採集<20目(<0.9mm)偏粗粒級和採樣點下移至2～3級水系、採樣密度放稀到1-2個點/4km2的水系沉積物測量方法技術，以減輕有機質摻入帶來的干擾。受國外同類研究的影響，注意力主要集中在對所採集的細粒級水系沉積物樣品中有機質的預處理上，經預處理後的樣品中仍然保留著因有機質吸附形成富集的元素，未能有效排除樣品中有機質聚集造成的干擾問題。 因此，森林沼澤景觀區待解決的主要問題是：① 有機質在水系沉積物樣品中的分布及其干擾特點；② 研究出一套適用於該景觀區特點、能有效排除有機質干擾、便於推廣的、以區域化探為主的方法技術,改變在該景觀區的不利局面，提高和增強所獲地球化學信息的真實性和可靠程度，儘早查明該景觀區的區域地球化學分布規律和資源前景，為基礎地質和生態環境等領域的研究工作提供客觀的地球化學信息。 二、主要科學技術內容： 詳細研究了森林沼澤景觀區水系沉積物和土壤的組分特徵、主要成礦元素的表生地球化學行為、有機質干擾特點和程度，提出了有機質干擾排除的方法技術。 研製出一套可以有效排除水系沉積物中有機質干擾、客觀反映測區地球化學規律的區域化探掃面方法技術：採樣粒級<10～>60目；採樣密度1點/4km2，樣品采自現代流水線砂礫混雜和成分複雜的地段。 三、主要研究成果： ① 森林沼澤景觀區腐殖土和泥炭分布廣泛、以<60目的細粒物質占優勢；有機質對元素的富集作用主要集中在<60目的細粒級段。對水系沉積物中元素影響表現為：當有機碳含量>1.5%時，對元素有比較明顯的富集作用。 ② 在水系沉積物中，<10～>60目(<2～>0.3mm)粗粒級段占有主導地位,其物質組成主要為代表上游匯水域基岩的岩屑；有機質含量極少。而<60目的細粒級，主要由細小殘留單礦物（石英、長石為主）和有機泥炭組成；有機碳含量一般>1.5%，是粗粒級段的2～3倍。 ③ 通過五個試驗區對比試點研究，確定森林沼澤景觀區1∶20萬區域化探掃面方法技術為：基本採樣密度1點/4km2；採樣點主要分布在>2km的Ⅰ級水系溝口和Ⅱ、Ⅲ級水系中，有利於避開泥炭和有機質聚集地段。採樣必須選在有砂礫質沉積物聚集的地段，並多點採集、組合成樣。最佳採樣粒度<10～>60目，可以有效的排除有機質干擾。 ④ 區域化探異常查證階段，可選用土壤測量。採樣層位為腐殖層之下的殘坡積澱積層；採樣時須在中心點周圍三處採集子樣、組合成樣。在覆蓋較薄（<1m）地段，土壤測量找礦效果明顯。 ⑤ 通過對1∶20萬小二溝幅5000多km2、<10～>60目水系沉積物試點測量，發現利用區域地球化學信息，可以圈定出具有一定規模的地質體和區域構造格架，為廣泛覆蓋的森林沼澤區的區域地質填圖提供了可靠的地球化學依據。 四、與國內外同類研究成果對比： 從二十世紀六十年代起，國外森林沼澤景觀地球化學勘查及其方法技術研究主要分布在北歐、俄羅斯（前蘇聯）和北美。其森林沼澤景觀區的區域化探工作選用的採樣介質主要為富含有機質的細粒級樣品，未選用直接排除有機質的粗粒級測量方法。 國內森林沼澤景觀區化探方法技術研究起始於二十世紀七十年代中期。李明喜等（1974）、蔡分良等（1984）、張華等（1990）和汪明啟等（1994～1996） 開展了化探方法技術研究。已有的研究成果主要為採用<20目或<40目或<60目混合粒級、1點/km2或1點/4km2水系沉積物測量。樣品中混有較多有機質，未從根本上解決森林沼澤景觀有機質干擾的方法技術問題。 本項目研製的區域化探掃面方法的特點： ① 採集<10～>60目（<2～>0.3mm）粗粒級水系沉積物樣品，使用簡單機械的方法有效排除了樣品中的有機質。樣品基本為上游匯水域基岩風化碎屑的集合。 ② 採樣密度1個點/4km2，隨著採樣密度的放稀，可有效避開水系中有機質和泥炭聚集地段，有利於採集到砂礫質沖積物。③ 必須在有砂礫質沉積物聚集的地段採樣。 五、成果套用和取得效益情況： 本項研究成果經中國地質調查局組織專家審議後，於2002年6月5日發文（中地調技函[2002]011號）通知黑龍江、安徽和陝西地調院在各自承擔的區域化探掃面圖幅（總計1.7萬多平方千米）中推廣使用。到目前為止，使用本項目研製的方法技術已經完成24個1∶20萬圖幅（含不滿幅）、計近8.3萬平方千米的區域化探掃面工作。經過對獲得的地球化學資料的綜合分析和異常查證，使用單位均認為：選用的方法技術正確，所獲得的地球化學信息真實可靠。區域地球化學規律十分明顯，為該區的區域地質填圖提供了可靠的地球化學信息，已引起地質填圖方面有關專家的密切關注。地質找礦效果正在顯現，已發現多處具有找礦前景的礦產地。為後續的基礎地質和生態環境等套用研究奠定了良好的基礎，從根本上扭轉了東北森林沼澤區區域化探掃面的被動局面。 六、推動科技進步的意義： 本項目為基礎性公益性研究項目，其研究成果更新了東北森林沼澤區區域化探掃面的方法技術，有力地推動了該景觀區化探工作的技術進步。其研究思路、技術路線、研究成果對東北森林沼澤區的後續研究和類似景觀區的方法技術研究具有借鑑意義。 在該景觀區已經利用新的地球化學信息進行了地質填圖方面套用研究，將在廣泛覆蓋的森林沼澤景觀區的區域地質填圖工作中發揮不可替代的作用，從而推動基礎地質填圖領域的技術進步。 為該景觀區的地質找礦提供了可靠的異常信息，將明顯提高找礦效果。 使獲得的區域地球化學信息的真實性和可靠性顯著提高，為後續的生態環境、農業、林業等領域的套用提供了可靠的地球化學資料，奠定了良好的基礎。