地球化学标准物质研制与应用

2016-06-23

地球化学标准物质是测试各种地质物料化学成分量值的参比标准，主要用于量值的传递、测试仪器的校准、分析方法的评定、分析质量的监控及实验室认证。

20世纪70年代末期，在1:20万全国区域化探扫面工作推动下，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所和现国家地质测试中心组织全国地矿部门的40余个中心实验室和研究院所，先后对12个水系沉积物GSD1-8（1981年）、GSD9-12、8个土壤GSS1-8和6个岩石GSR1-6（1982～1986年）进行定值。于1981年提出了8个水系沉积物（GSD1-8）39个区域化探扫面元素的初步值供区域化探分析方法研究评价试用，1983年完成研制并通过部评审，全部定为标准值的次量和微量元素有44种，痕量稀土元素及硒、碲、铟、汞、铪仅部分定为标准值，或仅有参考值，卤族元素未定值。第二批18个标准物质于1985年通过部评审，全部定标准值的次量和痕量元素增至54个，卤族元素和碲部分定为标准值。该两批样品的分析定值，均代表了当时我国地质测试的最高水平。

1997年和2002年，先后针对该26个标准物质的参考值和不确定度大的难测元素进行了两次补充定值，使定值成分最多的样品达74种（定为标准值的达68种），包括国外同类标准物质中没有值或很少有值的铼、卤族元素和分散元素。该三个系列地球化学标准物质中的12个水系沉积物（GSD1-12）涵盖了我国不同景观条件和地质背景，8个土壤（GSS1-8）包括了我国的主要土壤带和不同矿化类型，6个岩石（GSR1-6）包括了火成岩中的酸性、中性和基性及沉积岩的砂岩、页岩、碳酸盐岩等最主要岩类。它们是我国定值程度最高、应用最广、影响最大的系列标准物质，构建了我国地球化学标准物质的基础。其中水系沉积物和土壤标准物质作为1:20万全国区域化探扫面样品分析量值对比和质量监控的统一标准，对提高1:20万区域化探全国扫面工作的质量和水平起到了重要作用，是中国地球化学填图取得重大成功的关键技术基础。

30余年来，物化探研究所以服务地质、地球化学调查工作为宗旨，研制的国家级地球化学标准物质总数达234种，包括9种岩石、23种水系沉积物、28种土壤、10种土壤有效态成分、5种土壤形态成分、6种农业土壤全量成分、34种生物成分、20种合成光谱分析标准、9种痕量金与12种金矿石、10种铂族元素、7种多金属矿石与精矿、6种银矿石、9种铁矿石与精矿、4种铬铁矿石与精矿、4种钼矿石与精矿、5种镍矿石与精矿、16种煤炭，其中国家一级标准物质224种，国家二级标准物质10种。所研制的标准物质国内外应用广泛，使用单位遍及地质、环保、农业、林业、冶金、建材、化工、钢铁、煤炭、食品、医疗、商检等行业领域。国内有一千余家科研院校的实验室使用，国外用户遍及美国、法国、英国、德国等30余个国家。在国际地球化学标准物质研究中居领先水平。

近十余年来，围绕中国地质调查局开展的各类比例尺区域地球化学调查工作，制备标准控制样，用于各图幅、各分析批地球化学样品分析的外部质量控制。采用已有的土壤、水系沉积物和岩石国家一级标准物质，按不同比例组合配制成不同浓度、不同基体组成的标准控制样，其量值通过计算而得，并经准确可靠方法测试均匀性和量值复核。为确保客观性，该值不对外公布，仅由物化探所标准物质研究组和中国地质调查局区化分析质量检查组负责人员掌握。在实际应用时，根据不同比例尺区域地球化学调查样品分析测试的需求，以随机密码编号的方式分组分装，每组样品设计成不同微量元素含量覆盖不同梯度分布，且任意两组样品不重复，供实验室用于不同图幅的各分析批中。自2003年至今，先后密码组合制备了用于1:25万多目标区域地球化学调查和土地质量地球化学评估的样品分析外部质量监控的标准控制样838组（12.57万瓶），用于1:25万区域地球化学勘查的标准控制样360组（5.4万瓶），用于1:5万地球化学调查的标准控制样3 610组（18.65万瓶）。为全国600余万件样品的分析测试提供了质量监控，对全国地球化学调查与评价工作的顺利开展起到了重要的技术支撑作用。

目前来看，物化探研究所研制的这些标准物质具有量值准确、定值元素多、品种齐全、系列性好和适用性强等特点，已成为地矿行业地质样品化学成分分析质量体系的基本组成部分，在我国地质找矿突破与矿山勘查开发过程中发挥了重要作用。

研究团队简介

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所标准物质研究组是专业从事地球化学标准物质研究的科研机构，主要任务是研制地球化学标准物质，保证化学元素测量量值统一。研究组原名为“地质部化探分析质量监控站”。成立30余年来，紧密结合地质矿产和地球化学调查工作，先后与全国数十个研究院所和中心实验室合作研制了234种国家级地球化学标准物质，对地质矿产行业样品测试质量体系的建立起到了关键作用，所研制的地球化学标准物质为全国各部门数以千计的单位和30余个国家所应用，在国内外具有较高的知名度和影响力。

研究组现有成员7人，其中博士1人、硕士2人，正、副高级职称各1人。具有配套齐全的标准物质制备设备，承担了全国数以百计的标准物质的制备工作，成为全国标准物质制备的基地，同时还开展了卓有成效的基础地球化学的研究工作。多年来曾获国家科技进步二等奖及国土资源系统一、二、三等奖等荣誉奖励，出版多部专著，发表专业论文50余篇。依托物化探所设立的国家标准物质地质行业分库，是国家标准物质实物库的行业分库之一，是科技基础条件平台“国家标准物质资源共享平台”的参建单位之一，是保存地质勘查勘探标准物质实物和有关技术文件的资源库，集展示、贮存和实物共享功能于一体，保存有本行业领域最高级别的标准物质，可为国家库提供所需的标准物质实物和信息，满足本行业领域对标准物质的需求。