12月5日，按照自然资源部找矿突破战略行动办公室的总体部署，中国地质调查局国家地质实验测试中心在北京组织专家对我国自主研发的、包括野外现场分析测试装备在内的地质实验测试仪器装备推广清单进行了论证。不久前，其中的多位专家在湖北武汉参加了由国家地质实验测试中心和湖北省地质实验测试中心共同主办的的“战略性矿产岩矿分析测试技术和标准体系”野外现场分析标准方法制订专家咨询研讨会。回顾这一年，从仪器装备到技术标准，从实施方案到野外验证，中国地质调查局移动地质分析实验室的技术体系建设持续迈出坚实步伐。近日，国家地质实验测试中心副主任刘大文向记者介绍了本项工作的最新进展。
提升找矿效率，分析测试必须走到找矿一线
移动地质分析实验室研发推广是今年中国地质调查局现代化野外装备体系建设的一项重要内容，由国家地质实验测试中心牵头组织实施。
今年5月，内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗“突泉-西乌珠穆沁旗铜锡多金属战略性矿产调查评价项目”工作区内，多了一辆印有“地质勘查移动实验室”几个蓝色大字的白色仪器车。项目组人员把浅钻样品整理编号后，立刻送到这个野外分析实验室进行现场测试，所有的样品都在当日得到了测试结果，最快的仅用了两个小时，最多一天测试近70件样品。仅用两个星期，这个移动地质分析实验室完成样品测试161件，提供包括铜、锌、砷、铅、钼等在内约40余种元素共计约1万余个数据。
这次由国家地质实验测试中心、北京探矿工程研究所、中国地质调查局沈阳地调中心联合开展的移动地质分析实验室示范工作取得了圆满成功。
基于这些可靠的测试数据，项目组及时调整钻探布孔方案，原计划需要打56个浅钻钻孔，最终只打了40个钻孔，就圈出位于安山岩和花岗岩接触带上的找矿靶区，完成了目标任务。原计划70天的工作量，只用22天就高质量地完成了，节省了大量的时间、经济、人力等成本。
6月，这个“地质勘查移动实验室”来到了新疆阿尔泰地区富蕴县戈壁滩，加入了西安地质调查中心天山-准噶尔铜镍钴矿战略性矿产调查评价项目组，历时20天完成铜、钴、镍热液矿床样品分析1585件，有的样品分析甚至做到1小时内出结果。现场分析结果不仅验证了前人1:5万化探异常，还发现了新的矿化蚀变信息。随后，项目组据此部署了6条探槽进行查证，确定了进一步勘查的方向。整个勘查周期由原计划跨年度的七八个月缩短到了一个半月，节省工作周期至少6个月。
在甘肃陇南，“地质勘查移动实验室”继续大显身手：快速完成化探、岩石、矿石样品测试350余件，结果分析获取钴元素数据异常后，项目组迅速开展野外露头矿化查证，新发现铁-钴矿化点一处，为后续扩大找矿成果提供了新线索。
为了验证野外现场分析测试体系的准确性，国家地质实验测试中心还在后续时间内，将定点示范的野外现场分析样品在室内实验室进行了1:1的重份测试分析，测试结果一致性良好。
据刘大文介绍，地质分析测试是地质行业产业链上的重要一环，是地质调查和矿产勘查中不可或缺的重要技术手段，其重要地位不言而喻。以往，受技术条件、仪器设备体量的限制，地质分析测试只能远离野外、立足室内，无形之中拉长了找矿工作的时间，增加了成本，影响了效率。
“新一轮找矿突破战略行动的目标任务繁重而紧迫，提升找矿效率、尽快实现重要矿产资源的增储上产，分析测试必须融入新时代建设现代化野外装备体系，在找矿一线发挥更大作用。”刘大文强调说。
野外现场移动实验室分析测试解决方案基本成熟
其实，建立移动地质分析实验室的思路早在20世纪90年代就已经形成，受限于当时技术条件的限制和需求的不足，一直未能落地。直到2006年，受国土资源大调查计划实施带来的需求的增加，在科技部资金支持下，国家地质实验测试中心联合地科院物化探所合作研发了首台套车载快速分析技术平台。
“因为矿产勘查周期往往受技术手段所限，而地质分析测试恰恰就是木桶原理中那根最短的木板。尤其是在交通不便的偏远地区找矿，为了识别岩石的矿化情况，需要费时费力地将样品运输到相关实验室才能完成。面对样品采集、包装、运输过程中因多周转、长耗时导致的时效差、成本高及数据失真等问题，野外现场测试可谓应需而生”，刘大文说。但由于当时测试技术条件和仪器体量等限制了可操作的范围，可组合配置的仪器数量十分有限，更重要的是，长期以来，地质行业并没有形成针对野外测试的技术标准和政策体系，导致这项工作并没有在矿产勘查中得到落实和推行。
科学技术的进步和新一轮找矿突破战略行动，大大促进了移动地质分析实验室研发工作的快速发展。2022年，中国地质调查局在前期工作的基础上，以“让分析测试迈向找矿一线，助力打造现代化野战军”为目标，形成了较为成熟的野外现场移动实验室分析测试解决方案，今年进行了多次野外示范验证，现在已经基本调整定型，计划在明年的地调项目中予以大力推广。
如今活跃在地质找矿野外现场、模块化设计的“新一代固体矿产车载移动实验室”，可基本上与室内实验室相媲美，其集成搭载的颚式-盘磨一体机、盘式振动磨、微波消解仪，以及激光诱导击穿光谱仪、电弧直读光谱仪、台式能量色散X射线荧光光谱仪、大气压液体阴极辉光放电发射光谱仪、测金仪、便携式原子荧光光谱仪、近红外地物光谱仪、宽谱段地物光谱仪、小型成像光谱仪、无人机高光谱仪、锂-钾分析仪、伽马能谱仪、岩石热解分析仪等设备，形成了较为完善的野外现场快速分析装备体系，加上与之配套的原位快速分析测试技术体系，分析元素可达50~60种，分析精度接近室内实验室。同时，移动地质分析实验室的研发与应用，始终践行绿色发展理念，野外样品破碎、细碎加工和测试过程中，不使用威胁环境健康的酸碱试剂，做到绿色勘查要求。
“由于设备具有小型化、智能化、模块化等特征，车载移动实验室并非一成不变，还可按需选配和定制，以满足不同矿种找矿需求。需要说明的是，车载移动实验室更偏重于矿物元素含量的测定，更适用于找矿实战，并不能替代所有的室内地质测试。”刘大文补充说。
提升野外现场快速分析测试能力，助力找矿突破
今年，国家地质实验测试中心团队将更多的精力放到了对相关野外测试标准体系的建立上，同时争取从项目管理等政策上形成对野外分析测试结果的认可和支持。
据介绍，目前，固体矿产和稀有稀散稀土元素测定技术方法体系已初步构建，可完全满足战略性矿产中60%以上的矿产资源勘查异常查证与找矿靶区优选的野外现场分析要求。包括台式X射线荧光测定铜铅锌钴镍铷锶锆铋、辉光放电光谱法测定锂钾、发射光谱法测定锂铍铌钽银硼锡，以及已获得国家发明专利且列入自然资源部先进适用性技术名录的“离子吸附型稀土野外现场快速定性定量分析”等。
国家地质实验测试中心将继续开发立足于国产仪器的测试方法，力争准确度提高到95%以上，并将野外现场测试元素数量增加20%；2023年年底完成地调局测试标准方法3~5项，2025年完成地质行业标准方法3-5项。同时，依托国家重点研发计划项目和地质调查项目，联合有关单位开展X射线荧光光谱仪的测试方法和元器件研发，突破“卡脖子”技术限制，自主研发国产仪器的测试方法和成套的仪器设备。
“2024年，最重要的工作还是进一步开展应用示范和推广。”刘大文说，“移动地质分析实验室对西部偏远交通不便地区的找矿工作意义更为突出。在中国地质调查局的统筹下，我们已与多家兄弟单位完成对接，明年将在湘鄂交界的幕阜山、川西冕宁-德昌、青海夏日哈木等地开展野外现场分析示范应用，并积极协助中国地质调查局沈阳地调中心、西安地调中心、武汉地调中心在内蒙古、新疆、广西等地开展矿产勘查，为新一轮找矿突破战略行动和资源基地建设作出贡献。”
如今，移动地质分析实验室未来几年的发展目标已经确定：按照《中国地质调查局野外条件保障规划》的要求，在优化完善分析方法、构建野外现场分析测试体系的基础上，有针对性的配备各具特色的野外现场测试平台及相关仪器设备，形成统一的、标准化、模块化的野外现场测试体系，推广应用自主研发的仪器设备，列装国产仪器，提高仪器设备国产化比例，达到“快速、准确、便捷”的要求，提升野外专业装备水平和能力，支撑新一轮找矿突破战略行动。
在刘大文看来，移动地质分析实验室的未来还不止于“打配合战”。他认为，还可以将其拓展为现代化野外装备体系建设中的“混成旅综合野外平台”，即以现有测试功能为核心，进行“物—化—遥—钻”多功能集成，如搭载轻便的无人机、浅钻装备，通过小型无人机航磁、航电及高光谱遥感技术，结合人工智能、GIS地质解译，能够组成一个野外“地—物—化—遥—钻—分析测试”“多兵种协同作战单元”，“如能实现，我们地质调查和矿产勘查工作势必更加如虎添翼”。
