2.筹划和指导区域化探全国扫面计划
原生晕方法只是一种在矿产详查阶段的战术性辅助找矿手段。他决心要使化探成为一门在找矿中起战略性指导作用的科学,在20世纪70年代开始筹划中国的区域化探全国扫面计划,并首先在皖浙赣地区进行试点研究。
1978年,他正式向国家地质总局提出了“区域化探全国扫面计划”的建议,并于次年1月获得批准。1979年5月,他编写了区域化探全国扫面计划内地及沿海采样暂行规定;8月,在郑州举办了为期7天的全国地球化学填图方法短训班,据其在短训班上的讲稿出版的专著《区域化探》是进行该计划的指南。
为使该计划获得圆满成功,他从一开始就针对国外同类项目的严重缺陷,采取了十分严格的质量保证措施,这些措施包括:
(1)将中国大陆划分为内地及沿海地区以及边远地区两大部分,对不同地球化学景观地区采用不同的采样方法,以获取有代表性的样品。为前者制定了标准化的水系沉积物采样方法,将后者进一步划分为森林沼泽区、半干旱荒漠区、干旱荒漠区、高寒山区、高寒湖区、岩溶区、黄土覆盖区及深切割山区等,分别制定相应的采样方法。
(2)为制定统一的分析质量监控方案,确保各实验室的分析数据能够进行对比,按照他的意见组织全国40多个实验室先后研制了被公认为权威性的国际地质标准物质18个水系沉积物、8个土壤和6个岩石的标准样,使该计划获得了数以千万计的高质量数据。
(3)国外同类项目因重要的痕量、超痕量元素的分析检出限太高而漏掉了许多理应被发现的异常。因此,他要求所有被分析的痕量及超痕量元素的分析检出限都必须降到其地壳丰度值以下。为达此目的,在他的指导下,研究制定了一套使用多元素、多方法分析系统的大规模分析方法,从而保证获得了超低检出限的分析数据。
这些措施使该计划取得了极大的成功,迄今已经覆盖了中国7.7×106平方千米国土,建立起了全球最引人注目的全国规模的地球化学数据库,在矿产勘查和环境监控等方面发挥了巨大的作用。以金为例,他根据少量文献推测自然界的金应以大量超微细(亚微米及纳米)颗粒形式存在,为此要求大幅度提高分析精度,降低金的分析检出限。根据他的要求,经过分析工作者的努力,将金的分析检出限一降再降至0.3ppb[1]。在此基础上,他指导学生制定并发展了化探找金的新理论、新方法,使金矿勘查取得了突破性的进展,发现了诸如小秦岭和烂泥沟这样的世界级金矿区。他与学生王学求合著的《金的勘查地球化学 理论与方法 战略与战术》对金矿地球化学勘查的理论和方法技术问题进行了系统的总结。
通过对该计划所取得的海量高质量数据的研究,他提出了地球化学块体的新理论:地球上一些巨大的成矿带是富含巨量成矿金属的地球化学块体,巨量的成矿物质供应是形成大型、特大型矿床的首要条件;可以用低密度地球化学填图方法勾绘出富集成矿物质的地球化学块体,并且可以勾绘出其内部结构,地球化学模式谱系也套合于其中,从而追踪到巨型矿床在巨大的地球化学块体中“聚焦”的地点,由此制定出“迅速掌握全局,逐步缩小靶区”的找矿新战略。提出的这一新理论将化探从一种辅助性的战术方法提升成了掌控全局、起战略性指导作用的科学,为找巨型矿床提供了理论基础和有效的方法。