地质实验测试是地质工作的眼睛。我国地质实验室从1952年成立地质矿产部开始，至今已走过60周年的风雨历程。60年来，我国的实验测试队伍从当初只有几十人，发展到今天近万人。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、质谱、色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全面支撑我国资源、环境和地学前缘科学研究。地质实验测试技术的发展与创新，有力地支撑了我国基础地质研究和矿产资源勘查评价工作，为我国经济社会的发展做出了重要贡献。这里凝聚了我们几代地质实验测试工作者的辛勤劳动和智慧。本文通过对我国地质实验测试60年来的工作回顾，梳理我国地质实验测试工作的发展脉络，展示几代地质实验测试人的丰硕成果，激励我们发扬优良传统，勇攀科学高峰，为建设一流的地质实验室努力奋斗。

1.   地质实验测试工作六十年回顾

1.1   20世纪50年代，地质分析实验室的初创期

1952年地质矿产部成立，从全国抽调人员组建北京化验室和南京化验室，当时全国化验技术人员只有20人。北京化验室(北平地质调查所化验室)有6名职工。1953年李四光先生在全国第一次化验工作会议上指出“地质、钻探、化验鼎足而立，三分天下各有其一”，明确了化验工作在地质找矿中的重要地位。1956年成立“地质矿产部矿物原料研究所”。1957年组建地质部沈阳、张家口、南京、汉口、重庆、兰州中心实验室。1959年全国实验室队伍发展到5000人，基本形成了以中央、各大区、省局实验室为主体的全国地质分析实验室架构。

这期间全国共召开5次实验工作会议，研究地矿实验室建设、人员培养、实验工作管理和分析质量等方面的工作，提出“化验结果准确及时是化验工作最高准则，应严格执行质量检查制度”。

这个时期化验技术从50年代初的重量法、容量法、目视比色法逐步发展到发射光谱法、极谱法、火焰光度法等仪器分析方法。1959年在陈四箴先生主持下，出版了地质分析系统第一部专业工具书《矿物原料分析》。

1.2   20世纪60年代，地质分析实验室的调整巩固提高期

20世纪60年代初，实验室机构进行调整。60年代中期，建立了“矿产综合利用研究所”，加强矿产综合利用研究；在广东黄圃组建地质矿产部第九实验室，在甘肃永登组建第十实验室，承担全国含铀矿石的物质组成和选冶实验；地质大队建立了实验室，承担普查、区测的分析和岩矿鉴定工作。

60年代初地质实验室在全国率先引进X射线荧光光谱仪，开发了X射线荧光光谱分析方法，开始了大型仪器多元素同时测定的新篇章。分析技术向精细化发展，形成一套铌、钽、镓、锂、铷、铯、铂、钯、硒、碲等元素的基本分析方法。制备了超基性岩、铜矿、铁矿、金矿、磷矿、汞矿、钨矿、铌钽矿、铬铁矿等实验室管理样品。

这期间特别强调实验测试工作要适应地质工作的需求，针对当时南岭钨矿，辽吉硼矿，新疆铬矿，杨子中下游富铜、富铁和贵州汞矿等18个重要矿种的重点矿区的技术问题作为重点任务，开展复杂矿种的物质组分和选矿、综合利用研究。

1.3   20世纪70年代至80年代中期，地质分析实验室技术发展期

1972年以后地质分析实验室逐步恢复正常工作，这时地质实验管理格局也逐步完善。当时国家地质总局将地质实验科技发展规划和管理制度作为重点，前后多次组织制定实验技术发展规划，颁发了《地质实验工作技术管理制度》。1978年“地质矿产部岩矿测试技术研究所”成立。

70年代实验室致力于痕量元素分析技术发展。陈四箴先生在我国率先研究开发的催化动力学分析方法，解决了超痕量铂族元素、卤素测定的难题。姚修仁先生研究开发的催化极谱分析方法，使钨锡钼等元素检测达到10^-6以下。在当时没有现代化仪器的情况下，这些方法有效地解决了痕量元素测定的难题。70年代中期，原子吸收光谱技术进入地质分析实验室，为痕量金属元素分析提供了灵敏、准确、快速的技术手段。70年代后期，地质分析实验室开始自主研发分析仪器，地质仪器厂生产的原子吸收光谱仪、分光光度计和发射光谱仪为地矿实验室提供了重要的仪器来源。为及时反映当时的地质分析测试水平和技术需求，1973年对《矿物原料分析》一书进行修编，更名为《岩石矿物分析》。

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。1980年原辽宁、湖北、江苏、陕西、四川地矿局中心实验室扩建为五个大区测试中心，在完成本省测试任务的同时，要承担本大区的疑难实验任务。国家增加了对实验测试技术研究的投入，实验室引进一批大型精密测试仪器，如X射线荧光光谱、多道电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、火焰原子吸收光谱(FAAS)、石墨炉原子吸收光谱(GFAAS)、电感耦合等离子体原子荧光光谱(ICP-AFS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、中子活化分析(NAA)，改善实验室技术装备条件。

1989年“地质矿产部岩矿测试技术研究所”加挂“国家地质实验测试中心”牌子，成为当时全国十个国家级测试中心之一。1989年成立了国家计量认证地矿评审组，有67个地质分析实验室通过国家认证，获得向社会提供公正性检测数据的资格。

80年代地质实验测试技术发展很快，这个时期的特点有三：一是X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱和电感耦合等离子体质谱全面进入地质分析实验室，开展在地矿样品分析中的应用研究；二是建立了以X射线荧光光谱和电感耦合等离子体发射光谱为主体的区域化探样品配套方法，大大加快了1∶20万区域化探扫面工作的进程；三是电感耦合等离子体质谱的引进，解决了稀土元素测定的难题。这个时期，“依金找金”技术为全国金矿勘查的突破提供了强有力的技术支撑。80年代后期各类地质分析实验室达400多个，每年完成测试样品约79万件。十年共完成了2000多个矿区的评价任务。十年内获得国家成果奖励19项；省部级一、二等奖66项，三、四等奖439项。

1.4   20世纪80年代后期至90年代，地质分析实验室的困惑期

1985年国家开始经济体制改革和科技体制改革，实验室改革全面展开，从计划经济的事业费拨款转向按合同和项目拨款。实验室开始漫长的改革探索之路。

90年代地质行业处在发展的低谷，勘探矿区锐减，测试任务大幅下降。全国实验室业务发展受到重挫。实验室通过开拓技术市场、发展多种经营来增加收入，维持生存。这期间实验测试队伍萎缩到1000多人。

在此期间，科技工作者没有停止探索的脚步。1986年至1988年岩矿测试技术研究所梁国立先生参加了我国大洋四号科考船的861、871和881次航行，进入中太平洋和东太平洋进行资源调查，利用X荧光光谱分析技术进行现场样品测定，为大洋资源调查现场提供了及时准确的科学数据，为我国太平洋经济专属区的圈定起到重要的技术支撑。这也是我国地质分析首次走向海洋现场。1996年在海拔最高4700多米的西藏扎布耶盐湖建立了现场实验室，为钾盐的开发利用做出贡献。在经费匮乏的年代，为了解决仪器设备老化问题，进行了大规模的零部件国产化改造。日本理学3080 X射线荧光光谱成功改造是最典型的例子。90年代中期岩矿测试技术研究所开发的X荧光光谱集成分析系统，作为地矿部重点科研成果推广项目，对全国20多家实验室的X荧光光谱仪进行了改造，有效改善仪器功能，延长了仪器寿命。1992年岩矿测试技术研究所组建了我国第一个“Re-Os年代学实验室”，杜安道研究员率先在我国开展硫化物矿床年代学测定方法研究，为硫化物矿床成矿理论研究提供重要技术支撑。该实验室现在是中国地质调查局重点实验室，与国内外研究机构建立了广泛的合作关系。1993年李家熙先生创建了“中国地质科学院生态环境地球化学研究室”，开展地球化学与环境、生命科学相关研究。该实验室现在是国土资源部重点实验室，其研究领域拓展到环境调查、机理研究和环境治理等多个领域。经过行业专家的共同努力，1991年《岩石矿物分析》(第三版)出版。

1.5   21世纪以来是地质分析实验室的第二个春天

1999年《地质大调查纲要》和《地质大调查实施方案》正式启动，从此开启了地质实验工作的新纪元。2006年我国成功主办了“第六届国际地质和环境材料分析大会”(Geoanalysis 2006)，全球26个国家160多名学者参加了会议，我国的地质实验测试技术逐步从国内走向国际。至2010年全国共有队级以上实验室300多个，10万元以上大型仪器设备上千台(套)，从业人员8000多人。一批高学历年轻人加入到地质实验测试队伍。同位素分析、微区分析、形态分析、现场分析和有机分析技术快速发展。形成一批国家级、省部级重点实验室和49个国土资源部矿产资源监督检测中心。

中国地质调查局的科研专项、国土资源部的公益性行业专项、国家重大专项和各种基金每年为地质实验测试提供数千万乃至上亿元的研究经费，为地质实验技术创新发展提供了资金保障。2001年在科技部的支持下，成立了北京离子探针中心，开展同位素年代学和同位素地球化学研究。在刘敦一研究员带领下很快进入国际前沿研究行列，他们利用高分辨二次离子探针质谱，解决地球科学重大理论和技术问题，取得一系列重大科研成果。截至2011年12月，国内外学者运用在中心获得的数据，在国内外学术期刊上共发表论文970余篇，其中国际SCI 论文332篇。近五年单台SHRIMP仪器的年度科研成果产出量在同类仪器中已跃居世界第一。2001年由罗立强研究员负责在江苏东海建立了我国第一个科学深钻现场的流体实验室，为我国研究地球深部提供了大量及时准确的科学数据。

在地质调查项目的支持下，建立了多目标地球化学调查54种元素(组分)分析方法配套方案和质量控制方案，完成了165万平方公里50多万件多目标地球化学填图样品测试，专家组制定的外部质量控制和内部质量控制相结合的分析质量控制方案，使得165万平方公里地球化学图幅实现无缝对接。科技人员攻克了铂族元素，稀有、稀散元素和卤素测定等技术难题，建立了国际地球化学勘查填图计划76元素配套分析方案，为我国地球化学填图引领世界水平提供了强有力的技术保证。建立了全国地下水污染调查分析体系，测定组分达100多项，其中无机分析64项，有机分析88项。完成了珠江三角洲、华北平原、淮河流域、长三角等地区四万多组地下水样品测定任务，为全国地下水污染调查提供了有力的技术支撑。建立了我国生态地球化学调查评价有机分析体系，技术先进、方法配套，集野外样品采集包装与保存、数据处理与地球化学填图为一体，实现了土壤、沉积物、粮食和果蔬五大类样品中42种持久性有机污染物的测定，为我国开展有机污染物地球化学调查与评价奠定了技术基础。

近年来在国家重大科学仪器设备开发专项的支持下，国土资源实验室承担了多个大型仪器研发任务。2011年北京离子探针中心承担“同位素地质学专用TOF-SIMS科学仪器”项目，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所承担“大深度三维电磁探测技术工程化开发”项目。2012年国家地质实验测试中心承担“波谱-能谱复合型X射线荧光光谱仪的研发与产业化”项目，南京地质调查中心承担“岩心光谱扫描仪研发与产业化”项目，中国地质调查局北京探矿工程研究所承担“超高温高压钻井液流变仪的研发及产业化”项目。几年以后将有一大批具有自主知识产权的大型科学仪器研发成功，逐步减少仪器设备对外依存度。2011年《岩石矿物分析》(第四版)出版，该书汇聚了最新研究成果，反映了当今我国地质实验测试技术水平。

“十一五”期间全国地质实验室获得国家级二等奖1项，省部级一等奖10项，二等奖38项，三等奖20项。在国内外SCI、EI检索期刊发表论文203篇，国内核心期刊发表论文1278篇；出版论著17部，译著1部，专利多项。

“十一五”期间，全国实验室检测能力翻了一番，达到每年800万件样品的检测能力。

2.   六十年发展的成就

经过一代又一代地质分析人的努力，已经形成了具有我国特色的地质实验测试体系，该体系覆盖了岩石矿物分析、水分析、岩矿鉴定、岩土工程和综合利用等学科领域。60年的发展主要体现在：①建立了具有我国特色的地质样品测试技术体系；②建立了比较完善的质量控制和标准化体系；③野外现场分析向高技术集成化的方向发展；④岩矿鉴定和综合利用为资源开发利用做出重要贡献；⑤同位素分析及地质年代学测定进入国际先进行列；⑥对地质工作的支撑和服务社会功能进一步增强。60年来，我国的实验测试技术从无机分析拓展到有机分析，从元素分析拓展到形态分析，从整体分析拓展到微区分析，从实验室分析拓展到野外现场分析。完成了从陆地到海洋，从岩石、土壤、沉积物到地下水，从地质找矿到地质科研，从资源到环境的各类样品测定，为地质工作提供了海量数据。出版了《岩石矿物分析》等几十部专业著作，制定了一批技术标准和分析规程，研制了几百种岩石矿物等各类地质样品标准物质。

60年来我国的地矿实验工作从小到大，从弱到强，从传统走向现代，从国内走向国际。形成了一支攻坚克难、勇于创新的地质实验测试队伍，一个装备精良的地质分析实验室网络，一套适用于我国地质工作要求的技术方法体系、质量控制体系和标准化体系。60年的发展使我们体会到：地质工作的需求是实验测试发展的动力；合理人才结构和仪器配置是实验测试发展的基础；科学管理体制和运行机制是地质实验测试发展的保证。

3.   当前面临的形势与任务

我国正处在经济社会快速发展时期，对于资源和能源的需求量上升很快，国家对地质工作的投入很大。国土资源部的“十二五”科技发展规划和中国地质调查局的一系列地质调查专项的实施，绘制了地质工作发展蓝图。地质工作的形势和任务发生了深刻变化，地质实验测试技术面临新的挑战和新的要求。

3.1   地质找矿对地质实验测试的需求强劲

为破解我国工业化、城镇化、农业现代化带来的资源能源刚性需求和我国资源能源对外依存度居高不下的资源供给刚性制约两大难题，国家开始实施“找矿突破行动计划”。这是今后一个时期全国地质工作面临的主要任务。与此同时，地方公益性项目和社会对地质找矿的投入每年达数百亿元。找矿突破对地质实验测试工作需求强劲。

“十二五”期间中央公益性地质工作部署了能源矿产调查、非能源重要矿产调查与战略勘查、基础地质调查、海洋地质调查、国土资源保护与利用调查等重大地质专项。地质矿产资源保障工程包括地质矿产调查评价、国外矿产资源风险勘查、矿山地质环境恢复治理、矿产资源节约与综合利用等。开展重点成矿区带矿产地质调查评价、青藏高原地质矿产调查评价和专项基础地质调查与研究。海洋地质保障工程包括海洋区域地质调查和重点海域油气调查。能源矿产调查与评价，主要开辟油气勘探新区、新领域，全面推进油页岩、油砂、天然气水合物、页岩气等非常规油气资源调查与探测。矿产资源节约与综合利用主要任务是研发呆滞矿产资源利用技术，研发提高复杂矿产资源综合利用率技术，开展金属尾矿综合利用，包括铁尾矿、有色金属尾矿、贵金属矿的综合利用等。

地质找矿样品成分复杂，许多检测和综合利用技术有待攻关。地质找矿样品数量逐年增大，检测项目增多，质量要求越来越高，对地质实验室技术创新和能力建设，对实验测试的承载力以及质量技术管理均提出了新的更高的要求。

3.2   生态环境地球化学对地质实验测试的需求迫切

在“十二五”以及更长时期，世界将面临越来越严重的环境恶化、气候变化等全球性问题，而我国面临的情况则更为严峻。抓住关系国计民生的社会发展中的重大问题，应用地质实验测试方法开展生态地球化学环境、交叉学科的研究，全球环境变化研究等，促进和保障社会科学和谐发展，是当前也是随着社会发展越来越重要的一项工作，对地质实验测试的需求更为紧迫。

“十二五”期间，在我国东北松嫩平原和三江平原、西北地区、西南岩溶区、东南地区安排了面积约为100万平方公里的地下水污染调查评价工作。查明这些地区地下水污染状况，评价地下水污染程度及变化趋势，编制地下水污染防治与保护区划，建立地下水污染预警系统，为全国地下水污染防治和地下水资源保护、保障饮水安全和健康、促进人与自然和谐相处提供依据。土地质量地球化学调查评价也是当前一项重要任务。通过全国土地质量调查，系统掌握主要农牧区土壤地球化学特征，揭示重金属等元素迁移循环过程与土地质量演变规律，解决影响土地质量和生态安全的科学问题。土地质量地球化学调查需要测定土壤样品54项元素和指标、水样品30项水质指标。土地质量地球化学评价需要测定有益、有害元素和有机污染物。测试工作量大，技术、质量要求很高，需要改进技术，建立以现代分析技术为主的高效率、低成本、低污染的快速灵敏分析方法。

3.3   地学发展对地质实验测试的需求广泛

随着地学研究工作的深入开展，越来越依靠实验测试工作。21世纪地球科学研究趋势是以从地表走向深部、从定性走向定量为特征，全面开创地质科学研究与应用的新局面。对微区分析、微量分析、原位分析、高精度同位素分析有着极其广泛的需求。重大地质工程、基础地质、成矿和找矿理论等方面的创新性研究，强烈依赖于实验测试数据的准确度和精确度，测试是地学研究突破的关键。我国要实现从地质大国到地质强国的跨越，必须有测试技术的突破与创新。

3.4   地质实验室自身发展的急需

实验室领军和骨干力量薄弱，科技创新能力不强；样品检测的承载力不能满足地质工作的需要，检测及时率不能保证；测试工作和地质工作结合不紧密；实验室管理制度有待完善，质量监管需要加强；实验室管理信息化网络化程度不高。这些问题制约了实验室发展。实验室发展需求包括两个方面：一是实验室管理需求，建立一套现代化的实验室管理体系，有利于制度的实施与监管，有利于人才培养，有利于提高工作效率和水平，有利于行业自律；另一方面是技术发展需求，用现代高新技术代替落后的测试技术，用绿色环保实验测试技术代替污染环境影响健康的测试技术，这是地质实验室发展的必然趋势。地质实验室必须不断改进管理，不断进行技术创新推进技术进步，才能高水平全方位地服务于国家地质工作，为我国经济建设和社会发展服务。

谨以本文纪念地质实验测试工作60年和陈四箴先生诞辰100周年。陈四箴先生是著名的岩石矿物化学分析家，是我国地质实验测试的奠基人。1952年他在北京组建了地质矿产部第一个地质分析实验室。为了保证矿产勘查的质量，他高度重视岩矿样品的分析质量，在地质部系统建立了一套严格的质量管理制度，在设备条件极其简陋的年代，带领技术人员攻坚克难，主持研制了我国第一批质量管理标样，解决了岩矿测试中大量的技术难题。他发明的小体积沉淀法测定硅的技术方法作为经典被列入教科书。他在全国率先开展了动力学催化分析技术研究，解决了微量稀有稀散元素和卤族元素测定的难题，主持编写的《矿物原料分析》、《岩石矿物分析》是全国地质分析实验室最具权威性的专业著作。陈四箴先生治学严谨，兢兢业业，为地质实验测试事业贡献了毕生精力。我们永远崇敬并怀念他。