我國建立地殼全元素探測數(shù)據(jù)庫

據(jù)了解，該課題為深部探測技術(shù)與實驗研究專項第四項目《地殼全元素探測技術(shù)與實驗示范》的第四課題，由中國地調(diào)局地科院物化探所組織實施。該課題的任務(wù)目標(biāo)是對地殼全元素探測技術(shù)與實驗示范項目進(jìn)行成果化表達(dá)，重點研發(fā)海量多尺度地球化學(xué)數(shù)據(jù)空間快速檢索與圖形化顯示技術(shù)，針對元素精確含量探測數(shù)據(jù)、盆地穿透性地球化學(xué)探測數(shù)據(jù)、地殼深部物質(zhì)成分識別探測數(shù)據(jù)，建立化學(xué)地球軟件，為開展全元素探測成果表達(dá)提供技術(shù)支撐。

課題組通過4年多的努力，構(gòu)建了我國統(tǒng)一的地球化學(xué)信息化平臺——“化學(xué)地球”（Chemical Earth），實現(xiàn)了針對多尺度海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)與圖形管理。通過構(gòu)建“化學(xué)地球”數(shù)據(jù)庫和地球化學(xué)圖形化顯示模型，完成了基于Web數(shù)據(jù)和圖形查詢功能，實現(xiàn)了對不同尺度地球化學(xué)圖的顯示、圖形與數(shù)據(jù)交互查詢以及采樣信息查詢等，方便各級用戶得到自己需要的信息。

據(jù)了解，“化學(xué)地球”是世界上地球化學(xué)領(lǐng)域第一個將基于Web和Globe模型的數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)可視化和空間可視化（平面和球面）、數(shù)據(jù)分析等功能集于一身的地球化學(xué)科學(xué)數(shù)據(jù)庫。該軟件具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，開發(fā)了基于ArcGlobe的化學(xué)地球軟件一海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)與圖形管理技術(shù)整體框架啟動界面；研制了基于ArcGIS平臺下地球化學(xué)圖的制作方法及流程；實現(xiàn)了不同比例尺地球化學(xué)圖平面和球面制作和發(fā)布展示。

通過“化學(xué)地球”建立的全國地殼全元素探測數(shù)據(jù)庫，共完成全國約205萬個數(shù)據(jù)入庫工作，同時將《地殼全元素探測技術(shù)與實驗示范》項目中其他課題產(chǎn)生的約200萬個數(shù)據(jù)納入該數(shù)據(jù)庫中，并使用歐洲、亞洲和美洲多個地球化學(xué)填圖計劃數(shù)據(jù)，對“化學(xué)地球”系統(tǒng)進(jìn)行了測試。

據(jù)介紹，“數(shù)字地球”是20世紀(jì)末問世的定量化研究地球的新的戰(zhàn)略方向。目前國際上最流行的“數(shù)字地球”軟件平臺當(dāng)屬谷歌地圖檢索軟件（Google Earth），通過借鑒Google Earth，地質(zhì)學(xué)界提出了建設(shè)One Geology多層次地質(zhì)圖應(yīng)用平臺的理念。但這些都屬于物理屬性地球范疇，化學(xué)屬性地球目前還是空白。以實現(xiàn)化學(xué)元素在地殼分布可視化為目標(biāo)的“化學(xué)地球”，能快速檢索和圖形化顯示地球上化學(xué)成分信息，如地球化學(xué)數(shù)據(jù)、地球化學(xué)圖、空間坐標(biāo)信息等在全球不同尺度的分布，直觀揭示地殼中元素的分布，反映出不同大地構(gòu)造單元元素時空分布、演化歷史和礦床的物質(zhì)背景，為未來“地殼探測工程”物質(zhì)成分探測、海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)管理、成果發(fā)布、網(wǎng)上查詢等提供了技術(shù)支撐。

文/聶蘭仕 王瑋 王路闊

地質(zhì)專家指出礦物學(xué)研究進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代

“每人都有手機(jī)，不久的將來你們拿著手機(jī)就能去鑒定礦物?！痹谌涨芭e辦的第二屆中國（長沙）國際礦物寶石博覽會高峰論壇上，美國亞利桑那大學(xué)礦物晶體實驗室技術(shù)負(fù)責(zé)人楊和雄博士描述了這一前景。他表示相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，已使得礦物學(xué)研究進(jìn)人大數(shù)據(jù)時代。

RRUFF數(shù)據(jù)庫是知名的礦物學(xué)數(shù)據(jù)庫，用拉曼光譜儀技術(shù)鑒定礦物，在互聯(lián)網(wǎng)上免費向全球開放，其檢索結(jié)果有樣品圖像、產(chǎn)地，以及化學(xué)成分、x光數(shù)據(jù)?！拔磥磉€將提供拉曼光譜數(shù)據(jù)、紅外光譜數(shù)據(jù)。”楊和雄介紹說。

該數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建源于美國航天局火星探測項目的需要，“項目要求鑒定時盡量不損壞樣品，設(shè)備便攜，操作簡易，很快能知道結(jié)果。我們采用了拉曼光譜方法，設(shè)備在2000年時有桌子那么大，2005變成了兩只手能拿設(shè)備，到了2007年一只手就可以拿著了。下一步，每人拿著裝有數(shù)據(jù)庫的手機(jī)就能去鑒定礦物。”楊和雄說。

據(jù)了解，在目前國際礦物學(xué)協(xié)會批準(zhǔn)的近5000種礦物中，約30%的數(shù)據(jù)不完整，大數(shù)據(jù)將有助于分析礦物之間的聯(lián)系，解決很多遺留問題，同時將礦物系統(tǒng)化，助力于礦物演化等前沿研究。

文/喬思偉