我國建立地殼全元素探測數據庫
據了解,該課題為深部探測技術與實驗研究專項第四項目《地殼全元素探測技術與實驗示范》的第四課題,由中國地調局地科院物化探所組織實施。該課題的任務目標是對地殼全元素探測技術與實驗示范項目進行成果化表達,重點研發海量多尺度地球化學數據空間快速檢索與圖形化顯示技術,針對元素精確含量探測數據、盆地穿透性地球化學探測數據、地殼深部物質成分識別探測數據,建立化學地球軟件,為開展全元素探測成果表達提供技術支撐。
課題組通過4年多的努力,構建了我國統一的地球化學信息化平臺——“化學地球”(Chemical Earth),實現了針對多尺度海量地球化學數據與圖形管理。通過構建“化學地球”數據庫和地球化學圖形化顯示模型,完成了基于Web數據和圖形查詢功能,實現了對不同尺度地球化學圖的顯示、圖形與數據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。
據了解,“化學地球”是世界上地球化學領域第一個將基于Web和Globe模型的數據檢索、數據可視化和空間可視化(平面和球面)、數據分析等功能集于一身的地球化學科學數據庫。該軟件具有完全自主知識產權,開發了基于ArcGlobe的化學地球軟件一海量地球化學數據與圖形管理技術整體框架啟動界面;研制了基于ArcGIS平臺下地球化學圖的制作方法及流程;實現了不同比例尺地球化學圖平面和球面制作和發布展示。
通過“化學地球”建立的全國地殼全元素探測數據庫,共完成全國約205萬個數據入庫工作,同時將《地殼全元素探測技術與實驗示范》項目中其他課題產生的約200萬個數據納入該數據庫中,并使用歐洲、亞洲和美洲多個地球化學填圖計劃數據,對“化學地球”系統進行了測試。
據介紹,“數字地球”是20世紀末問世的定量化研究地球的新的戰略方向。目前國際上最流行的“數字地球”軟件平臺當屬谷歌地圖檢索軟件(Google Earth),通過借鑒Google Earth,地質學界提出了建設One Geology多層次地質圖應用平臺的理念。但這些都屬于物理屬性地球范疇,化學屬性地球目前還是空白。以實現化學元素在地殼分布可視化為目標的“化學地球”,能快速檢索和圖形化顯示地球上化學成分信息,如地球化學數據、地球化學圖、空間坐標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,反映出不同大地構造單元元素時空分布、演化歷史和礦床的物質背景,為未來“地殼探測工程”物質成分探測、海量地球化學數據管理、成果發布、網上查詢等提供了技術支撐。
文/聶蘭仕 王瑋 王路闊
地質專家指出礦物學研究進入大數據時代
“每人都有手機,不久的將來你們拿著手機就能去鑒定礦物。”在日前舉辦的第二屆中國(長沙)國際礦物寶石博覽會高峰論壇上,美國亞利桑那大學礦物晶體實驗室技術負責人楊和雄博士描述了這一前景。他表示相關技術的進步,已使得礦物學研究進人大數據時代。
RRUFF數據庫是知名的礦物學數據庫,用拉曼光譜儀技術鑒定礦物,在互聯網上免費向全球開放,其檢索結果有樣品圖像、產地,以及化學成分、x光數據。“未來還將提供拉曼光譜數據、紅外光譜數據。”楊和雄介紹說。
該數據庫的創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,設備便攜,操作簡易,很快能知道結果。我們采用了拉曼光譜方法,設備在2000年時有桌子那么大,2005變成了兩只手能拿設備,到了2007年一只手就可以拿著了。下一步,每人拿著裝有數據庫的手機就能去鑒定礦物。”楊和雄說。
據了解,在目前國際礦物學協會批準的近5000種礦物中,約30%的數據不完整,大數據將有助于分析礦物之間的聯系,解決很多遺留問題,同時將礦物系統化,助力于礦物演化等前沿研究。
文/喬思偉