河南日报客户端记者 李筱晗 通讯员 孟玥
3月30日,河南省地质局地质灾害防治中心贵金属分析实验室里,地质岩矿测试高级工程师郭家凡依然像往常一样坐在电感耦合等离子体质谱仪前,分析着“河南省临汝幅、许昌-平顶山幅、泌阳幅1∶20万区域化探34项元素补测与成图”项目样品的铂族元素含量。在这一方天地之中,没有野外勘探的壮阔,只有方寸之间的潜心钻研;没有山川湖海的浪漫,只有毫厘之间的锱铢必较。
郭家凡是自然资源部科技创新团队成员、省自然资源青年科技人才,并先后斩获了全国能源化学地质系统优秀职工技术创新成果一等奖、省五一劳动奖、省科技进步奖三等奖......这一份份沉甸甸的荣誉正是他深耕专业领域十三载,精业笃行的有力印证。

“数据差之毫厘,找矿谬以千里”
2012年6月,郭家凡从郑州大学应用化学专业硕士毕业后,次年开始工作踏入地质实验测试领域,从此与贵金属分析结下不解之缘。科班出身的他,初入岗位便把实验室当作“第二个家”,从样品前处理、试剂配制等基础工序学起,白天跟着前辈实操练习,晚上查阅前沿文献,笔记本记满仪器参数、实验步骤与数据对比结果,在反复打磨中夯实专业基础。
“地质实验测试是地质工作的‘眼睛’,数据差之毫厘,找矿谬以千里。”前辈的这句叮嘱,成为郭家凡刻在心底的职业准则。
2018年1月,他参与了“北方沉积盆地化探技术研究与扫面示范”项目样品中金元素含量分析测试工作。夏日里,他身着隔热服守在千余度的熔炼炉旁反复熔样,任凭汗水浸透衣衫,常常忙到错过饭点,深夜才离开实验室;冬日里,他用刺骨的冷水仔细冲洗实验器皿,一丝一毫都不敢懈怠,只为避免杂质干扰。为消除微小误差他经常反复试验上百次,由他经手数万件岩矿样品,分析的元素既有硅、铝、铁和钙等常量元素,也有金、铂、钯、锇、钌、铑和铱等痕量元素。他始终以严苛标准把控每一个环节,保持着入职以来数据“零差错”的纪录。
十多年来,他先后参与完成“巴布亚新几内亚地球化学填图化探样品69元素分析测试”“化学地球基准与调查评价样品分析测试”等十余项省部级地调样品分析工作,累计完成超二十万件样品,所有成果均以优秀等级通过中国地调局专家组验收。从青涩新人到高级工程师,从技术新手到行家里手,他用脚踏实地的钻研,锤炼出过硬本领,诠释了新时代地质人“爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗”的优良传统。
“只有技术突破,才能为找矿提供硬核支撑”
贵金属分析一直是地质实验测试的难点领域。郭家凡深知,唯有技术突破,才能为地质找矿提供硬核支撑。从那时起,他便打定心思,将科研攻坚作为自己职业生涯的主航道,面对一个又一个技术难题,他甘坐冷板凳,敢于碰硬茬,把每一次失败都当作逼近成功的台阶。
2023年6月,面对传统火试金分析方法存在效率低、污染大、检测下限高等问题,他创新构建了“铋试金捕集贵金属分析方法”,该方法摒弃了传统工艺的高污染弊端,在实现贵金属高效捕集的同时,从源头减少了实验污染物的产生,让整个实验过程实现了“零污染”,既保证了检测精度,又减少了对实验人员身体的伤害和对环境的影响。
2024年5月,针对黑色岩这类成分复杂、检测难度大的样品,他花了大量时间反复试验,不断调整配方和操作流程,终于摸索出一种以碲银为保护剂的黑色岩中铂钯金灰吹方法,该方法能有效提升黑色岩中铂、钯、金的分析精度,大幅降低基体杂质对检测结果的干扰,成功获得国家发明专利,解决了复杂样品分析的一大难题。

在此基础上,他还不断突破贵金属分析技术瓶颈,建立了从超痕量到常量满足各类地质样品测试需求的贵金属分析技术体系。该技术体系是目前我国检出限最低、准确度、精密度最优的地质样品贵金属元素配套分析方法。正是这份咬定青山不放松的韧劲,让他从技术应用的执行者,逐步成长为科技创新的前行者。
“让创新成果走出实验室”
在郭家凡眼中,搞科研不能只停留在实验室里,最终要能派上用场、解决实际问题。他始终坚持“科研与生产结合、技术与应用融合”,让创新成果走出实验室,赋能国家新一轮找矿突破战略行动,助力“一带一路”建设。
2020年12月,他系统梳理国内外贵金属分析技术文献,结合不同地质样品基体特性,反复开展仪器参数调试、检测方法比对,历经数百次试验验证,最终研究建立的“地质样品中贵金属元素大型分析仪器测试技术体系”,已在国内地质实验室进行了推广,取得了良好的社会效益。该体系大幅提升了贵金属分析的工作效率、降低了检测成本,为地球化学样品测试、铂族元素地球化学图绘制提供了准确可靠的数据分析支撑。
十三年来,他主持或参与完成科研项目5个,牵头制定地质矿产行业标准2个,获得国家发明专利2项。其中,“金、铂和钯含量的测定 铋试金—电感耦合等离子体发射光谱法”等2项行业标准,填补了我国相关领域的技术空白;提出的“新型镍锍试金分析方法”,摒弃了传统方法中昂贵、有毒的稀释剂,在降低成本的同时,极大地减少了对分析人员伤害和对环境的污染。
在国家共建“一带一路”倡议背景下,他研制的“铋试金一次灰吹─ICP-AES测定金、铂、钯”“新型镍锍试金—ICP-MS测定地质样品中铂、钯、锇、钌、铑、铱”分析方法,被应用于中国地质调查局“全球地球化学基准网建立与对比”“海上丝绸之路大洋洲和南美洲矿产资源潜力评价”等地质调查项目的贵金属分析检测工作,为我国及非洲、南美洲、东南亚等地区地质调查提供大量分析数据,为“一带一路”共建国家矿产资源开发提供了地质基础资料,不断推动我国贵金属特色分析技术走出国门、叫响世界。
从实验室的方寸天地,到广袤的大地山川;从国内找矿一线,到“一带一路”共建国家,郭家凡以专业功底为笔,以精准数据为墨,以坚守与创新为纸,绘就了新时代地质工作者的奋进华章。他用匠心淬炼技术,用科创筑牢根基,在地质实验测试领域默默耕耘、砥砺前行,为奋力谱写中原大地推进中国式现代化新篇章贡献地质力量。
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