在地質(zhì)學(xué)和地層學(xué)研究中，利用地層削面的系統(tǒng)專題取樣，做巖石化學(xué)全分析和測(cè)定特征微量元素的成分，來(lái)進(jìn)行地層的劃分與對(duì)比，屬于常規(guī)的地層地球化學(xué)研究方法（尹華仁等，1980；王海峰等，1992；李靠社等，1994）。本文不擬對(duì)這種方法多作評(píng)述，而主要說(shuō)明勘查地球化學(xué)資料在地層劃分與對(duì)比中的應(yīng)用。
 
  1．區(qū)域化探資料的應(yīng)用。
 
  主要指水系沉積物和土壤測(cè)量資料的應(yīng)用。這類(lèi)資料覆蓋面廣，采樣點(diǎn)相對(duì)均勻，有利于根據(jù)元素的區(qū)域分布特征和異常展布，來(lái)辨析不同巖性地層的分布。其基本途徑是：
 
  對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求元素背景值，異常內(nèi)或相應(yīng)區(qū)段內(nèi)的平均值，以及方差、正負(fù)濃集系數(shù)等參數(shù)；采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法（如因子分析、對(duì)應(yīng)分析等）查明元素的分布序列（地球化學(xué)譜）、標(biāo)型組合，并進(jìn)行相應(yīng)的作圖；依據(jù)相應(yīng)巖系的特征元素組合，以及表征形成環(huán)境的指標(biāo)（Ba、Sr等），對(duì)地層進(jìn)行劃分和對(duì)比。
 
  利用基本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、特征元素和標(biāo)型組合來(lái)劃分與對(duì)比地層的實(shí)例很多。以贛西北地區(qū)為例，依據(jù)1：20萬(wàn)水系沉積物掃面資料，編制出了該區(qū)21個(gè)元素和氧化物的1: 50萬(wàn)地球化學(xué)圖，為地層劃分與對(duì)比提供了有效信息。例如，據(jù)地球化學(xué)資料，該區(qū)下寒武統(tǒng)的王音鋪組以富Ba、V、P2 05、Ni、Cu、Pb、Zn為特征，它的分布與Ba、V為主的組合異常一致；而在武寧城南也有一個(gè)Ba異常分布區(qū)，但地表發(fā)育的是古近系，據(jù)古近一新近紀(jì)紅盆的研究資料，其特征是Ba呈低背景，A12 03、P2 05、Ni、Zn、Y、Mn呈負(fù)異常，這與Ba異常的存在是相悖的；于是推斷，在古近系下應(yīng)有下寒武統(tǒng)存在，而且根據(jù)Ba異常呈S狀轉(zhuǎn)折，判斷該地層的分布亦有轉(zhuǎn)折，野外工作證實(shí)了這些推斷(薛運(yùn)義，1986)。
 
  前震旦系地層的劃分與對(duì)比，往往在地質(zhì)上爭(zhēng)議頗多，化探資料可以提供有力的依據(jù)。贛西北地區(qū)同樣存在這種問(wèn)題，他們根據(jù)編圖地球化學(xué)資料，依CaO/Mg0比值將前震旦系劃分出3個(gè)地球化學(xué)層，從AnZl一An22一An2，該比值依次增大，Al。0/Sr、Fe2O3、Ni、Zr等依次減小，從而為這套地層的劃分提供了地球化學(xué)依據(jù)。從地震上說(shuō)，這也符合由老至新火山質(zhì)與泥質(zhì)組分的比值降低，火山物質(zhì)從基性向中酸性過(guò)渡的規(guī)律，說(shuō)明它屬于古地槽沉積（薛運(yùn)義，1986）。再如，桐柏山北坡的變質(zhì)巖系，以往的區(qū)調(diào)工作劃分出了新元古界的二郎坪群和古元古界的毛集群。根據(jù)土壤地球化學(xué)測(cè)量資料編制了地球化學(xué)圖，統(tǒng)計(jì)出二郎坪群（變細(xì)碧角斑巖系）以及毛集群中劉莊組、堡子組（均為深變質(zhì)巖）的微量元素序列（地球化學(xué)譜）。從圖上發(fā)現(xiàn)，在二郎坪群中有規(guī)律出現(xiàn)的Cu、Ni、V、Cr等元素的弱分異富集帶，在與二郎坪群鄰近的毛集群堡子組、劉莊組分布區(qū)也出現(xiàn)，野外觀察又在此發(fā)現(xiàn)了火山巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造。據(jù)此推斷，毛集群北側(cè)的這兩組深變質(zhì)巖（混合片麻巖和混合巖），其原巖可能是中基性火山巖，當(dāng)將其歸人二郎坪群。進(jìn)一步的地質(zhì)研究證實(shí)了這一推斷（張洪，1982）。吉林集安群地層固有清河組與新開(kāi)河組層序倒置的爭(zhēng)論。根據(jù)1:5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量成果和地球化學(xué)圖的解釋，查明了Cu、Cr、Ni的高背景展布方向及其側(cè)向和垂向的分帶規(guī)律，發(fā)現(xiàn)銅分布在相應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的底部和邊部，向中心被鋅、鉛代替。據(jù)此推斷，富硼含銅的新開(kāi)河組，應(yīng)在富石墨含鉛鋅的清河組之下，為解決地質(zhì)上的爭(zhēng)議提供了地球化學(xué)依據(jù)（陳存禮等，1993）。云南區(qū)調(diào)隊(duì)以金坪幅1：20萬(wàn)區(qū)域化探資料為基礎(chǔ)，探討了哀牢山群和瑤山群的地層關(guān)系。這兩套地層分布于紅河斷裂兩側(cè)，變質(zhì)類(lèi)型相同，時(shí)代皆為元古宙。但是，依據(jù)地球化學(xué)特征，兩者有明顯差別：哀牢山群的元素組合獨(dú)特，與其他巖系不相似；而瑤山群的元素組合和含量水平，與新元古界和古生界有一定相似性；就親銅、稀有和放射性元素而言，哀牢山群低于瑤山群，而就Sr、Ba、鐵族元素、Mg、 Ca、Na、K來(lái)說(shuō)，哀牢山群明顯高于瑤山群；兩套地層特征元素(B、Li、Ba、Sr、Mg、 Ca、Na、K)含量的明顯差異，既反映海盆沉積環(huán)境的不同，也反映著沉積過(guò)程的先后，哀牢山群沉積于低鹽度的初始海盆，瑤山群沉積于后期海盆。據(jù)此作者認(rèn)為，哀牢山群屬古元古界，瑤山群則應(yīng)屬于古元古界以后的沉積層。在此次研究中，還將水系沉積物資料與巖石資料進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為兩者在元素分布、組合、分散和濃集特點(diǎn)上有相似性和可比性，可以配合使用（陳揚(yáng)玉，1993）。
 
  通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法處理數(shù)據(jù)和制圖，建立綜合性地球化學(xué)指標(biāo)，能更好地反映單元素?cái)?shù)據(jù)中包含的地球化學(xué)信息，揭示其地質(zhì)本質(zhì)。例如，根據(jù)竹山幅1：20萬(wàn)區(qū)域化探提供的28種元素的資料，用因子分析方法編制出斜參因子計(jì)量、因子剩余及綜合異常圖，  構(gòu)成綜合性的地球化學(xué)圖件，使測(cè)區(qū)的多種地質(zhì)一地球化學(xué)因素得到分解和解釋；將地球化學(xué)解釋信息清晰地顯示成圖像，成為一種地質(zhì)推斷圖。所編圖件被有效地用于變質(zhì)巖地層劃分、巖漿巖圈定和構(gòu)造預(yù)測(cè)等基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題。例如，對(duì)該區(qū)原先劃分的武當(dāng)群、鄖西群、躍嶺河群提出了不同見(jiàn)解。在因子圖上，這3套地層的分布區(qū)均被表征富Na而貧K、B的II號(hào)因子所劃定，與富K、B而貧Na的古生界地層分布區(qū)截然不同，故推測(cè)應(yīng)同屬元古宇；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，武當(dāng)群和鄖西群兩群均屬中酸性為主的火山變質(zhì)巖，在各因子計(jì)量地球化學(xué)圖上并無(wú)明顯差異，說(shuō)明它們同屬一體，即鄖西群可歸入武當(dāng)群。這些認(rèn)識(shí)已被地質(zhì)工作者接受（童霆等，1986）。
 
  這些實(shí)例表明，只要思路和方法得當(dāng)，使用區(qū)域化探的水系沉積物和土壤測(cè)量資料來(lái)解決覆蓋層下的地層劃分與對(duì)比問(wèn)題，是有效和可行的。
 
  2．基巖測(cè)量資料的應(yīng)用。
 
  對(duì)地層的劃分與對(duì)比來(lái)說(shuō)，基巖地球化學(xué)測(cè)量是一種基本手段。與次生介質(zhì)的地球化學(xué)測(cè)量相比，它能更準(zhǔn)確地獲取巖系的微量元素、特征指示元素（Ba. Sr. Li.B等）和稀土元素資料及常規(guī)的巖石化學(xué)數(shù)據(jù)，直接而可靠地查明物質(zhì)組成特征，揭示形成環(huán)境的異同，故備受地質(zhì)研究者青睞。
 
  在早期的區(qū)測(cè)工作中，基巖采樣就是研究地層問(wèn)題的重要手段。如湖北區(qū)測(cè)隊(duì)在20世紀(jì)60～70年代的1: 20萬(wàn)和1:5萬(wàn)區(qū)測(cè)中，就開(kāi)展剖面巖石光譜和巖石化學(xué)樣品采樣'借之查明地層中的元素分布特征和沉積環(huán)境，作為地層對(duì)比和劃分的依據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)’微量元素含量在元古宇神農(nóng)架群中的變化是有規(guī)律的，而被劃于其中的馬槽園組，微量元素的分布卻雜亂無(wú)章，與碎屑巖粒度也無(wú)一定關(guān)系，表現(xiàn)出短距搬運(yùn)、迅速堆積、缺乏分選的山間盆地沉積特征。根據(jù)這些化探資料，結(jié)合地質(zhì)特征，提出應(yīng)將馬槽園組劃人震旦系底部。在大別山區(qū)，查明太古宇大別群普遍含Zr較高(0.01%～0.09%)，元古宇紅安群含Zr較低。而在紅安群內(nèi)，天臺(tái)山組Ba. Sr較高，七角山組則富Cu、Pb和Cr、Ni、Co。據(jù)此，他們提出可借助地球化學(xué)特征來(lái)區(qū)分地層（湖北區(qū)測(cè)隊(duì)綜合組，1975）。
 
  20世紀(jì)80年代初，用地球化學(xué)方法研究地層的工作雖然取得良好效果，但使用的還是，光譜率定量數(shù)據(jù)和硅酸鹽全分折數(shù)據(jù)，用于解釋的主要還是P2 O5、Fe2 O5、MnO等宏量指標(biāo)，很少使用微量元素（尹華仁等，1980）。隨著分析技術(shù)的提高，測(cè)試科目擴(kuò)大，數(shù)據(jù)處理的改進(jìn)，研究不斷深入，研究效果日益突出。數(shù)據(jù)分布檢驗(yàn)，親石、親銅、親鐵類(lèi)元素的劃分，元素組合，特征元素比值，數(shù)學(xué)方法應(yīng)用等，都被提上日程(張洪，1982；尹思文，1982；童霆，1986；谷曉明，1990)。在浙江某隆起含金地層的研究中，為識(shí)別含礦層位和非礦層位，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)剖面和典型剖面基巖采樣，采用對(duì)應(yīng)因子分析模型A分兩種巖系，查明含金層位地球化學(xué)特征是：層位富金，金、銀含量皆服從正態(tài)分布，Au/Ag比可反映成因和成色，一些元素存在正相關(guān)關(guān)系（劉英俊等，1986）。在湘西板溪群含金地層研究中，通過(guò)金和微量元素地球化學(xué)特征的分析，查明含金地層的特征是：具明顯的金虧損，富As. Sb，貧Hg. Sr, Co/Ni大于1，Au/Ag和Sr/Ba低(孫承轅等，1992)。在黑色頁(yè)巖的專題研究中，不僅根據(jù)常量元素和微量（親石、親鐵、親銅）元素的地球化學(xué)特征及時(shí)空變化，通過(guò)23種元素的R型因子分析查明了元素組合的地區(qū)差異，而旦根據(jù)稀土元素的分布型式說(shuō)明了沉積環(huán)境及其穩(wěn)定性（王海峰等，1992）。
 
  從一系列實(shí)例可以看出，在早期工作中，用于地層劃分與對(duì)比的主要依據(jù)是微量元素的分布特征，地球化學(xué)判據(jù)比較簡(jiǎn)單。隨著工作的深入，把元素組合特征的研究與地質(zhì)作用過(guò)程的研究更緊密地聯(lián)系起來(lái)，引入了數(shù)學(xué)方法和地質(zhì)學(xué)研究方法，更加重視用稀土元素和指示元素來(lái)揭示地層的沉積環(huán)境，使基巖測(cè)量在地層劃分與對(duì)比中發(fā)揮出更大的作用。