（一）目的和任务

　　火成岩是构成地壳和上地幔的基本组成物质。是地球内部岩浆作用的产物。在岩石圈的生成演化及动力学研究中, 火成岩数据提供了地壳和地幔的物质组成和物质迁移演化的重要信息。同时火成岩本身就是重要的矿产资源, 而岩浆作用又是矿床形成的重要物质来源、热动力因素和控矿条件。火成岩数据信息还是构造环境判断, 热动力学计算和矿床成因、找矿条件分析的数据基础, 对找矿勘探具有重要的价值和实际意义。近代火山的爆发活动等地质灾害, 对国民经济建设有重大的破坏作用,岩石学数据库可以为地质灾害的研究和予测提供基础数据。

　　建国以来国家投入了大量的人力、物力、财力开展了地质调查和科学研究，获取了大量的火成岩数据资料。而且随着地质大调查工作的深入, 调查手段的改进，新的数据猛增。我国火成岩数据库的研制和开发长期以来处于分散的、缺乏统一标准和共享机制的状况，无法适应当前地质调查和科研工作的要求。建设我国的火成岩数据库,及时对火成岩数据资源进行采集、抢救、整理, 使之得到科学管理和充分的开发利用, 并通过计算机技术、通讯技术和网络技术为代表的现代信息技术，实现数据的交换和共享，必将为发展我国的地质科学研究和经济建设工作起到积极作用。

　　中国火成岩数据库是九五国家科技攻关计划“中国可持续发展信息共享”项目下属的“地质矿产资源信息共享”专题的分布式共享数据库之一。中国火成岩数据库信息共享改造的任务是：按照统一的标准和规范将原有的单用户火成岩数据库，改造成为适于在INTERNET网上共享的，与全球岩石学数据库接轨的岩石学数据库系统，为国家地质调查、地质学基础研究和知识创新提供可靠的岩石学数据支持和数据共享服务。

１．调查研究

　　为了吸收国内外的先进经验，使工作有较高的起点，通过资料文献的查阅，与国际地科联岩石学数据库分委会的交流和合作、以及在国际互连网上的检索，对火成岩数据库的现状与发展趋势做了广泛的调查研究。

　　全球火成岩数据库（Igneous database）简称IGBA, 是七十年代在美国创建的。现隶属于国际地科联岩石学数据库分委会。该分委会负责岩石学数据的收集、存储和共享交流的组织工作。1992年分委会发布了IGBA第五版, 包括了全球主要国家和地区的2700多个数据源的19000多个样品的记录, 是当前唯一的全球性火成岩数据库。随着国际互联网的发展, 全球火成岩数据库已在互联网上成为无偿共享的数据资源, 为世界各国地质学家提供数据服务。全球火成岩数据库目前存在的主要问题是：

(１)　相对于海量的火成岩数据来讲, 其数据量相当有限；

(２)　数据地域分布不均衡；

(３)　缺乏经费支持, 目前完全靠各国志愿者支持，进行扩充和维护, 因此进展
　　　缓慢；

(４)　火成岩数据库由于建库较早, 数据文件采用文本格式, 用FORTRAN语言编写
　　　程序进行管理, 缺乏友好的用户使用环境, 为其推广利用造成一定困难。

　　我国的火成岩数据库与国际火成岩数据库的发展过程基本一致, 也是随着火成岩尤其是火山岩的分类命名的需要而产生和发展起来的。起步于七十年代未, 八十年代初期。与IGBA相比, 由于起步稍晚, 在数据管理系统的开发上采用了较先进的数据库技术, 比较注重数据库应用方法和应用模型的开发, 这方面有一定的优势。我国岩石学数据库主要存在的问题是：

（１）虽然有单位为自己工作和科研需要开发过火成岩数据库, 但处于分散、无
　　　统一标准和共享机制状态, 难于在广大地质工作者中推广应用；

（２）火成岩数据库数据库数据量少；

（３）数据地域分布不够均衡；

（４）缺乏专门的经费维护、更新和运行。

　　随着计算机技术发展和通讯网络的应用, 在统一的标准和规范下, 建设火成岩数据库, 扩大数据资源；遵守数据共享的原则, 进行数据库的网络环境下应用的改造；与重大科研项目紧密相结合, 加强数据库的应用是当前岩石学数据库发展趋势。

　　根据上述调研结果写出了调研报告。

２．数据库改造、调整和补充

　　中国火成岩数据库是中国地质科学院地质研究所在微机上开发的单机运行的数据库。为了实现火成岩数据库的网上共享和与全球火成岩数据库接轨，对原数据库进行了适当的改造和调整。调整后的火成岩数据库由火成岩岩体特征、火成岩样品基本信息、主要氧化物、稀土元素、痕量元素、岩石学特征、矿物组成、年代年龄、其它信息、数据精度说明和来源文献等十一个数据表组成。

　　在中国火成岩数据库改造中，参照全球火成岩数据库的数据结构，重新修订了中国火成岩数据库的数据项；开发了全球火成岩数据库与中国火成岩数据库之间数据格式相互转换的程序；补充新增了部分中国火成岩样品的数据。

　　原火成岩数据库使用我国的《地质矿产术语分类代码》国家标准，与全球火成岩数据库相比，在数据文件和数据项设置；数据精度要求；数据值及其代码等方面都有很大的差别。要达到与全球火成岩数据库共享数据，数据标准化的研究与改造是首先要解决的问题。通过与国际地科联岩石学数据库分委会主席，西班牙火成岩岩石学家J.Brandle之间的国际合作研究项目（1997-1998），对全球火成岩数据库的数据结构、数据标准化等进行了深入的分析，编制了符合全球火成岩数据库标准的代码--中英文词汇分类对照表，作为火成岩数据库的标准。

　　通过数据库改造、调整和补充以及数据标准化的研究，为火成岩数据库的共享做好了准备，同时实现了与全球火成岩数据库的数据共享，中国火成岩数据库的新增数据顺利地进入到全球火成岩数据库，并获取了全球火成岩数据库全部样品的数据，增加了数据量，扩大了数据应用范围。

３．火成岩数据库的网络共享

（1）中国火成岩网页设计

　　按本专题合同要求，中国火成岩数据库是分布式无偿共享的数据库之一。为了让用户通过国际互连网取得中国火成岩数据，火成岩网页开发是工作的重点。

　　火成岩网页框架结构设计：

• 由于火成岩岩体是赋存于一定的地理位置的，因此，以火成岩岩体所在的行政区地理位置作为数据查询主线，以火成岩岩体网页为主体，链接火成岩样品的各项数据和地质简图。

• 依据火成岩岩石学研究中数据应用的要求，为用户提供了按照岩石名称、构造位置、地质年代、同位素年龄、分析数据含量范围、岩石学特征及来源文献等进行动态查询。

（2）全球火成岩数据库网络共享
　　国际地科联岩石学数据库分委会在西班牙设立了岩石学数据库网站，并在日本设立了全球火成岩数据库检索网站，为用户提供数据服务。为了使国内的火成岩数据用户方便地查询和利用全球数据，我们设计了全球火成岩数据库网页。在该网页上提供了全球火成岩数据库（第五版）的全部数据（约20000个火成岩样品），并建立了与西班牙和日本的全球火成岩数据库检索网站的链接。由于全球火成岩数据库使用８０列的文本格式，且部分描述性信息使用代码表示，给用户的应用带来不便。为解决这个问题，在我们的全球火成岩数据库网页上为用户提供了中、英文数据结构说明和代码－中、英文名词、术语对照表。

• 参照全球火成岩数据库的数据结构，重新修订了中国火成岩数据库数据文件和数据项，编制了数据字典；
• 确定了中国火成岩数据库的标准，编制了符合全球火成岩数据库标准的16个代码--中英文词汇分类对照表；
• 完成了全球火成岩数据库与中国火成岩数据库之间数据格式双向相互转换的程序；
• 引进了全球火成岩数据库近20000个火成岩样品数据，并补充新增了29个中国火成岩体的754个火成岩样品的新数据；
• 设计了203个网页；完成了32个ASP程序设计；编制了79幅网上传输的图形文件（其中40个为采自来源文献的地质略图或地质剖面图）；
• 完成了调研报告“火成岩数据库的发展与现状”（已在《地质论评》第45卷增刊上正式发表并在网上发布）、“中国火成岩数据库信息共享改造总结报告”

（一）火成岩数据库的数据结构

　　全球火成岩数据库由两个文本文件组成，即名为IGBADAT 的数据文件和名为IGBAREF 的来源文献文件。两者以来源文献号相关联。

　　IGBADAT数据文件包含了从来源文献中采集的火成岩样品的地理位置和地质构造位置，主要氧化物和痕量元素分析数据及分析方法，地质年代和同位素年龄，岩石产状、结构构造、蚀变程度和蚀变类型，矿物组合和矿物结构特征等岩石描述信息，以及其它重要信息。这个文件划分为组，一个组可以表示一个地质单元或某一岩石类型。

　　IGBADAT为80个字符组成的顺序格式文件，又称卡片映象(card images)或物理记录，每个卡片映象的前六个字符是识别符，余下的74个字符是描述文本或数据。一部分描述文本使用代码表示，不用代码的描述文本采用英语字符或分析数据表示。每一组样品的描述和某一样品的地理位置、岩石名称和主要氧化物的数据在卡片映象中有固定位置和长度。其它数据则以固定的顺序输入，以特定的分隔符区分不同的数据项，其数据是可选的，长度是可变的，依照来源文献提供的信息的详尽情况而有所不同。这种文件格式节省了计算机的存储空间，但也使数据的检索和应用变得困难重重。尽管为用户提供了数据结构的详细描述和代码表文本文件，以及用于数据检索的FORTRAN 程序，对不懂计算机编程的用户，仍会感到不便。

　　IGBAREF来源文献文件也由长度为80个字符的卡片映象组成，以来源文献号开始，其后为来源文献的作者、文献题目、出版信息等全部内容。

　　鉴于全球火成岩数据库的文本文件格式不利于检索和应用，中国火成岩数据库系统在原有工作的基础上，采用关系型数据库对IGBA进行了彻底的改造。中国火成岩数据库系统由岩体（题目）、样品基本信息、氧化物、稀土元素、痕量元素、年代年龄、岩石描述、矿物特征、其他信息、数据说明和来源文献等11个数据表组成。

　　为了实现与全球火成岩数据库接轨和数据交换、共享，中国火成岩数据库包含了全球火成岩数据库的所有数据项。包括岩体代号，样品系统号，样品原编号，来源文献号，岩石名称，采样政区位置，经纬度，地质构造位置，SiO2等14种氧化物，La等14种稀土元素，多达20种痕量元素，地质年代区间，多达5个同位素年龄及分析方法和分析物质，岩石产状，结构，构造，新鲜程度和蚀变类型，多达10种矿物成分及其结晶特征，其他未标准化信息数据，来源文献作者，出版年，题目及出版信息等。各数据表间分别以岩体代号、样品系统号和来源文献号相关联。

（二）中国火成岩数据库管理系统

　　中国火成岩数据库采用了FoxPro for Windows 数据库管理系统。着重解决了方便用户使用和与全球火成岩数据库交换数据的问题。该系统具有如下特点：

• 开发了图形用户界面和数据库操作错误处理程序，使得不懂计算机程序设计语言的用户也可以方便的使用系统和检索数据。
• 使用代码虽然节约了计算机资源，便于计算机处理，但用户使用数据时必须查阅代码-词汇对照表才能明了数据信息的含义。要求用户准确无误地使用和识别代码会给用户造成很大的不便，也限制了数据库的推广应用。中国火成岩数据库管理系统仍采用以代码存储信息，但使用了代码-词汇转换技术，在数据库操作中将代码转换为自然语言显示。因而用户无须记忆和查阅任何代码。此外，通过热键，用户可以使代码在转换成英文或转换成中文之间进行选择。
• 系统实现了全球火成岩数据库和中国火成岩数据库之间数据格式的双向转换。可以将所需的世界各地的火成岩数据引入系统，也可将新的中国数据以IGBA的格式加入到全球火成岩数据库中，从而实现了与全球火成岩数据库的数据交换和共享。

• 链接“中国可持续发展信息网”项目主页及“地质矿产资源信息共享”专题主页；
• 展示火成岩数据库的发展历史、现状及最新动态；
• 链接火成岩数据库元数据库；
• 链接全球火成岩数据库相关网站；

• 以火成岩岩体所在的行政区地理位置作为数据查询主线，以火成岩岩体网页为主体，链接该岩体的地质概况、地质简图以及从岩体中采集的样品的各项描述信息和分析数据；

• 依据火成岩岩石学研究中数据应用的要求，为用户提供按照岩石名称、构造位置、地质年代、同位素年龄、分析数据含量范围、岩石学特征及来源文献等进行动态检索。