在化學(xué)教科書與專業(yè)字典中,往往都附有一張系統(tǒng)的元素周期表。這張凝聚著科學(xué)智慧的圖表,不僅揭示了物質(zhì)世界的內(nèi)在規(guī)律,更以精妙的邏輯將看似孤立的元素串聯(lián)起來,構(gòu)建起完整統(tǒng)一的自然體系框架。然而,相較于元素周期表所展現(xiàn)的理論秩序,人類對元素在地球的分布與循環(huán)認知有限。國際社會急需權(quán)威觀測數(shù)據(jù),以破解全球資源利用、生態(tài)保護等可持續(xù)發(fā)展難題,為環(huán)境治理與資源規(guī)劃提供科學(xué)支撐。
2016年,依托中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所建立的聯(lián)合國教科文組織全球尺度地球化學(xué)國際研究中心發(fā)起“化學(xué)地球”大科學(xué)計劃倡議,目標(biāo)是“將元素周期表繪制在地球上,建立化學(xué)屬性數(shù)字地球,以服務(wù)于全球資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展”。
“‘化學(xué)地球’是將元素周期表上所有天然元素分布和循環(huán)繪制在地球上,建立‘化學(xué)地球’大數(shù)據(jù)平臺,支撐全球自然資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。”中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所首席科學(xué)家王學(xué)求在接受《中國報道》記者采訪時說。
“化學(xué)地球”大科學(xué)計劃前身可追溯至2008年提出的全球地球化學(xué)基準計劃概念。
2008年,國家重點專項“深部探測技術(shù)與實驗研究”發(fā)布。王學(xué)求承擔(dān)了“地殼全元素探測技術(shù)與試驗示范”工作,并提出“化學(xué)地球”的概念,形成“化學(xué)地球”大科學(xué)計劃基本研究框架。隨著項目的深入推進,王學(xué)求及其團隊完成81項指標(biāo)(含76個化學(xué)元素)的中國地球化學(xué)基準圖編制。
基于此,全球地球化學(xué)基準網(wǎng)開始籌建,王學(xué)求擔(dān)任全球地球化學(xué)基準委員會主席。由他領(lǐng)導(dǎo)并實施的國際合作研究計劃全球地球化學(xué)基準計劃也隨之拉開序幕。
王學(xué)求告訴《中國報道》記者:“‘化學(xué)地球’大科學(xué)計劃擬解決的核心科學(xué)問題包括全球關(guān)鍵元素超常富集時空分布和戰(zhàn)略資源效應(yīng)、全球碳元素基準和分布循環(huán)、與環(huán)境健康有關(guān)的有害重金屬元素和放射性元素基準與風(fēng)險、地球歷史重大災(zāi)PG電子網(wǎng)站害事件有關(guān)元素(鉑族元素和揮發(fā)性元素)的時空分布和指示意義?!?
2023年,聯(lián)合國教科文組織根據(jù)第37C/33號決議,通過執(zhí)行局第216屆會議決定,由聯(lián)合國教科文組織全球尺度地球化學(xué)國際研究中心負責(zé)實施“化學(xué)地球”大科學(xué)計劃。
運行9年來,聯(lián)合國教科文組織全球尺度地球化學(xué)國際研究中心取得一系列豐碩成果,初步建立了約占全球陸地面積三分之一的地球化學(xué)基準網(wǎng),提供了76個化學(xué)元素基準值,編制了第一張全球地球化學(xué)圖;初步建成中國地球化學(xué)觀測網(wǎng);完成特提斯成礦帶和12個重點國家地球化學(xué)填圖;編制稀土、鋰、銅和金等元素多尺度系列地球化學(xué)圖400余張,發(fā)現(xiàn)云南超大規(guī)模中重稀土礦床;PG電子網(wǎng)站初步建立“化學(xué)地球”大數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和服務(wù),為綠色土地保護利用和地方綠色發(fā)展提供大數(shù)據(jù)支持。
除了建立全球地球化學(xué)基準網(wǎng)、中國地球化學(xué)觀測網(wǎng),“化學(xué)地球”大科學(xué)計劃還提出,通過國際合作開展重點成礦帶1∶500萬比例尺、重點國家1∶100萬比例尺和重點地區(qū)1∶25萬比例尺區(qū)域地球化學(xué)填圖,服務(wù)全球發(fā)展和國家“一帶一路”倡議。
“截至目前,我們與40余個國家合作建立了約占全球陸地面積三分之一的地球化學(xué)基準網(wǎng),與‘一帶一路’沿線個國家開展雙邊合作,完成1∶100萬比例尺國家尺度地球化學(xué)填圖面積350萬平方千米,老撾、蒙古國和柬埔寨等12個國家第一次有了高質(zhì)量地球化學(xué)圖,這都是中國對世界的貢獻?!蓖鯇W(xué)求告訴《中國報道》記者。
“一帶一路”倡議的重要合作伙伴之一。中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所正高級工程師周建回憶道:“2014年,在中國、老撾雙方尋求加強地質(zhì)調(diào)查合作背景下,我們奔赴老撾,開啟老撾化學(xué)填圖旅程?!?
1∶100萬比例尺地球化學(xué)填圖,首次獲得了老撾全境71個元素地球化學(xué)圖集。老撾北部華潘地區(qū)區(qū)域尺度1∶20萬比例尺地球化學(xué)填圖的完成,為華潘地區(qū)礦產(chǎn)資源調(diào)查提供了基礎(chǔ)圖件。與此同時,還為老撾培養(yǎng)了一支優(yōu)秀的地球化學(xué)填圖隊伍?!敝芙ǜ嬖V《中國報道》記者,基于前期取得的資源勘查等地球化學(xué)領(lǐng)域成果,老撾下一步還要開展更大比例尺的地質(zhì)和地球化學(xué)填圖。如今,中國、老撾雙方正在洽談中。
“經(jīng)過幾十年的創(chuàng)新攻關(guān),我國的勘查技術(shù)和裝備研發(fā)水平明顯提升,基本具備了全域、多尺度、高精度綜合勘查能力,綠色勘探技術(shù)能力達到國際先進、部分國際領(lǐng)先的水平。通過‘一帶一路’倡議,我們不僅為沿線國家提供了礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)的技術(shù)和裝備,也展示了我們的合作理念和水平。”