AG新文 | 中国地质科学院团队首次报道中国铬的地球化学基准
导言
2016年5月12日，联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心正式成立，为实现将元素周期表绘制在地球上的伟大梦想迈出了重要一步。这是“化学地球”国际大科学计划的重要组成部分，执行着国家“十三五”规划纲要提出的“积极提出并牵头组织国际大科学计划和大科学工程，建设若干国际创新合作平台”的部署，也承载着服务“一带一路”战略的重要使命。Applied Geochemistry是当仁不让的勘探地球化学以及地球化学填图的顶级期刊，也自然是发表国际大科学计划相关成果的最佳平台。这一篇文章汇集了3382件表层汇水域沉积物/土壤样品，3380件深层样品，11605件岩石样品，真正“把论文写在了祖国大地上”。输出中国的地球化学填图的技术和经验，帮助发展中国家完成经济建设和生态环境保护的奠基性工作，更显大国担当。AG期刊也很荣幸与这样的使命站在一起。
第一作者：严桃桃
通讯作者：王学求
通讯单位：联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
亮点导读
中国地球化学基准计划建立了76个地球化学元素及5个指标的地球化学基准，为资源评价和环境变化提供了定量参照标尺。本文首次报道了中国铬的地球化学基准，中国汇水域沉积物铬地球化学基准值为50µg/g，铬的高背景主要与超基性岩、玄武岩和黑色页岩的分布密切相关，铬衬值浓集中心与蛇绿岩型铬铁矿床的分布一致。
成果简介
人类面临全球环境变化和资源短缺的严峻挑战，为了迎接这一挑战，国际原子能机构、联合国教科文组织、国际地质科学联合会和国际地球化学家协会等国际科学组织和科学家们一致认为需要全球一致性和持续性的权威地球化学观测数据作为环境变化的定量标尺。全球地球化学基准计划（GlobalGeochemical Baselines Project，IGCP360）于1994提出。中国地球化学基准计划作为全球地球化学基准计划的一部分，由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所王学求研究员团队牵头，于2008年启动，2014年完成，建立了覆盖全国的地球化学基准网。在全国1600个网格单元中共部署3382个汇水域采样基准点，每个基准点同时采集表层和深层样品，使用高精度分析技术和严格的质量控制，分析了包含铬元素在内的81个地球化学指标，为资源评价、环境基准建立、了解地球过去演化和预测未来全球变化提供了参照标尺和基础数据。在此基础上由联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心，提出了“化学地球”大科学计划，重点开展以下研究工作：一是建立覆盖全球的地球化学基准网，二是建立中国大河流域关键带地球化学观测网，三是开展“一带一路”关键资源评价，四是记录碳、重金属和放射性元素地球化学变化与循环，五是研究生物灭绝等重大地质事件的地球化学响应，六是研发“化学地球”大数据平台，实现数据共享。目前，中国与世界20余个国家合作，完成地球陆地面积约30%的地球化学基准网建设。这些珍贵数据，为研究元素在地球上的分布和循环、研究全球变化、发现关键资源、保护生态环境等具有奠基性意义。
作者基于“全国地球化学基准计划”采集的3382件表层汇水域沉积物/土壤样品和3380件深层样品以及11605件岩石样品的铬含量，通过统计分析得出中国铬地球化学基准值为50µg/g，高于澳大利亚和北美，低于欧洲；超基性和基性岩中Cr含量中位值远高于其在中性岩和酸性岩中的含量。铬高背景值（>75百分位）的分布主要受控于母岩类型和成矿作用，超基性岩、玄武岩和黑色页岩大面积出露的地区铬含量相对较高，如青藏高原及其东部三江特提斯的超基性岩区、东北的长白山玄武岩区、华南的峨眉山玄武岩和长江中下游的黑色页岩区（图1）。利用衬值消除区域背景值干扰后，铬的浓集中心（>97.5百分位）与铬矿床的分布相当吻合。全球已发现的铬矿床包括层状镁铁-超镁铁杂岩体中的铬矿床和蛇绿岩型铬矿床等两种类型，而我国大型铬矿床（带）以蛇绿岩型铬矿床为主，代表性矿床有雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎和中亚蛇绿岩带的大道尔吉矿床，上述铬衬值浓集中心基本上与蛇绿岩型铬矿床（带）的分布一致（图2）。初步认为三江特提斯超基性岩发育区、峨眉山大火成岩省超基性-基性岩发育区和长江中下游地区黑色页岩发育区仍有进一步寻找铬矿的潜力。这一全国尺度的铬基准数据将为矿产勘查、环境和水文地质研究提供基础数据。
本篇论文得到了中国矿物岩石地球化学学会应用地球化学专业委员会的大力支持，近日发表于国际地球化学协会主办期刊《Applied Geochemistry》上。严桃桃博士是该论文的第一作者，王学求研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、自然资源部科学技术基金、中国地质调查局国家公益性科研和地质调查等项目共同资助。
主要图表
图1 全国铬元素地球化学基准图
图2 全国铬元素地球化学基准衬度图
第一作者简介：
严桃桃
工程师
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
严桃桃，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所工程师，博士。主要从事元素地球化学和矿床与勘查地球化学的科研工作。参与多项国家和省部级科研与地质调查项目，合作发表论文20余篇，SCI论文10余篇，发明专利1项。
通讯作者简介：
王学求
研究员
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
王学求，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研究员，博士生导师，联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心常务副主任兼首席科学家，国际地科联全球地球化学基准委员会主席，自然资源部地球化学探测重点实验室主任。长期从事地球化学探测和资源勘查研究，主持国家973、重点研发等科技和地质调查项目30余项，发表论文170余篇，SCI论文50余篇，论著3部。获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技成果一等奖2项，发明专利3项。
导言 | 王梓萌（AG主编）
排版 | 周铭（复旦大学）
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