关键元素与生命健康:中国耕地缺硒吗?

地球上的生命和非生命都是由自然界已发现的92种化学元素组成的,通过全国土壤地球化学基准值与人体血液元素含量对比研究,发现血液中40~50种化学元素平均值与土壤地球化学基准值的分布高度一致,表明这些关键元素与生命息息相关。近年大家持续关注的硒(Se)元素是人体必需的微量元素,缺乏会产生健康风险,但摄入过量也会导致中毒,因此被称为健康窗口元素。过去研究认为,中国耕地缺硒是造成健康危害的原因之一。本文通过对全国3 382个网格化点位土壤采样,获得Se的地球化学基准值和空间分布数据,发现中国贫硒国土面积,按照世界卫生组织推荐值(0.1 mg/kg)和中国规范(0.125 mg/kg)计算,分别占21.1%和31.6%;适宜区(0.125~0.40 mg/kg)面积大约555万km²,占国土面积约57.1%;富硒区(>0.40 mg/kg)面积达110万km²,占国土面积约11.2%。贫硒国土主要分布在青藏高原和内蒙古局部地区,而中国9大平原的粮食主产区耕地总体上不缺硒,其中珠江三角洲平原、广西平原、成都平原、长江中下游平原是富硒区(>0.40 mg/kg),华北平原、东北平原、三江平原、关中平原是硒边缘区-适量区(0.125~0.40 mg/kg),只有河套平原是缺硒区(<0.125 mg/kg)。根据覆盖全国的网格化土壤采样分析结果,发现低硒带呈不连续的片状分布于内蒙古东部至青藏高原一带,与传统认为“低硒带分布于东北三省至西南云贵高原”不完全一致。硒的空间分布模式主要受地质背景、岩石类型、土壤类型和自然地理景观控制。     

云南红河州超大规模离子吸附型稀土矿的发现及其意义

围绕国家战略性产业发展对稀土资源的需求, 特别是紧缺的重稀土资源, 如何快速有效地发现富含重稀土矿床找矿靶区是勘查地球化学急需解决的问题。“化学地球”大科学计划获得全国地球化学基准数据, 圈定稀土异常超常富集区9处, 其中新发现的滇南红河州蒙自—中越边境地区稀土富集区轻重稀土比值(LREE/HREE)为3.5, 与华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿异常LREE/HREE比值一致。结合地质背景、成矿母岩、气候和地形地貌特点等初步判断具有寻找类似华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿资源潜力。因此, 对这一异常的核心区, 开展了1:25万、1:5万地球化学调查和风化剖面测量, 并经29个钻孔验证, 初步发现马鞍底潜在超大型富含重稀土离子吸附型稀土矿。富矿区分布于坡度较缓的坡脚处, 风化母岩为印支期和燕山期花岗岩、元古界斜长片麻岩和变粒岩。风化剖面厚度最深可达25 m左右, 富矿层位位于全风化层, 一般在2~13 m深度, 矿体平均厚度6~13 m, 最厚可达21 m, 平均品位0.14%。根据29个钻孔和84个风化壳剖面测量, 初步估算稀土潜在矿石量约9.46亿吨、稀土氧化物潜在资源约100万吨。这是我国首次在滇南地区发现潜在超大型离子吸附型稀土矿。该离子吸附型稀土矿同时富含轻稀土(镧、铈、镨、钕)和重稀土(钆、铽、镝、钇), 具有重大经济价值和科学意义。这一发现表明开展从极低密度、低密度到高密度地球化学调查, 获得全部16个稀土元素高质量数据是发现离子吸附型稀土矿的快速有效方法。