破譯地球化學密碼 探尋未知深地寶藏————記地球化學勘查領軍人王學求

（本文發表于2024年第4期）

作者簡介

劉烜，記者，主要從事礦業輿情監測、礦業領域新聞采訪寫作與編輯工作。

人物簡介

王學求，中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所研究員、自然資源部地球化學探測重點實驗室主任、聯合國教科文組織全球尺度地球化學國際研究中心首席科學家、國際地質科學聯合會全球地球化學基準委員會主席。主持國家重點研發項目和地質調查項目等30余項，發現大型金礦16處、大型稀土礦3處，發表論文近300篇。獲國家科技進步獎二等獎1項、省部級科技獎一等獎3項。享受國務院特殊津貼，國土資源部科技領軍人才，榮獲中共中央、國務院、中央軍委頒發的“慶祝中華人民共和國成立70周年”紀念章。

從一塊巖石，一粒礦物晶體，一個元素，揭示過去漫長46億年間地球發生的故事，預測未來地球的變化，探尋其深處蘊藏的豐富礦藏······這是地球化學科學家王學求長期以來一直從事的工作。近40年間，他在勘查地球化學理論和全球地球化學基準研究領域取得了國際領先的成果，為我國金礦、稀土礦等的發現作出重要貢獻。同時，由他領導實施的“化學地球”國際大科學計劃，在編制出第一張全球地球化學基準圖的同時，還揭示了全球尺度化學元素分布規律，他也因此被譽為“將元素周期表繪制在地球上的科學家”。

以滿腔熱忱 獻身化探事業

擇一事以終生，專一行而成峰。或許，地球化學注定要成為王學求一生的羈絆。

1982年，18歲的王學求從遼寧復縣（現大連瓦房店市）以優異成績考入長春地質學院。由于高中時期化學成績優異，并在省內化學競賽中取得過優秀名次，他選擇報考勘查地球化學專業。“那時候考大學，我們對地質工作并不了解，但是一看到有地球化學專業，可以和自己喜歡的化學長期打交道，便毫不猶豫地報名了。”談及求學經歷，王學求笑著說。

1986年，王學求大學畢業時學習成績在全系排名第一。在老師的建議和學校的推薦下，他申請了著名地球化學科學家、中國科學院院士謝學錦教授的研究生。但是，一直到推薦日期臨近結束，卻遲遲未收到謝院士的回復。正在王學求焦急等待之際，謝院士的一封電報如同一盞明燈點亮了他的求學生涯。這封電報十分簡短卻鏗鏘有力——“學求同志，歡迎你獻身中國化探事業！”從此，王學求正式步入應用地球化學研究領域。

在謝院士的指導下，王學求的眼界和思路更加開闊。同時，謝院士“迅速掌握全局，逐步縮小靶區”的找礦思想也深深啟發和影響了他。

云南省紅河州稀土找礦項目便是一個很好的例證。2008年至2014年，王學求團隊在深部探測與實驗專項“中國地球化學基準與綜合研究”的支持下，利用匯水域沉積物采樣，獲得全國81個指標（含76個化學元素）地球化學基準值。2016年，團隊在前期成果的基礎上，實施了“化學地球”大科學計劃，并在全國圈定稀土元素地球化學異常區35處，同時新發現稀土超常富集區9處，這其中便包括云南紅河州地區。這個過程就是謝院士說的“迅速掌握全局，逐步縮小靶區”。隨后，項目團隊通過進一步研究發現，該地區輕重稀土比值與華南稀土異常最為接近。因此，他們選擇該區域開展1∶25萬、1∶5萬和風化剖面地球化學勘查，經鉆探驗證，最終發現潛在超大型離子吸附型稀土礦。

學一行、干一行、愛一行，根扎得不深何以長出參天大樹。在近40 年的工作中，王學求先后主持國家重點研發項目等20 余項，在金礦勘查地球化學、穿透性地球化學和全球地球化學基準研究領域均取得系統性創新成果，不僅突破了傳統理論認識和技術瓶頸，還創立和發展了金礦和稀土礦勘查地球化學理論及探測技術，指導發現大型金礦16處，主持發現大型稀土礦1處，為我國勘查地球化學處于世界領先地位作出杰出貢獻。

從最初喜愛化學，到成為一名杰出的地球化學科學家，正是因為這份熱愛與專注，激勵王學求不斷探索，勇攀地質高峰。

>王學求在云南稀土礦開展野外調查工作

以地質報國 深耕勘查地球化學

“謹以此書獻給所有從事科研與勘查，歷經千辛萬苦找金的人。”

在王學求辦公桌上，有一本由他和謝院士共同撰寫的專著《金的勘查地球化學 理論與方法·戰略與戰術》。這本書為現代金礦勘查地球化學提供了翔實可靠的基礎資料和更趨完善適用的理論基礎，同時也見證了王學求一路走來，在金礦找礦過程中的感悟和重要成果。

有人說，勘查地球化學在我國金礦“批量發現”中發揮了重要作用。

據原地質礦產部（2000年前）和中國地質調查局（2000—2015年）的統計數據顯示，我國通過地球化學填圖發現金礦900余處，約占全國黃金資源量的40%。而其中由謝學錦和王學求團隊發展的金礦地球化學理論與技術，則為探明金礦資源儲量作出了巨大貢獻。也正因此，有媒體贊譽，在我國已探明的黃金資源儲量中，有近一半都是謝學錦和王學求科研團隊發展的地球化學填圖技術“發現”的。

據了解，20世紀80年代之前，受金的化學惰性和密度大、難以從原生金礦風化進入地表等傳統理論束縛，“發現金地球化學異常”一直是全球性難題，因此世界各國的地質學家均未開展過金礦區域地球化學填圖。而此時的中國，正值改革開放初期，亟需大量外匯引進技術和設備，由于當時中國外匯有限，因此黃金成為必不可少的硬通貨。針對國家需求和國際學術難題，王學求在謝學錦院士的指導下開始從事金礦勘查地球化學研究。由于金元素在地球上含量稀少，肉眼不可見，分布極不均勻，需要上千倍富集才能形成人類可以利用的礦產資源，因此發現金礦難度極大，需要不斷發展現代地球科學理論和礦產探測技術。為此，王學求通過反復實驗，使用光譜量和透射電鏡技術，最終發現地球化學樣品中大量存在超微細亞微米—納米金，并經實驗證實納米金具有晶體結構，來自于隱伏內生礦體，據此提出了超微細金概念，被國外同行稱作“超微細金勘查概念模型”。這一發現，不僅實現了我國金礦勘查地球化學遷移機理研究從描述性模型到實證性科學質的飛躍，還圓滿解釋了惰性金長距離和大深度遷移機理，奠定了金礦區域化探和覆蓋區金礦勘查理論基礎。

隨后，由這一重要發現發展演變而來的超微細金地球化學填圖技術，被廣泛應用于高寒草原區和干旱荒漠區地球化學調查中，并取得一系列重要找礦成果：

在高寒草原區西秦嶺，發現刷經寺、平武銀廠、大水、大橋、加甘灘5個超大型金礦；

在荒漠區，發現甘肅南金山、小西弓、余石山3個大中型金礦；

>王學求（右）在西藏野外調查

據統計，依據該技術我國探明大型以上金礦16處，探獲黃金資源總價值超過2 500億元，為我國金礦發現作出突出貢獻，使我國自2014年開始一躍成為世界第一產金大國。

這些數字的背后，是王學求地質報國的責任與擔當，更是他矢志不渝堅守地質事業的初心與理想。

隨著工作的不斷深入，從20世紀90年代末開始，王學求的科研工作從金礦找礦逐漸向鈾、銅、鎳、稀土等國家亟需的關鍵礦產資源延伸。通過長期的野外實踐和實驗室科研攻關，王學求及其科研團隊針對覆蓋區找礦難題，提出穿透性地球化學概念和元素大深度遷移理論，開拓了覆蓋區地球化學勘查研究領域，創立穿透性地球化學理論，研發納米地球化學等3種探測技術，為隱伏礦勘查提供了關鍵技術支撐。

在稀土找礦領域，由王學求帶領的科研團隊更是大放異彩。眾所周知，稀土永磁材料是高能效電機、新能源汽車和風電不可或缺的核心材料，其性能優異，是目前磁性最高的永磁材料，被廣泛應用于汽車、風電、智能制造等新興產業。在新一輪能源革命背景下，新能源汽車和風電領域增長趨勢明確，將有效帶動稀土需求的增長。我國雖然是世界稀土產量第一大國，但是80%以上都是輕稀土鑭和鈰，市場上對于輕稀土釹和中重稀土依然供不應求。尋找國家亟需的中重稀土礦床是新一輪找礦突破戰略行動中亟待解決的科學難題。為此，王學求團隊首次在全國開展了16個稀土元素的地球化學填圖，歷經13年努力，不僅發現16個稀土元素的富集規律，還創造性地提出將“輕重稀土比值小于3.5”作為中重稀土礦找礦判別標志。更重要的是，他們在云南紅河州發現超大規模富含重稀土離子吸附型稀土礦，對于完善我國稀土產業布局、助力西南地區鄉村振興具有重要社會價值和經濟價值。

“把論文寫在祖國的大地上，把科技成果應用在實現現代化的偉大事業中。”多年來，王學求主編專著2部，發表論文279篇（總被引5 476次，其中以第一作者和通信作者發表的SCI論文81篇，總被引1 453次）。其研究成果還獲得國家科技進步獎二等獎1項、國土資源科學技術獎一等獎1項，其他省部級成果獎一等獎2項。同時，他還入選國土資源部科技領軍人才。

以化學地球大科學計劃 在地球上繪制元素周期表

博觀而約取，厚積而薄發。

2008年，是一個重要的轉折點。這一年，國家重點專項《深部探測技術與實驗研究》發布，這是我國歷史上規模最大的地球深部探測計劃，為期四年。王學求承擔了該項目的第四項工作任務——《地殼全元素探測技術與試驗示范》。其目標是按照全球地球化學基準網格，建立中國出露地殼76種元素的基準值，制作化學元素時空分布基準地球化學圖。同時，發展穿透性地球化學技術和深部物質識別技術，為深部找礦提供有效手段等。

隨著項目的深入推進，王學求及其團隊的科研成果逐漸顯現——編制《中國地球化學基準圖集》，建成全國地球化學基準展，聯合國教科文組織全球尺度地球化學國際研究中心正式成立，并落戶中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所。作為研究中心的首席科學家，王學求肩負起新的責任與使命。研究中心成立之際，基于前期開展的大量工作和取得的成果，王學求發起“化學地球”國際大科學計劃倡議，即通過持續記錄全球化學元素基準與變化、分布與循環科學數據，將元素周期表繪制在地球上，并建立“化學地球”大數據平臺。該計劃得到22個國家的代表簽字響應。2022年，“化學地球”國際大科學計劃被納入全球發展高層對話會主席聲明成果清單。2023年，聯合國教科文組織將“化學地球”國際大科學計劃寫入第37C/33號決議，并由該中心負責實施。

運行8年來，研究中心取得了一系列豐碩成果，建立了覆蓋全球陸地面積1/3 的地球化學基準網和中國陸域地球化學觀測網，發現滇南超大規模中重稀土礦床。同時，初步建立“化學地球”大數據平臺，通過數據共享與服務，實現“地球化學”向“化學地球”（化學屬性“數字地球”）的華麗轉變，為全球綠色發展和高層決策提供了重要科學依據，也為綠色土地保護利用和地方綠色發展提供了大數據支持。王學求及其團隊的工作也受到國際社會的高度重視和認可，“將元素周期表繪制在地球上”的宏偉科學工程正有條不紊地實現著······

> 王學求在青海野外調查

如何讓地球大科學計劃服務于民？王學求充分利用“化學地球”大數據平臺成果，使地球化學調查服務地方綠色產業發展成為行業新典范。

2019年，王學求團隊承擔實施了河北省重大科技成果轉化專項項目“地球化學大數據在綠色產業發展中的應用示范”。項目以“化學地球”大數據平臺為基礎，開展了河北省永清縣和固安縣土壤、地下水和農作物地球化學調查，并基本摸清了兩縣所屬鄉村主要耕地地球化學數據。

稀有清潔土地資源是鄉村振興和脫貧致富的寶貴財富。王學求深諳這項工作的重要性。為此，團隊采取嚴格保護與高端高效利用的原則，依托大數據平臺，進一步開展以農業產業園為單元的地塊詳查，并編制綠色、有機、功能性農產品和中藥材土地利用規劃等，為打造首都都市圈高端、綠色、健康休閑產業發展地提供數據支撐。

在永清縣，項目組獲取了該縣全域386個自然村和5個農業科技園土壤、地下水、農作物地球化學基礎數據，初步構建了該縣耕地高精度的地球化學特征分區分級體系。同時，項目組還研發了基于“化學地球”大數據平臺的綠色土地展示查詢系統和移動客戶端App，編制了綠色土地二維碼。

這個二維碼以土壤環境信息化大數據平臺作為支撐，不僅可為生產端農戶、農業產業園和終端消費者提供可追溯的產品生長周期的地球化學大數據監測監控數據，還能為自然資源和生態環境等主管部門、農業園區、農戶對生態環境的精準科學控制和高效利用提供相應依據。

2024年6月，永清縣386個自然村和5個農業科技園的1 162個綠色土地擁有了二維碼。通過掃描二維碼，人們清晰地看到從水土、綠色農產品、綠色食品到銷售市場的完整溯源鏈條，實現了普通大眾對科學數據的查詢和應用。

>王學求在內蒙古開展稀土礦野外調查工作

為礦業發聲 讓科研成果服務于民

2008年，王學求還擁有了一個新的身份。

這一年，他當選第十一屆全國人大代表，并開啟參政議政、履職盡責的新征程。

從當選第十一屆全國人大代表開始，他便堅定地表示：“作為一名人民選出的科技工作者代表，我的職責首先是將科研成果和科學數據服務于決策，服務于人民。”

他是這么說的，也是這么做的。在連續兩屆擔任全國人大代表期間，王學求先后提交《建議加快構建國家資源戰略儲備體系》《我國境外資源勘查開發面臨的困境及建議》《建立自然災害分級快速響應機制的建議》等一系列參政議政建議，以實際行動踐行一名科學家的責任與使命。

王學求認為，國際大科學計劃必須具備的兩個條件：一是科學前沿，二是社會關注。2023年6月，王學求受邀通過線上直播方式在國內外同步作科普報告，講述“化學地球”國際大科學計劃相關內容，架起科學團體、政府決策與社會公眾之間的橋梁。2024年國慶節期間，他受邀在央視10套科教頻道《十分科學》欄目開展系列科普講座。該講座以“化學地球為主題，共7集，內容既有前沿的科技創新成果介紹，也有基礎的科學知識普及；既有理論的講述，也有原理的演示，使觀眾在輕松愉悅的視頻中享受了一場科學盛宴。同時，他還熱衷于為學生普及地球化學知識。先后多次參加“科學家進校園”活動，為中學生作《元素周期表與地球的故事》科普報告。他時常說：“學生科普意義重大，不論工作多忙，我都不會拒絕。”為全社會推動形成講科學、愛科學、學科學、用科學的良好氛圍發揮了積極作用。

>王學求被授予“慶祝中華人民共和國成立70 周年”紀念章

櫛風沐雨，寒來暑往。轉眼間，王學求與地球化學結緣已近40年。這些年，他的足跡遍布荒漠戈壁、高山峻嶺、峽谷盆地、廣袤草原······一次次披星戴月、風餐露宿，他始終樂在其中。時光早已把他從一位熱血青年雕塑成一位經驗豐富的長者，但他對地球科學的熱愛和執著追求卻不曾改變。他說，一代人有一代人的使命，一項事業的發展總需要有一批人的付出與奉獻。

正值新一輪找礦突破戰略行動如火如荼推進之際，地球化學仍將發揮重要作用。王學求始終奮戰在一線，為找礦，也為礦業綠色高質量發展，貢獻一名地球化學科學家的智慧與力量！

作者： 劉 烜

編輯： 張佳楠

排版： 張佳楠

審核： 刁淑娟

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