【正文】 的融合。作者在2000年曾向國土資源部及中國地質(zhì)調(diào)查局提出過一系列的大科學(xué)研究計劃，現(xiàn)修改補充列舉如下。（1）化學(xué)元素在全球尺度上的分布及其資源與環(huán)境效應(yīng)（2004—2020）迄今為止，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了元素周期表上104種元素中的88種元素（其他為人工合成的）在地殼中的存在。但人類至今對這88種元素在全球的分布詳情知之甚少（只知道少量元素在地球某一區(qū)域的分布）。地球化學(xué)家的一個夢寐以求的理想是能夠做出這88種元素在全球分布的地球化學(xué)圖。這樣我們就會對元素在人類所居住的行星表面的地球化學(xué)分布有一個整體的了解。這不僅可以為全球礦產(chǎn)資源的總量評價和分布規(guī)律提供直接信息，而且還會為評價人類賴以生存的地球化學(xué)環(huán)境、工業(yè)化進程所造成的影響提供最直接的依據(jù)。中國在這一領(lǐng)域已經(jīng)走在世界前列，并開始與哥倫比亞、南非、中亞、西亞等國家合作。這對于我們迅速掌握全球資源具有重要意義，并可為“走出去”的全球礦產(chǎn)資源勘查提供最有可能找到大礦的靶區(qū)，免除過去在國外找礦的盲目性。（2）全國76種元素地球化學(xué)圖集的編制（2004—2010）正在川滇黔桂4省區(qū)進行試點，其后將在全國推開。了解元素周期表上幾乎所有元素的空間分布，乃是人類歷史上的創(chuàng)舉，它將使新類型難識別礦的地球化學(xué)勘查理論與方法產(chǎn)生突破性進展，并建立對今后科研極有價值的全國組合樣品庫。這一大科學(xué)項目不僅能為前述全球性項目提供技術(shù)支撐，而且能為（3）、（4）、（5）項目提供多種新類型、難識別礦的重要信息。（3）找尋大型、巨型礦床的新方法新理論（2004—2020）20世紀80年代以來，尋找和區(qū)分巨型礦床，一直是礦產(chǎn)勘查的焦點。中國的最新研究成果表明，巨型礦床與一般礦床的主要并可以量化的差別在于巨型礦床有著巨量的成礦物質(zhì)供應(yīng)。這種巨量的物質(zhì)供應(yīng)表現(xiàn)為地球上存在某種成礦元素含量特別富集的地球化學(xué)塊體。中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心對中國東部及中西部地球化學(xué)塊體內(nèi)礦產(chǎn)資源潛力預(yù)測的研究已提出了在全國找大礦的許多靶區(qū)，這可作為新一輪國土資源大調(diào)查中部署勘查工作的依據(jù)，而勘查的成敗又可反過來促使地球化學(xué)塊體理論與方法研究的進一步發(fā)展。例如今后不僅要測定成礦物質(zhì)的全量，還要發(fā)展新技術(shù)去測定成礦物質(zhì)中只有一部分呈活動態(tài)易被各種流體攜帶的金屬（成礦可利用金屬）的量，并追蹤其逐步富集的軌跡，從而能更可靠地預(yù)測大型，甚至巨型礦床。（4）深穿透地球化學(xué)與隱伏區(qū)礦產(chǎn)勘查技術(shù)（2004—2020）出露區(qū)經(jīng)歷了人類肉眼上千年的找礦歷史和一個多世紀的系統(tǒng)地質(zhì)勘查，找到新的礦產(chǎn)地的可能性越來越小。尋找新的大型礦床的最大機遇在隱伏區(qū)。國際勘查界正聚焦于占陸地面積一半的隱伏區(qū)礦產(chǎn)勘查。這是進入獲取深部直接信息找礦時代所面臨的真正挑戰(zhàn)。要解決外來運積物覆蓋區(qū)的地球化學(xué)調(diào)查與礦產(chǎn)評價問題，首先就必須發(fā)展一整套完善的從樣品采集、樣品處理、分析測試、質(zhì)量監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理到圖件制作的新方法。在大調(diào)查中使用這一整套戰(zhàn)略性與戰(zhàn)術(shù)性深穿透地球化學(xué)調(diào)查方法，可大大減少在隱伏區(qū)特別是在西部沙漠、黃土及沖積扇地區(qū)找礦的盲目性。而在大調(diào)查中及時驗證這項研究的成果，其成敗又可進一步推進深穿透地球化學(xué)理論與方法的發(fā)展，使之更好地為隱伏區(qū)的礦產(chǎn)勘查服務(wù)。（5）新類型難識別礦地球化學(xué)勘查（2010—2020）勘查地球化學(xué)的特點，就是借助于分析技術(shù)，可以有效識別肉眼無法識別的礦床類型或礦種，在發(fā)現(xiàn)難識別礦種或難識別類型礦床上取得了巨大成功。但現(xiàn)在依然有些新的難識別礦種或難識別類型礦床，有待于深入研究和找礦技術(shù)的突破，如砂巖型鈾礦、鉑族元素礦床、稀有分散元素礦床和油田中伴生的金屬礦床等。這項研究建立在過去的地球化學(xué)填圖，特別是第（2）項大科學(xué)計劃獲得大量信息的基礎(chǔ)之上。（6）多目標(biāo)地球化學(xué)填圖與多層次環(huán)境地球化學(xué)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過不同尺度的地球化學(xué)填圖，建立多層次地球化學(xué)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（全國性監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、大流域性監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、重點經(jīng)濟區(qū)（工農(nóng)業(yè)和礦業(yè)區(qū)）監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)）。根據(jù)監(jiān)控結(jié)果，加強研究，使多目標(biāo)地球化學(xué)填圖的應(yīng)用更有效地擴大到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土地利用的規(guī)劃、環(huán)境保護及能源勘查。使多層次環(huán)境地球化學(xué)監(jiān)控成為一種制度，以獲取環(huán)境污染的連續(xù)記錄，提出預(yù)警與治理措施，為國家治理環(huán)境提供依據(jù)。（7）地球化學(xué)工程學(xué)與生物地球化學(xué)修復(fù)技術(shù)利用對化學(xué)元素在地球上的行為和分散機理的知識，發(fā)展用于由于自然原因和人類活動造成的地球環(huán)境污染治理或廢棄物處理的地球化學(xué)工程學(xué)。通過對某些植物吸收特定金屬和有機物的能力進行調(diào)查和實驗研究，查明它們累積重金屬和有機物的量和累積速率，篩選高累積植物；利用植物基因工程轉(zhuǎn)移技術(shù)培育快速生長的高累積植物，將其用于清理重金屬和有機物污染，為創(chuàng)建具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的地球化學(xué)工程治理高技術(shù)產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。這些大科學(xué)計劃都有著直截了當(dāng)解決資源與環(huán)境重大問題的明確目標(biāo)，因而必須有新思路和新技術(shù)，必須與大規(guī)模調(diào)查、勘查或生產(chǎn)工作密切結(jié)合。因為沒有新思路與新技術(shù)，用老一套的做法無法解決這些重大難題，而不在大規(guī)模調(diào)查、勘查或生產(chǎn)中實踐，這些新思路與新技術(shù)的有效性就無法得到驗證與發(fā)展。有了新思路、新技術(shù)，通過大規(guī)模實踐，解決了國計民生中的重大問題，并在發(fā)現(xiàn)大量新現(xiàn)象與新事實之后將會產(chǎn)生新理論。新理論不是靠冥思苦想或追隨國外改頭換面所能產(chǎn)生的。3　從勘查地球化學(xué)到應(yīng)用地球化學(xué)以上所述是中國勘查地球化學(xué)今后發(fā)展的思路與具體措施。如果國家各級決策者都有此共識，并采取有力措施，促進多學(xué)科的融合，那么到2020年時，勘查地球化學(xué)就將不但有可能使其應(yīng)用范圍大加擴展，解決許多資源、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、健康的重大問題，而且還將有可能為地球表層系統(tǒng)科學(xué)、區(qū)域找礦學(xué)、礦床成因?qū)W、地球起源及演化、地球表層動力學(xué)、生命起源學(xué)提供新思路和新的基礎(chǔ)性資料，故稱之為“應(yīng)用地球化學(xué)”更符合其研究內(nèi)容?？辈榈厍蚧瘜W(xué)今后之所以可能有這樣大的作為是因為，正如地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)是各種尺度的地質(zhì)圖一樣，它的基礎(chǔ)是周期表上所有元素（除惰性氣體和人工元素）的、各種尺度的、各種類型的地球化學(xué)圖。迄今為止，在國內(nèi)外被稱之為“應(yīng)用地球化學(xué)”的學(xué)科尚處在逐漸成型的階段。從事這項研究的人來自多個學(xué)科——數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地學(xué)，以“應(yīng)用地球化學(xué)”為名的雜志發(fā)刊于1986年，但至今尚無名為應(yīng)用地球化學(xué)學(xué)會的學(xué)術(shù)團體。表1為Applied Geochemistrｙ第17卷論文內(nèi)容的統(tǒng)計。表1的統(tǒng)計表明，《應(yīng)用地球化學(xué)》的文章以理論研究為主，而所研究的問題大都是比較局部的問題，涉及地球化學(xué)圖的文章一篇也沒有。而《地球化學(xué)勘查雜志》卻刊載了大量應(yīng)用性文章，且涉及面較廣。其他應(yīng)用性文章散見于許多農(nóng)業(yè)與環(huán)境的雜志之中，這些文章中大多數(shù)以解決針對性很強的局部問題為主。英國的I. Thornton早已看到這一點，他1993年發(fā)表在《應(yīng)用地球化學(xué)雜志》上的題為《20世紀90年代環(huán)境地球化學(xué)與健康——全球觀點》的文章中寫道：“由于地球化學(xué)圖與圖集繼續(xù)覆蓋更大面積，90年代將為科學(xué)家提供一個激動人心的機會。那就是可以開始用全球眼光去研究那些過去只能在局部和區(qū)域尺度上研究的問題?！笨辈榈厍蚧瘜W(xué)擴大其應(yīng)用范圍，改稱為應(yīng)用地球化學(xué)，并將目前還是一盤散沙的應(yīng)用地球化學(xué)界凝聚在一起，有利于點面結(jié)合，有利于更多從事數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)的人士與勘查地球化學(xué)的多學(xué)科融合，使研究工作更深入，也有利于傳統(tǒng)的應(yīng)用地球化學(xué)界，因為有了不同尺度地球化學(xué)圖作為研究基礎(chǔ)而開闊眼界。這一改名問題已波及國際勘查地球化學(xué)界，國際勘查地球化學(xué)家協(xié)會的一些理事們已于2002年上半年提出此問題，但出發(fā)點與我們有所不同。他們只是考慮到礦業(yè)蕭條、會員人數(shù)在減少，希望將勘查地球化學(xué)家協(xié)會改名為勘查與環(huán)境地球化學(xué)家協(xié)會，期望以此吸收更多會員入會。但2002年8月國際勘查地球化學(xué)界的元老之一G. J. S. Govett寫信給協(xié)會的通訊雜志《Explore》，反對這一名稱，建議改名為應(yīng)用地球化學(xué)協(xié)會（Association of Applied Geochemistrｙ）。然而，在2002年底一次通訊投票中，Govett的建議卻未能得到支持。其后，勘查地球化學(xué)界的許多知名人士，包括中國的王學(xué)求，聯(lián)名寫信支持“應(yīng)用地球化學(xué)協(xié)會”的名稱，故協(xié)會于今年9月第21屆國際化探大會在愛爾蘭召開之際再一次投票表決通過更改名稱為“應(yīng)用地球化學(xué)家協(xié)會”的決議，并就此決議征求所有會員的意見。作者衷心希望國際勘查地球化學(xué)界能目光遠大，支持這一改名，以促進多學(xué)科的大融合。4　萬事俱備，只欠東風(fēng)地質(zhì)科學(xué)的傳統(tǒng)是以認識地球為其主流，以滿足人類的好奇心。國際上許多地質(zhì)大師的興趣更多在于億萬年前的事件及千萬公里的深度，而對與人類生存息息相關(guān)的數(shù)十百千年前后、數(shù)公里的表層不甚感興趣。近年來迫于社會的壓力，各國地質(zhì)機構(gòu)也正在作重大的改革、調(diào)整，強調(diào)地質(zhì)工作要面對國計民生。但由于傳統(tǒng)思路影響太深遠，很少去區(qū)分以認識地球為主的理論性研究與解決資源和環(huán)境重大問題密切相關(guān)的應(yīng)用理論性研究，因而多少仍有換湯不換藥之嫌。此問題也許在中國更為突出。新一輪國土資源大調(diào)查已進行了5年之久，研究與大調(diào)查脫節(jié)的問題仍未能很好地解決就是一例。因而“2020年的勘查地球化學(xué)，從勘查地球化學(xué)到應(yīng)用地球化學(xué)”，應(yīng)集合國內(nèi)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地學(xué)有志之士，研究與調(diào)查、生產(chǎn)工作密切聯(lián)系，真正解決資源、環(huán)境中的許多重大問題。這一理想是否能實現(xiàn)，還需國內(nèi)地質(zhì)界達成新的共識，也需有關(guān)部委的領(lǐng)導(dǎo)有此遠見及膽識，以及其下屬層層決策者亦有共識，不致陽奉陰違。在此共識的基礎(chǔ)上，建設(shè)采取下列有力措施。（1）在物化探研究所建立應(yīng)用地球化學(xué)開放實驗室或研究中心。研究中心吸引國內(nèi)外地學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)各方面的有志之士參與，負責(zé)研究前面列舉的大科學(xué)計劃中的關(guān)鍵性方法技術(shù)與理論問題，并將成果在大科學(xué)計劃中大規(guī)模驗證。（2）中國地質(zhì)學(xué)會的勘查地球化學(xué)專業(yè)委員會改名為應(yīng)用地球化學(xué)專業(yè)委員會。（3）上述的所有大科學(xué)計劃應(yīng)由高水平的委員會或理事會來統(tǒng)籌一切，特別是主導(dǎo)的思路、人員的部署與經(jīng)費的分配。（4）要徹底改變現(xiàn)有的徒勞無功的評審制度，項目委員會及項目管理人員的主要精力應(yīng)花在閱讀進展報告及公開發(fā)表的論文，時時了解項目的進展情況，發(fā)現(xiàn)新的問題，采取新的措施方面，而不是無休止的開會?？沙掷m(xù)發(fā)展與地質(zhì)工作需求唐咸正（中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083）中圖分類號：P5　文獻標(biāo)識碼：A　　　文章編號：1671－2552（2003）11～12－0869－081　人類的需求與自然界的供給人類社會面臨的基本問題是人類需要的無限性和用來滿足人類需要的各種資源的有限（稀缺）性之間的矛盾。用來滿足人類需要的資源可分為兩大類：一類為直接取自自然界的自然物和自然力，即自然資源（包括自然信息）；另一類為經(jīng)過生產(chǎn)加工的產(chǎn)品（廣義的）。在人類的幼年期，滿足人類需求的資源基本上是第一類。隨著人類物質(zhì)文化需要的不斷發(fā)展，第一類資源的效用（有用性）越來越滿足不了人們的要求，就促使人類通過各種各樣的生產(chǎn)活動來創(chuàng)造或增加人類所需要的效用，從而使第二類資源不斷發(fā)展壯大。人類社會發(fā)展到今天，用來滿足人類需要的資源中，屬于第一類的已越來越少。但第二類資源歸根到底是以第一類資源為“原材料”生產(chǎn)出來的。因此，制約人類需要得以滿足的根本因素是自然資源的有限性。因此，從根本上說，人類需要的無限性和可用來滿足人類需要的自然資源的有限性（或人類需要的無限性和自然界供給的有限性）的矛盾是貫穿人類社會發(fā)展始終的基本矛盾，是人與自然矛盾的集中表現(xiàn)。人類社會的需要分為三大類：①物質(zhì)需要；②精神需要；③環(huán)境和生態(tài)需要。隨著生產(chǎn)力和人們生活水平的不斷提高，后2種需要在總需要中所占的比重和地位會不斷地提高。人類社會的需要靠社會生產(chǎn)的供給和大自然的供給來滿足。源源不斷的社會生產(chǎn)供給又要靠自然界源源不斷提供的“原材料”來維持。因此，歸根到底，人類社會需要的滿足離不開大自然源源不斷的供給。歸納起來，自然界對人類社會的供給，即提供的服務(wù)為4個方面：①資財來源（即自然資源）服務(wù)或經(jīng)濟服務(wù)；②生命支撐服務(wù)，即提供維持生物的生理特性和生活習(xí)性所必需的物質(zhì)條件，故又可稱為生態(tài)服務(wù)；③舒適性服務(wù)，即良好的自然環(huán)境和自然生態(tài)提供的舒適和賞心悅目的服務(wù)；④廢棄物“沉淀”服務(wù)。后3項服務(wù)可合稱為環(huán)境服務(wù)。這4項服務(wù)是相互聯(lián)系和相互作用的。如一個大的湖泊系統(tǒng)就可以同時提供4項服務(wù)。而當(dāng)該湖泊遭受其周圍的企業(yè)和居民排放的廢棄物過度污染時，其環(huán)境、生態(tài)和經(jīng)濟服務(wù)的功能就都要下降。滿足人類社會不斷增長的物質(zhì)和文化需要的基本手段，是發(fā)展生產(chǎn)力。生產(chǎn)力表明的是某一社會人們駕馭自然的能力，反映的是在生產(chǎn)過程中人類認識和改造自然又依存于自然的關(guān)系。自第一次工業(yè)革命以來，由于相繼發(fā)生了3次技術(shù)革命，使社會生產(chǎn)力有了突飛猛進的發(fā)展。這種情況助長了人們過分強調(diào)“人定勝天”、控制和改造自然的一面，忽視人類依存于自然的另一面。圖1為人類社會與自然界（自然資源、自然環(huán)境、自然災(zāi)害、自然生態(tài)）的相互關(guān)系圖。圖中沒有用一個單獨的方框來表示自然生態(tài)，但它已內(nèi)含在自然資源、自然環(huán)境和自然災(zāi)害三者的相互關(guān)系中。因為，非人生物生態(tài)系統(tǒng)由非人生物系統(tǒng)及其環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成，而圖中的自然資源系統(tǒng)就包含非人生物資源，圖中的自然環(huán)境和自然災(zāi)害則共同構(gòu)成非人生物系統(tǒng)的環(huán)境系統(tǒng)。圖1同時表明了人類社會對自然界的需要和自然界對人類社會的相應(yīng)供給。圖中“自然資源”下方的“最大允許開發(fā)總量”的含義為：自然資源，不管是可再生的還是不可再生的，其存量都是可以耗盡的。這對不可再生資源（如礦產(chǎn)資源）來說，容易理解。對于可再生資源（如生物資源），盡管其存量可以恢復(fù)，但如果因為環(huán)境惡化導(dǎo)致其可再生能力下降以至完全消退，或者因收獲（捕撈）速度持續(xù)高于其自然增長速度，其存量同樣可以降為零。因此，凡自然資源都存在一個不可超過的“最大允許開發(fā)總量”或最大開采利用（收獲）率。對于不可再生資源來說，其開采利用率（資源折舊率或資源耗損率）不應(yīng)大于已探明儲量（折合成可采量）增長率與可更新資源替代率之和。而且，其開采利用所產(chǎn)生的“三廢”總量還不應(yīng)大于自然環(huán)境所能吸納的總量，以及單位時間的有效降解轉(zhuǎn)化量；對于可再生資源來說，其收獲總量（或收獲速度）不應(yīng)大于其凈增長總量（或自然增長速度）?？傊?，當(dāng)自然資源的開發(fā)利用總量超過其“最大允許開發(fā)總量”時，就會導(dǎo)致資源枯