稀散的硒，吸附而富
硒(Se)是一种人体必需的微量元素，具有防治克山病、抗衰老、增强机体免疫功能等重要生理作用。我国 72% 地区处于缺硒、低硒带，膳食中硒摄入量的不足严重影响着我国几亿人口的身体健康。然而，由于硒(Se) 属于稀散非金属元素，在地壳中分布极为分散，平均丰度为 0.05ppm（一亿分之五），通常很难形成工业富集。甚至有人说，“硒不能独立成矿床”而位于湖北恩施州的双河渔塘坝硒矿床就是全球唯一探明独立硒矿床，推翻了“硒不能独立成矿床”的观点。
渔塘坝硒矿床位于恩施双河乡（现已并入新塘乡），该矿床平均硒品位(含量）0.13%，储量约50屯，矿石中硒含量最高可达8590ppm，为硒地壳丰度 (0.05ppm) 的近 17 万倍。矿石中 65.84% 的硒元素呈吸附状态分布于炭质中，而富集成矿。
静海黑岩，热水生硒
渔塘坝赋硒层为下二叠统茅口组含炭硅质岩段，总体是一套黑色薄层状含炭层状硅质岩，具有水平层理和纹层理构造。水平层理和纹层理构造通常是在稳定的水体中形成的，而沉积岩含炭通常反映其形成于富有机物的缺氧环境中。事实上，双河渔塘坝硒矿床正是形成于封闭的海底，其丰富的硒主要来自海底热水活动，也有少量可能与生物作用有关。早期的区域海底热液活动使得渔塘坝硒矿床区的热水中硒含量增加：晚期的东吴运动使该区的地壳平缓上升，使得盆地具有封闭的条件，海水不流畅，生物死亡后堆积，硒被大量地固定在沉积物中，最终形成富硒的岩层。
局地合作，共建硒都
尽管双河渔塘坝硒矿床是世所罕见的独立硒矿床，但由于硒是稀散元素，矿石中含硒量不足 1%，肉眼难以观察到。那么地质工作者是怎么找到硒矿床的呢？
上世纪60~70 年代的湖北省恩施州新塘乡，曾流行过人和牲畜的地方性硒中毒事件。多人发生头发、指甲脱落，此后相继有人出现同样的症状，有些大队发病的比例高达 30%～ 80%，甚至家畜和家禽也出现了这种情況。该事件的发生与当地居民食用高硒食物、大量挖食含硒野菜用石煤烘烤食物联系紧密。原来，硒元素是一把“双刃剑”，对于缺硒的人来说急需补充的硒，一旦过量，也会损害人体健康。1966年，湖北省地质局第十一地质队(现湖北省地质局第二地质大队）从发病带沿煤系分布的事实中获得启发，经取样化验发现硒来源于石煤，从而为该区普查提供了直接找矿信息。研究发现，恩施州岩石硒含量高低与岩石沉积层位密切相关，硒元素多在黑色岩系地层富集。岩石经过风化过程形成土壤，硒元素通过富硒岩层释放至土壤，植物吸收土壤中的硒，从而被人体和动物吸收，最终导致硒中毒。
1986年，湖北省地质局第二地质大队进一步在该区域开展硒矿床的普查工作。1988年，湖北省地质矿产局(现湖北省地质局）将双河硒矿列为重点普查项目，湖北省地质局第二地质大队历时两年，圈定了5 个硒矿体和了 个钼钢硒矿体，探明硒储量 47.49 吨、钼91吨、五氧化二钢 907吨。双河渔塘坝硒矿床的发现是湖北省地质局重视找矿信息，勇于实践的结果。在普查评价中湖北省地质局始终以地质研究为基础，走与地方工作相结合的道路，坚持地质评价与开发应用研究相结合的原则，从而有效地推动了硒矿勘查和开发应用研究的发展，并取得了显著的社会经济效益。1991 年4月，新华社对省地质局发现渔塘坝硒矿床，播发通稿《恩施硒资源富集世界罕见》。通过持续努力,2011年9月，第十四届国际人与动物微量元素大会授予恩施“世界硒都”称号。
2014年，湖北省地质局下属湖北省地质科学研究院(湖北省富硒产业研究院）牵头编制了《湖北省富硒产业发展规划(2015-2020年）》并由省发改委发布，引发了全省富硒产业发展的热潮。与此同时,2014年-2020年，湖北省地质局开展“金土地” 工程和恩施州硒资源普查等项目，基本摸清了恩施土壤硒资源家底，为恩施州硒产业的发展奠定了坚实的基础。2018 年，恩施州政府出台了《恩施州硒资源保护与开发中心利用条例》，明确规定硒资源分布区域内禁止擅自开采硒矿、破坏硒土壤对更好地保护和开发硒资源，提供了政策保障。
截至 2020年，全省富硒产业总产值近 1000 亿元，其中恩施地区富硒产业总产值超过 637 亿元。进入“十四五”，富硒产业在全国方兴末艾，在湖北蓬勃发展，2021 年，由省发改委和省地质局组织，湖北省地质科学研究院(湖北省富硒产业研究院)牵头，与武汉轻工大学等合作编制完成了湖北省富硒产业发展规划(2021-2025年）。
未来几年，省地质局将发挥地质作用，进一步摸清硒资源家底，为硒资源开发利用提供科学依据；同时加强硒生态环境效应相关研究，为恩施州和全省的富硒产业发展提供强有力的科技支撑。
作者：周伟 刘汉生 汪丹
转载自：i自然公众号