1550米深处现工业铀矿化 有望开辟找矿新空间

2022-05-20 08:59:39     来源:科技日报

科技日报记者 陈瑜

广东韶关是现任中国地质学会核地质专业委员会主任、铀矿地质领军人才李子颖研究员的福地。

1996年我国铀矿找矿处于低潮时期,李子颖获得德国柏林工业大学博士学位归国后,拿着国家给归国留学人员的5万元科研经费,扎进韶关翁源县几个月,白天跑山,中午山上就着咸菜吃随身带的馒头,晚上整理资料,系统研究了贵东花岗岩型铀矿,为提出热点铀成矿作用理论奠定了基础,并出版两本专著。

5月19日,身为科技部“深地资源勘查开采”重点专项“华南热液型铀矿基地深部探测技术示范项目”首席科学家,李子颖代表团队向验收专家交出了另一份答卷:广东韶关仁化县油洞地区取得重大找矿突破,在950米深度发现了厚大工业铀矿化,在1550米深度发现了我国目前深度最深的工业铀矿化,刷新我国工业铀矿化发现的最深纪录。

李子颖解读,这进一步验证了“热点铀成矿作用理论”以及深部探测技术方法的有效性,提高了探测深度和精度,对我国铀矿找矿和家底潜力评估具有重大意义。

上万平方公里间找到光盘大小钻孔位置

铀资源是军民两用资源,是非常敏感的战略资源。

李子颖告诉记者,按含矿的岩石类型划分,我国铀资源主要有四大类型,即花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型,前两个为热液型铀矿,主要分布在我国南方。

对热液型铀矿成矿原因,李子颖团队经过长期的研究提出“热点铀成矿作用理论”,认为铀元素和成矿流体来自地壳深部,铀成矿流体上升至近地表时物理化学条件的变化导致铀的沉淀富集成矿。成矿深度可达距离地表约3公里处。这一理论拓展了找矿空间,为找到铀矿指明了新的方向。

除了根据以往资料开展室内工作,对地质工作者来说,要找矿更重要的是“跑野外”,实地查看是否有有利的地质构造,是否有成矿流体产生的蚀变作用,是否有矿化的显示或异常,对好的迹象,还要采集样品,回到室内进行鉴定和分析或确定它们是什么时间形成的。有经验的地质工作者,从野外裸露的岩石上,凭借肉眼就能看出能否成矿的门道。

对看不见的地球深部变化,则需要借助地质、地球物理、地球化学、钻探工程等手段,在一个很大的面积里,缩小范围,找到可能的成矿远景区。打个形象的比方,这好比医生通过透视、验血等方法,查出身体的异常指标,找出发病的部位或原因。

该项目由核工业北京地质研究院牵头单位负责,参研单位包括科研院所和高校等多家单位。

李子颖说,项目团队历时四年多,调研了大量资料,对研究区开展了详细的地质、地球物理、地球化学、三维建模与预测等综合研究。他们工作的面积从最初的上万平方公里,缩小到南岭诸广地区一个光盘大小的钻孔位置,整个过程有点类似于大海捞针。

为开辟新的找矿空间奠定基础

为了验证成矿理论、探测技术和找矿预测的科学性和有效性,科学深钻工程是最直接的手段。

一般的勘查钻探工程仅500米~800米,而铀矿科学深钻深度一般超过1500米。科学深钻工程不同于一般性铀矿勘查,施工过程中面临众多新问题和新难题,钻探难度大。项目组同时面临着时间紧、任务重、压力大的问题。

南方地表植被发育,岩石出露的地方要么在山体最高山脊,要么在最低的水沟,这给项目组团队带来了很多的难处。

“工作区地形切割大,经常是刚下到山地又要爬到山脊,但野外地质调查和放射性测量是最基础的工作,数据可靠性关乎成矿规律认识和找矿成败。”项目组刘军港博士为了收集地质调查一手资料,时常需要下到溪水中观察地质现象,排除潜在风险,清理干净露头,详细观察记录。项目组同时还要克服夏天酷热和冬天寒冷,准确客观进行地质记录、样品采集和放射性测量。

随着铀矿发现走向深部,不可避免的是,开采成本将进一步提高。在李子颖看来,是否往更深处挖掘,取决于对矿藏的需要程度,但可以肯定的是,项目成果为开辟新的找矿空间奠定了坚实的基础。


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