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科技找矿,让资源优势长成致富之树

——中国地质科学院矿产资源所赣南精准扶贫纪实

2017-3-28 16:05:43 来源:中国矿业报 本报记者:刘艾瑛 特约记者 王 磊

编者按:赣南,是原中央苏区的重要组成部分和核心区域。83年前,中央主力红军从这里拉开了两万五千里长征的序幕,为中国革命的胜利做出了重要贡献。但是,囿于自然环境和区位限制,赣南革命老区至今还是国家特级贫困地区。

新时期,中国地质科学院矿产资源所科研团队结合赣南革命老区矿产资源丰富的实际,为赣南钨资源基地建设提供科技支撑,为革命老区扶贫提供技术保障。然而,发现并探明一个矿床往往需要5年至20年,甚至更长时间,且由于不确定因素多,深部找矿更难。特别是赣南及其所在的南岭地区由于目前存在的科学疑难问题多,矿床具有规模大、分布广、共伴生组分多、矿床类型复杂多样等特点,隐伏矿为主、物化遥异常干扰显著,找矿难度更大。

红军不怕远征难。中国地质科学院矿产资源所通过矿田尺度成矿系列和成矿规律研究,将“五层楼+地下室” 勘查模型成功推广至矿田-矿集区尺度,提出“九龙脑成矿模式”,并建立了不同类型矿体的找矿标志和勘查技术方法组合,在赣南钨多金属矿集区开展找矿预测示范,圈定了一批新的找矿预测靶区,崇义章源钨业通过在预测靶区内开展工程验证,取得了一系列找矿突破,为赣南革命老区资源基地建设提供了坚实的科技支撑。现在刊出的这篇通讯,详细报道了这一过程以及其中许多鲜为人知的故事。敬请关注。

陈毓川院士(左二)在于都县牛形坝矿区99米中段井下指导勘查

“问一声亲人,红军啊……紧紧拉住红军手……朝也盼来晚也想……”《十送红军》很多人耳熟能详。忆往昔峥嵘岁月,在江西赣南这片红色热土上上演了一幕幕可歌可泣的革命诗篇。

赣南,是原中央苏区的重要组成部分和核心区域。但囿于自然环境、区位限制,这里目前还是国家特级贫困地区,是脱贫攻坚的重点对象。

同时,赣南享有“世界钨都”的美誉。人们常说“世界钨矿在中国,中国钨矿在南岭,南岭黑钨矿在赣南”。早在1907年赣南就发现了中国第一个钨矿——西华山钨矿床,1914年翻开了中国钨矿开采历史的扉页。国内革命战争时期,红军曾通过开采钨矿获得过宝贵的供给。新中国成立后,赣南钨矿曾为国家换回价值75亿元的粮食和物资。

南岭成矿带是中国有色金属、稀土、稀有金属、铀矿的重要资源基地,以钨、锡、锑、铅锌、铀、铋等资源量最为丰富,发育有赣南西华山、湘南柿竹园、广东凡口、广西大厂等一大批举世闻名的大型-超大型多金属矿床。这里也是世界上独具特色的与大陆花岗岩有关成矿作用最为强烈的地区之一,孕育了以“成矿系列”理论和“五层楼+地下室 ”模式为代表的具有中国特色的矿床学理论。

赣南有着得天独厚的资源优势,那么能否将资源优势转化为产业优势、经济优势,从而实现脱贫?

肩负脱贫攻坚的历史责任

20世纪五六十年代,南岭地区勘探和开发了一大批矿床,伴随而来的是众多钨矿山企业及其上下游相关企业应运而生,赣南成为全国乃至世界最主要的钨原料生产基地。虽然开采和加工热火朝天,但由于各种原因,勘查工作却停顿了较长时间,几乎处于“只采不探”的状态,经过多年开采,勘查成果“老本”逐渐消耗殆尽,后备资源严重不足,包括西华山在内的一些知名的钨锡矿山已面临资源危机,迫切需要开展深部探测工作,开拓第二找矿空间。

有统计资料显示,发现并探明一个矿床需要5至20年,甚至更长的时间,由于深部不可预测性,深部找矿不确定因素多,难度明显高于地表露头矿,因此,往往需要更长的时间,更大的投入,以及反复的探索,才能取得找矿效果。

南岭地区由于存在的科学疑难问题多,矿床具有规模大、分布广、共伴生组分多、矿床类型复杂多样等特点,隐伏矿为主、物化遥异常干扰显著,找矿难度更大。

但如果不能实现勘查找矿的重大突破,如果不能解决矿产资源接续问题,众多钨的矿山企业及其上下游相关企业都将面临无“米”下锅的困局,长久下去已经建立起来的钨原料生产基地也将随之荒废,这对于亟待脱贫的革命老区将是致命打击。

国土资源部党组一直高度重视扶贫开发工作,对于赣南的扶贫工作,在矿产政策方面,加大钨矿等矿种的调查评价投入,倾斜安排调查评价项目,加快优势矿种综合利用示范基地建设,加大专项资金支持力度等等,赣南的于都县、兴国县和赣县均被列为国土资源部重点扶贫县。

中国地质调查局充分发挥地质科技优势,加大力度推进定点扶贫地区精准扶贫、精准脱贫,旗下的中国地质科学院矿产资源研究所毅然承担起赣南地质调查的历史责任,为赣南革命老区的精准扶贫提供科技支撑。以中国地质科学院矿产资源研究所陈毓川院士为主导的科研团队瞄准赣南革命老区矿产资源丰富的实际,以博士(后)工作站、院士工作站为平台,以科学研究为切入点、以科企合作为结合点等方式,充分发挥自身在成矿理论研究方面的优势。

在实践中,该团队不仅起到科研示范作用,而且也促进了科研成果快速转化,实现了找矿新突破,科研扶贫取得了显著成效,被中国工程院能源矿业部认为是科研与企业紧密结合的样板,被中国地质调查局评定为科技指导找矿的典型,为赣南革命老区的精准扶贫提供了科技支撑。

南岭创新成矿理论指导找矿突破

大陆科学钻探被称为伸入地球内部的“潜望镜”,是解决资源、灾害和环境等问题的重要途径。南岭科学钻探第一钻(SP-NLSD-1)选址南岭成矿带东段与武夷山成矿带交汇部。

2011年6月25日,南岭科研钻探第一钻(SP-NLSD-1)在赣南于都县银坑开孔,这是国土资源部地质找矿工作在江西革命老区的重要部署,标志着为揭示于都-赣县多金属矿集区第二找矿空间的深部探测工作的正式启动,对赣南革命老区深部矿产资源的勘查、开发,具有重要的支撑、引领和推动作用,也被视为国土资源部“十三五”时期“三深一土”重大部署的先期试点示范。

2012年2月8日,位于南岭东段于都县盘古山示范区的国家入地探测项目《深部探测技术与实验研究》专项在赣南革命老区安排的第二个科学钻探孔(SP-NLSD-2)也顺利开钻,旨在解决危机矿山资源接替问题、服务于找矿突破战略行动的具体行动,体现了“精准扶贫”的思想。

南岭科学钻探工程于2013年7月22日完成野外工作,SP-NLSD-1钻孔终孔深度2967.83米,是目前我国在华南金属矿集区内实施的最深钻探工程,共揭露到矿化体185层,其中在1000米处发现一条银、铅、锌多金属工业矿体,在1700米处左右揭露到细脉-浸染状钨钼铋矿化体;SP-NLSD-2钻孔终孔深度2012.12米,在钻孔的800~950米之间,揭露了8组矿脉,矿脉的累加视厚度约30米,新发现了破碎蚀变岩型钨钼铋矿体。

上述2个科研钻的实施表明,赣南地区钨矿在1000米以下存在“第二个富集空间”,验证了“五层楼+地下室”的正确性和实用性,不仅达到了预期的科研目标,而且具有重要的现实意义,为赣南及整个南岭成矿带开展深部地质找矿及矿业开发指明了方向。

勘查要想取得大的进步和突破,需要有成矿理论、概念、模式的突破和创新。实践证明,一系列成矿理论和成矿模式能有效地指导深部找矿工作。

2014年至2016年期间,中国地质科学院矿产资源所组织实施国土资源部公益性行业科研专项——“南岭东段九龙脑矿田成矿规律与深部找矿示范”项目,联合江西省地勘局赣南地质调查大队、山西省地球物理化学勘查院和长安大学等单位攻关。项目由陈毓川院士亲自指导,王登红研究员负责,赵正、刘善宝、梁婷、曾载淋、赵斌、郭娜欣等地科院赣南基地培养的博士已成为该项目的主力军,通过矿田尺度成矿系列和成矿规律研究,将“五层楼+地下室”勘查模型成功推广至矿田-矿集区尺度,提出“九龙脑成矿模式”,即花岗岩相关钨锡多金属矿的内带、外带、接触带、蚀变带(云英岩带)、破碎带不同空间配置分带成矿模式,并建立了不同类型矿体的找矿标志和勘查技术方法组合;在赣南钨多金属矿集区开展找矿预测示范,圈定了一批新的找矿预测靶区,天井窝矽卡岩+石英脉型钨矿、瓦窑坑矽卡岩型钨矿、梅树坪岩体型白钨矿和长流坑、碧坑石英脉型钨锡铜多金属矿等。

位于江西赣州的崇义章源钨业股份有限公司通过在预测靶区内开展工程验证,在淘锡坑矿区的深部发现“西华山式”钨矿体,控制其走向长度达到3000米,相当于增加了一座大型钨矿床;在碧坑的高庄子区段发现一条细脉型锡钨矿带,控制走向长度800米,倾向深度500米,锡单矿体最大厚度大9米;在长流坑矿区深部800米处发现多条富钨矿体,控制走向长度500米;在石咀脑矿区新发现一条3000米长的细脉带型钨锡矿带;在天井窝矿区九龙脑岩体内新发现了伟晶岩型和蚀变花岗岩型钨矿体,其中蚀变花岗岩型钨矿体钻孔揭露厚度19米,WO3平均品位在0.5%以上,新增WO3资源量5万余吨。另外,按照“全位成矿,缺位找矿”的思路,在淘锡坑矿区外围发现一条近千米长的金矿化带,目前正在进行工程验证。

中国地质科学院矿产资源所不仅取得了成矿理论和找矿技术方法的重要进展,而且还取得了钨锡找矿的重要突破,为赣南革命老区资源基地建设提供了坚实的科技支撑。

科企合作加速科研成果转化

2005年,中地质科学院博士(后)工作站暨中国地质科学院矿产资源研究所淘锡坑研究基地在崇义章源钨业股份有限公司淘锡坑挂牌成立,这是国内首家在民营矿山企业设立的博士(后)工作站,针对赣南地区地质找矿存在的问题,并结合矿山企业的实际,每年召开1至3次专业研讨会,把科研与矿山企业实际需求有机结合起来,促进了科研成果的快速转化。

经过三年,章源钨业投资通过与中国地质科学院矿产资源研究所合作,完成了淘锡坑钨矿研究项目,在该矿区的深部及外围取得了重要找矿突破。2009年,该公司再次在淘锡坑矿区内发现了数条隐伏的工业矿脉,在公司所属的其他探矿权内也揭露到了工业矿脉。科技找矿,为贫困县区企业的后续发展提供了强有力的资源保障。

在中国地质科学院矿产资源研究所的科技支持下,章源钨业不仅得到了矿产资源的持续保障,为企业培养和吸引了一大批高层次的科技人才,从传统的矿山企业,发展为具有生产钨精矿到碳化钨粉、钨材、硬质合金及其工具等全系列、高质量钨产品的能力。在赣南贫困山区建立起了钨制品新工艺、新技术、新产品的研发模式,而且成为在中小板上市的第一家民营钨企,其钨制品在纳米合金等领域已位居前列。

章源钨业每年定向支助10名贫困大学生入学,为数千人提供了就业岗位,为抗洪抗震救灾、资助贫困学生等社会公益事业先后捐资1700多万元。2013年,章源钨业全资捐建了崇义县关田镇田心小学,田心小学占地16.5亩,总投资900余万元。按照省政府制定的农村小学配备标准进行设计建造,配备了多媒体等现代化的教学、生活设施,是全省一流的村级小学,解决了田心村适龄儿童上学难、上学贵的问题,推进了地区教育均衡发展,同时为革命老区脱贫发挥了积极作用。

因地制宜、创新突破。中国地质科学院矿产资源研究所为赣南钨资源基地建设提供了科技支撑,为革命老区扶贫提供了技术保障,将自然资源、人才资源、科技资源和产业资源汇聚起来,共同创造价值,以产业扶贫铲除穷根。

按照国务院和国土资源部支持赣南革命老区建设政策,以国土资源部公益性行业科研专项等项目为依托,发挥产、学、研相结合的作用,中国地质科学院矿产资源研究所与江西省企、事业单位联合建设有博士后工作站和院士工作站,完成了以陈毓川院士和王登红研究员为首的专家队伍建设,培养出数十名中青年专家及博士、博士后,同时也极大充实了公司基层技术人才队伍,以技术支撑革命老区打赢脱贫攻坚战。

弹指一挥间,这片红色热土正发生着深刻变化,中国地质科学院矿产资源研究所的工作者们正谱写着赣南脱贫攻坚的新篇章。□

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