今年年初，人民日?qǐng)?bào)、新華社等各大媒體發(fā)布的一則消息引發(fā)關(guān)注——“我國在鄂爾多斯盆地甘肅涇川-鎮(zhèn)原地區(qū)發(fā)現(xiàn)特大型風(fēng)成砂巖型鈾礦。這為全球首次在風(fēng)成砂巖分布區(qū)發(fā)現(xiàn)的特大型鈾礦，是我國新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)實(shí)施以來，新類型鈾礦找礦的重大突破?！?/p>
近日，記者先后走訪了中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心、中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì)、中陜核工業(yè)集團(tuán)等多家單位，揭開了這一重大發(fā)現(xiàn)背后的故事。
煤鈾兼探”的提出
在中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì)二樓記者見到了會(huì)長程利偉，雖然在電話中提前溝通了記者的來意，但程利偉見到記者時(shí)，仍因那段往事深思良久。
長春地質(zhì)學(xué)院畢業(yè)的程利偉自參加工作以來，一直在為國家的礦政管理工作與找礦工作而服務(wù)，他提出的“煤鈾兼探”找礦思路為我國開展鈾礦找礦工作提供了重要支撐。
“甘肅涇川風(fēng)成砂巖型鈾礦的重大發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵在于充分利用油井、鉆井?dāng)?shù)據(jù)并深度挖掘其中的有效信息。這一實(shí)踐邏輯與‘煤鈾兼探’理論在核心思路上可謂異曲同工?！背汤麄ジ嬖V記者。
“煤鈾兼探”來源于一次空中交談，2007年8月13日，在北京飛往加拿大中轉(zhuǎn)的飛機(jī)上，時(shí)任中央地勘基金管理中心主任的程利偉和多位專家全程討論著一個(gè)共同感興趣的話題——鈾礦，當(dāng)幾位專家談及在內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)特大鈾礦床時(shí)，他產(chǎn)生了濃厚的興趣。當(dāng)時(shí)，中央地質(zhì)勘查基金管理中心剛剛在內(nèi)蒙古啟動(dòng)了一個(gè)煤炭連片勘查項(xiàng)目，當(dāng)?shù)弥撯櫟V床就在勘查項(xiàng)目附近，他頓時(shí)萌生了一個(gè)念頭：我們的勘查項(xiàng)目會(huì)不會(huì)也有鈾礦？飛機(jī)一落地，程利偉就迫不及待地與項(xiàng)目組進(jìn)行了溝通，要求在煤炭普查項(xiàng)目中追加部署放射性檢測(cè)。
程利偉回憶說：“那時(shí)候我們本就要在這片區(qū)域布設(shè)大量煤炭鉆探孔，借著這個(gè)機(jī)會(huì)，順便增加測(cè)井和β＋γ檢測(cè)，結(jié)果一舉抓住‘一只大兔子’?！?/p>
2009年下半年，按照“煤鈾兼探”的思路，中央地質(zhì)勘查基金管理中心又在前一個(gè)區(qū)塊的南北2個(gè)鄰區(qū)部署開展了2個(gè)“聯(lián)片勘查”項(xiàng)目，為后續(xù)的鈾礦勘查會(huì)戰(zhàn)提供了依據(jù)。
“煤鈾兼探”成果表明，已發(fā)現(xiàn)的鈾礦帶規(guī)模巨大，礦化相對(duì)集中，具備快速突破的條件。因此，經(jīng)過征詢專家意見，程利偉再次果斷決策：決定打破以往會(huì)戰(zhàn)僅限于詳查、勘探階段的常規(guī)，在該區(qū)組織開展鈾礦預(yù)查“百日會(huì)戰(zhàn)”。2011年8月31日，中央地質(zhì)勘查基金管理中心在北京召開鈾礦會(huì)戰(zhàn)啟動(dòng)會(huì)，拉開了鈾礦“百日會(huì)戰(zhàn)”的序幕?！鞍偃諘?huì)戰(zhàn)”調(diào)集了來自中國核工業(yè)地質(zhì)局、中國煤炭地質(zhì)總局等單位的500余名勘查技術(shù)和施工人員，歷經(jīng)4個(gè)月于2011年底落下帷幕。隨后在2012年的3月24日，在該礦區(qū)再次組織了普查會(huì)戰(zhàn)，僅用了6個(gè)月的時(shí)間就一鼓作氣完成了普查任務(wù)，找礦成果進(jìn)一步擴(kuò)大，礦床規(guī)模由特大型擴(kuò)大為超大型，圓滿完成了會(huì)戰(zhàn)任務(wù)。依據(jù)所處位置，該礦床被命名為“大營鈾礦”。而這種創(chuàng)新勘查模式，經(jīng)眾多專家反復(fù)論證商議后，被正式命名為“煤鈾兼探”。
鈾元素“種子”的探尋
受“煤鈾兼探”思路的啟發(fā)，我國北方地區(qū)的鈾礦找礦熱潮悄然興起。2014年至2019年間，中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心（以下簡稱“天津地調(diào)中心”）依托公益性地質(zhì)調(diào)查優(yōu)勢(shì)，對(duì)北方主要聚煤盆地及含油氣盆地的海量鉆探測(cè)井資料展開二次開發(fā)，篩選出大量找礦靶區(qū)與遠(yuǎn)景區(qū)，其中，涇川-鎮(zhèn)原風(fēng)成砂巖型特大型鈾礦床的找礦成果尤為突出。
關(guān)于這一特大型鈾礦床的形成，擁有該區(qū)域多年找礦經(jīng)驗(yàn)的天津地調(diào)中心副總工程師程銀行曾向記者打了一個(gè)生動(dòng)比喻。
過去，地質(zhì)學(xué)界對(duì)砂巖型鈾礦的成礦邏輯有著樸素認(rèn)知：鈾的“源頭”如同種子，藏身于盆地周緣花崗巖分布的山區(qū)，但尚未達(dá)到成礦規(guī)模；隨后，水流如同搬運(yùn)工，帶著這些鈾元素“種子”在山間流動(dòng)，最終在地勢(shì)低凹的產(chǎn)煤沉積盆地中沉淀“安家”，砂巖型鈾礦床由此形成。
當(dāng)時(shí)，人們普遍認(rèn)為，只有河流沉積的區(qū)域，才可能留下鈾礦的蹤跡，但科學(xué)探索總能帶來新的突破。風(fēng)成砂巖因還原劑缺失一般不作為找礦目的層，但天津地調(diào)中心團(tuán)隊(duì)在原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵“新角色”——油氣和煤。這些深埋地下的資源本身是強(qiáng)還原劑：當(dāng)油氣物質(zhì)向上運(yùn)移時(shí)，若與上部風(fēng)成砂巖中被搬運(yùn)而來的鈾元素相遇，便會(huì)觸發(fā)還原反應(yīng)，鈾元素隨之沉淀成礦。這一發(fā)現(xiàn)讓砂巖型鈾礦的成礦范圍突破了河流的沉積限制，在風(fēng)成砂巖型中油氣也會(huì)成為成礦的關(guān)鍵“幕后推手”。
以涇川地區(qū)為例，涇川-鎮(zhèn)原鈾礦帶的發(fā)現(xiàn)，徹底打破了“鈾礦僅在河湖向特定流向區(qū)域成礦”的傳統(tǒng)認(rèn)知。認(rèn)知的改變帶動(dòng)找礦方式的不斷創(chuàng)新，以往找礦需要從預(yù)查普查再到鉆探驗(yàn)證，而根據(jù)新的找礦方式，前期可從煤炭、油氣等鉆井的以往資料中，探尋鈾的痕跡。
在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中，天津地調(diào)中心通過對(duì)北方砂巖鈾礦盆地的精準(zhǔn)分類，敏銳洞察到?jīng)艽ㄢ櫟V下面孕育的大面積油氣田能夠提供充足的還原物質(zhì)，從而開辟了全新的找礦方向。
中國地質(zhì)調(diào)查局鈾礦首席科學(xué)家金若時(shí)回憶起找礦歷程時(shí)感慨萬千：“我們敢于突破傳統(tǒng)思維的束縛，大膽創(chuàng)新思路，在這片區(qū)域果斷投入鉆探調(diào)查。2016年的鉆探行動(dòng)取得了驚人成果，發(fā)現(xiàn)的4個(gè)靶區(qū)均成功鉆到優(yōu)質(zhì)的工業(yè)礦體。”
目前，該項(xiàng)目共實(shí)施了26孔鉆探，其中15個(gè)鉆孔的見礦效果超乎預(yù)期。
鈾礦之花的澆灌
在西安浐河西岸，中陜核資源大廈以靚麗外觀與挺拔身姿成為區(qū)域地標(biāo)。而其所屬的中陜核二一四大隊(duì)的地質(zhì)隊(duì)員，常年穿梭于甘肅、新疆、內(nèi)蒙古等地的崇山戈壁之間。甘肅涇川特大型鈾礦床的發(fā)現(xiàn)，正是他們硬核實(shí)力的生動(dòng)體現(xiàn)。
2016年，在天津地調(diào)中心的指導(dǎo)下，中陜核二一四大隊(duì)抽調(diào)精兵強(qiáng)將組建核資源研究院。這支精銳團(tuán)隊(duì)隨即奔赴黃土高坡，在這片溝壑縱橫的土地上，踏上了一場(chǎng)跨越數(shù)年的找礦征程。
甘肅省涇川與鎮(zhèn)原兩縣，地處該省東部，與陜西省接壤，因位置是世界上黃土堆積最厚、塬面保存最完整的區(qū)域，也是同類地貌中面積最大的一處，被譽(yù)為“天下黃土第一塬”。20世紀(jì)80年代，隨著一首《黃土高坡》的歌曲傳遍大江南北。如今，鈾礦的發(fā)現(xiàn)，再次讓這里成為矚目的焦點(diǎn)。
為破解這一區(qū)域的鈾礦資源密碼，中陜核二一四大隊(duì)的地質(zhì)工作者們“敢啃硬骨頭”、敢于在與重重困難的較量中突破技術(shù)壁壘，不僅在找礦領(lǐng)域斬獲重大成果，更用實(shí)干詮釋了地質(zhì)工作者“向地球深部要資源”的使命擔(dān)當(dāng)。
眾所周知，找礦是一項(xiàng)技術(shù)、資金、勞動(dòng)密集型的工作，往往在前期的勘查或后期的驗(yàn)證過程中，需要國家投入大量人力、物力，如何用“小杠桿”撬動(dòng)“大地球”，為國家節(jié)省更多的資金，中陜核二一四大隊(duì)進(jìn)行了大膽嘗試。
中陜核二一四大隊(duì)總經(jīng)理王朋認(rèn)為，國外鉆探主要是企業(yè)行為，資金大多來源于金融市場(chǎng)。他們?cè)谡业V過程中習(xí)慣以一個(gè)鉆孔為中心向4個(gè)方向延伸打孔，無形中可能會(huì)對(duì)錢造成浪費(fèi)。我們則不同，我們承擔(dān)國家公益項(xiàng)目，始終從自身做起，嚴(yán)控鉆探經(jīng)費(fèi)，通過梳理海量歷史資料來研究成礦規(guī)律。
這種理念在此次砂巖型鈾礦找礦中得到了充分體現(xiàn)。這類鈾礦勘探最大的優(yōu)勢(shì)，便是能依托以往油井、煤礦的地質(zhì)勘查資料尋找鈾礦線索，從而大幅節(jié)省前期鉆探費(fèi)用。但優(yōu)勢(shì)的背后也藏著挑戰(zhàn)，據(jù)項(xiàng)目組長張羽介紹，一口2000米的油井僅紙質(zhì)資料就有幾十公斤，海量資料堆積在地質(zhì)工作者面前，如同橫亙的大山。往往十幾個(gè)人埋頭查閱資料的時(shí)間，竟與實(shí)際鉆探時(shí)長相當(dāng)。鉆探經(jīng)費(fèi)省下來了，時(shí)間成本卻上去了，這讓張羽陷入了苦惱。
“痛則思變”，他很快將目光投向了智能化與大數(shù)據(jù)技術(shù)。在征得大隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)同意后，他牽頭組建大數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新性地開發(fā)出智能化檢索軟件。經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，這套系統(tǒng)大幅壓縮了資料查閱的時(shí)間，成功破解了“省了經(jīng)費(fèi)、耗了時(shí)間”的困局。
除了用技術(shù)創(chuàng)新攻克一個(gè)個(gè)難題，他們更有著一股子敢與天較勁、敢向地要答案的拼搏精神。
2023年2月，甘肅東部迎來了第一場(chǎng)雪，漫山遍野、銀裝素裹，張羽還沒等春節(jié)假期結(jié)束，便與司機(jī)踏著積雪，來到項(xiàng)目實(shí)施地，為早日開工鉆探做前期準(zhǔn)備。
剛剛下過雪的山路，積雪嚴(yán)重，車輛無法通行，他們就從當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)的家里借來鐵鍬，在凜冽的寒風(fēng)中，一鍬一鍬鏟出一條“雪路”。為了在鉆探過程中減少不必要的麻煩，他們?cè)谛麓杭压?jié)之際遠(yuǎn)離家人的陪伴，手拎雞蛋、牛奶像走親戚一樣來到當(dāng)?shù)匕傩占?，與鉆探施工相關(guān)村落的老鄉(xiāng)聯(lián)絡(luò)感情，以便在鉆探過程中贏得支持。
地質(zhì)隊(duì)的工作節(jié)奏，像根繃到極致的弦。每年4月到11月，大半年時(shí)間，項(xiàng)目組所有人員幾乎全扎在野外，除非遇上極端特殊情況。白天，他們守在鉆探現(xiàn)場(chǎng)寸步不離。剛從地下取出的巖心還帶著溫度，他們就蹲在旁邊仔細(xì)編錄，每一道紋路的走向、每一處異常的痕跡，都要精準(zhǔn)地記在本子上。太陽落山從不是收工的哨聲，回到駐地點(diǎn)亮燈光，整理資料的“硬仗”才真正開場(chǎng)：那些數(shù)據(jù)、圖表、記錄得密密麻麻，像一團(tuán)纏成死結(jié)的線，卻容不得半分錯(cuò)漏。他們常常忙到凌晨一兩點(diǎn)，躺下瞇不了幾小時(shí)，天剛泛白又得拿起工具奔赴現(xiàn)場(chǎng)，打鉆、看巖心、編錄，周而復(fù)始。
甘肅涇川鈾礦的發(fā)現(xiàn)，是集體智慧的結(jié)晶，是一支又一支地質(zhì)隊(duì)伍無私奉獻(xiàn)的結(jié)果。他們像被時(shí)光悄悄藏起來的人，把青春和汗水灑在山野里，卻很少被外界看見。但正是這份“藏”，藏著最沉實(shí)的堅(jiān)守，不圖被看見，只圖把腳下的土地摸清、把該找的礦找到，全力保障國家能源資源安全。
