開欄語(yǔ)
7月1日起,我們推出“中核這十年”專欄,全景展示中核集團(tuán)堅(jiān)定不移跟黨走,踐行囑托十年間,在改革發(fā)展和黨的建設(shè)方面取得的重要成果,展現(xiàn)十年來(lái)核工業(yè)新的輝煌篇章,講述新時(shí)代中核人牢記初心使命、不負(fù)偉大夢(mèng)想、奮進(jìn)偉大時(shí)代的精彩故事。
核地研院:鈾礦地質(zhì)科技創(chuàng)新
支撐鈾礦找礦取得新突破
鈾資源是重要戰(zhàn)略資源,是核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),國(guó)家高度重視天然鈾產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是黨的十八大以來(lái)的這十年,國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列支持鈾礦勘查的有利措施,鈾礦地質(zhì)工作進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
回顧這十年,核地研院作為中核集團(tuán)和中國(guó)鈾業(yè)鈾礦勘查的主力軍和國(guó)家隊(duì),在重大基礎(chǔ)前沿研究、成礦理論創(chuàng)新、勘查技術(shù)攻關(guān)、裝備自主研發(fā)及鈾礦找礦預(yù)測(cè)與潛力評(píng)價(jià)等方面,取得了多項(xiàng)重磅成果,為新時(shí)期鈾礦找礦突破提供了重要技術(shù)支撐。
這十年,原始創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)從0到1的突破。
嫦娥石晶體結(jié)構(gòu)和理想晶體圖
核地研院在我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)月球新礦物,命名為“嫦娥石”,使我國(guó)成為世界上第三個(gè)發(fā)現(xiàn)月球新礦物的國(guó)家,為和平利用和合作開發(fā)太空資源貢獻(xiàn)了中國(guó)力量。
零價(jià)態(tài)金屬鈾掃描電鏡照片
在自然界首次發(fā)現(xiàn)零價(jià)態(tài)金屬鈾,突破了“熱液型鈾礦是大氣降水深循環(huán)結(jié)果”的傳統(tǒng)鈾成礦認(rèn)識(shí),有助于揭示地球深部鈾元素的形成和賦存狀態(tài),探究大型鈾礦集區(qū)成礦機(jī)理和演化機(jī)制,科學(xué)預(yù)測(cè)熱液型鈾礦的形成深度和找礦層位。
新礦物——海塔鈾礦圖
發(fā)現(xiàn)了鉛羥燒綠石、海塔鈾礦等5個(gè)新礦物,成功實(shí)施了3000米鈾礦科學(xué)深鉆工程,突破深部鉆探多項(xiàng)關(guān)鍵難題;在諸廣南長(zhǎng)江鈾礦田1550米深度發(fā)現(xiàn)我國(guó)最深工業(yè)鈾礦體,刷新了我國(guó)工業(yè)鈾礦化發(fā)現(xiàn)的最深記錄,為探索第二找礦空間提供了重要基礎(chǔ)。
這十年,創(chuàng)建了“疊合復(fù)成因”“熱點(diǎn)深源”“滲出成礦”等理論,推動(dòng)了砂巖型和熱液型鈾成礦理論創(chuàng)新發(fā)展。
砂巖型鈾礦疊合復(fù)成因模式和砂巖型鈾礦滲出鈾成礦模式圖
基于我國(guó)特定的地質(zhì)構(gòu)造背景,在深入剖析北方大型沉積盆地探明鈾礦床成礦地質(zhì)特征基礎(chǔ)上,提出了砂巖型鈾礦“疊合復(fù)成因”“構(gòu)造活動(dòng)帶鈾成礦”“板狀鈾成礦”“滲出鈾成礦”等理論,創(chuàng)新發(fā)展了全球鈾成礦理論體系,推動(dòng)了鈾礦新地區(qū)、新層位、新類型找礦突破。
貴東地區(qū)熱點(diǎn)鈾成礦模式圖
創(chuàng)新發(fā)展了熱點(diǎn)深源鈾成礦理論,構(gòu)建了華南花崗巖型熱液鈾成礦系統(tǒng),建立了熱液鈾礦剝蝕深度評(píng)價(jià)技術(shù),為我國(guó)熱液型鈾礦攻深找盲與外圍擴(kuò)大提供了新的理論基礎(chǔ)。提出的熱點(diǎn)深源鈾成礦作用,從理論上預(yù)測(cè)我國(guó)熱液型鈾礦形成深度可達(dá)3公里,大大拓展了深部找礦的空間,為熱液型鈾礦深部找礦突破提供了理論基礎(chǔ)。
這十年,構(gòu)建了“天-空-地-深”三維數(shù)字化鈾礦勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)體系,為鈾礦找礦新突破提供了技術(shù)支撐。
“天-空-地-深”鈾礦勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)體系
一是首次在國(guó)內(nèi)構(gòu)建了可見光-近紅外-短波紅外-中紅外-熱紅外的航空全譜段高光譜探測(cè)技術(shù)系統(tǒng),形成了反映鈾成礦關(guān)鍵要素物質(zhì)成分、空間分布、組合特征等系列專題成果產(chǎn)品,為區(qū)域鈾成礦環(huán)境評(píng)價(jià)及遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)提供了遙感技術(shù)支撐。
二是研發(fā)了深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)精細(xì)探測(cè)的重磁電三維探測(cè)、砂巖型鈾礦高分辨率地震勘探、深穿透地球化學(xué)、地電化學(xué)探測(cè)、氡及其子體伽馬能譜測(cè)量等技術(shù)方法,為深部三維鈾成礦環(huán)境探測(cè)提供了有效技術(shù)手段,提高了深部探測(cè)成果的可靠性。
三是形成了集樣品制備、微區(qū)形貌、化學(xué)成分、陰極發(fā)光、物相鑒定、礦物組成、微區(qū)加工、晶體結(jié)構(gòu)解析、元素和同位素組成研究于一體的高分辨微區(qū)分析測(cè)試技術(shù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了含鈾礦物微區(qū)同位素及微量元素分析,為微米至納米級(jí)礦物學(xué)和巖石學(xué)研究、多種新礦物發(fā)現(xiàn)、鈾成礦精確定年等提供了全方位的分析測(cè)試手段。
四是集成開發(fā)了鈾資源三維預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)系統(tǒng)、鈾礦地質(zhì)云平臺(tái)應(yīng)用示范系統(tǒng),建立了重點(diǎn)鈾成礦地區(qū)三維地質(zhì)模型,實(shí)現(xiàn)了定型、定位、定深、定量鈾成礦預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià),為鈾找礦遠(yuǎn)景靶區(qū)圈定提供了有力支撐。
這十年,完成了中國(guó)鈾成礦區(qū)劃和全國(guó)、重點(diǎn)成礦區(qū)帶鈾礦資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),為“十四五”全國(guó)鈾礦勘查工作部署提供了重要依據(jù)。
一是系統(tǒng)劃分了中國(guó)鈾成礦區(qū)帶,共劃分4個(gè)鈾成礦域,10個(gè)鈾成礦省和49個(gè)鈾成礦區(qū)帶。
二是基于鈾礦床含礦建造、成礦時(shí)代、成礦作用、礦化特征及產(chǎn)出地質(zhì)背景,厘定鈾礦床式75個(gè),開展典型鈾礦床建模,劃分鈾礦預(yù)測(cè)類型39個(gè),建立了全國(guó)鈾資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)體系,制定了區(qū)域鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)指南,完成了全國(guó)鈾資源潛力評(píng)價(jià),優(yōu)選預(yù)測(cè)區(qū)342片。
三是完成了全國(guó)新一輪鈾礦資源潛力評(píng)價(jià),對(duì)14片重點(diǎn)鈾礦勘查區(qū)開展了動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),預(yù)測(cè)了潛在鈾資源量,其中砂巖型44.1%、花崗巖型25.9%、火山型20.2%、碳硅泥巖型9.0%及其他類型0.8%。鈾成礦區(qū)劃和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)為我國(guó)核能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃、“十四五”鈾礦勘查戰(zhàn)略部署提供了重要依據(jù)。
四是研制了“鈾資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)”,建立了全國(guó)鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)成果數(shù)據(jù)庫(kù),為鈾礦數(shù)字勘查奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
這十年,自主研制了一批鈾礦勘查關(guān)鍵設(shè)備,降低了對(duì)外依存度。
活性炭吸附測(cè)氡儀和綜合測(cè)井儀
自主研發(fā)了多款鈾礦地質(zhì)勘查及核素分析儀器,形成了系列化產(chǎn)品,主要包括:γ輻射儀、多道γ能譜儀、巖心編錄儀、測(cè)氡儀、3000米綜合測(cè)井系統(tǒng)、移動(dòng)分析檢測(cè)系統(tǒng)、質(zhì)譜儀、先進(jìn)鉆探工藝設(shè)備等系列裝備,提升了我國(guó)鈾礦勘查領(lǐng)域核心設(shè)備的自主可控程度。
這十年,核地研院走出國(guó)門,海外鈾資源勘查評(píng)價(jià)取得重大突破。
一是高水平完成了沙特阿拉伯鈾釷資源調(diào)查與評(píng)價(jià)工作,按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),提交了推斷的鈾資源量和釷資源量,實(shí)現(xiàn)了沙特鈾多金屬找礦的重大突破。通過(guò)項(xiàng)目執(zhí)行,核地研院培養(yǎng)了一支國(guó)際化專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),積累了寶貴的國(guó)際項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。
二是完成國(guó)家科技部國(guó)際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專項(xiàng)之某國(guó)中部深部鈾資源勘探關(guān)鍵技術(shù)與裝備合作研究項(xiàng)目,建立了堿交代巖型鈾礦預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)方法,對(duì)指導(dǎo)國(guó)內(nèi)鈾礦勘查具有重要意義。
三是開展了納米比亞、尼日爾等非洲中南部古老地塊重點(diǎn)地區(qū)鈾礦勘查及資源評(píng)價(jià)等工作。