礦產資源是國民經濟的重要支撐,我國政府歷來相當重視地質找礦工作,目前我國的地質找礦已進行到第三輪。相關資料顯示:我國礦業發展現已陷入資源短缺的窘境,很多大中型礦山已進入中晚開采期,后備探明儲量嚴重不足,成為了制約我國經濟社會可持續健康發展的一大瓶頸。而最新的成礦理論研究和深部定位預測驗證結果均表明我國大陸500-1500米深部蘊藏著潛力巨大的礦產資源。有專家指出。深部礦業資源的開發探查面臨著地質構造環境復雜、找礦難度加大、探測儀器深度和分辨率精度限制等諸多技術難題。因而,探查深部礦藏已成為擺在我國地質資源系統面前的一個重大而又迫切需要解決的命題。在深部找礦上做出令人矚目的成績的中國科學院地質與地球物理研究所劉洪臣指出,從“十五”開始,國家已經把深部定位預測和找礦提高到很重要的位置,加大了對先進技術方法和儀器研制開發。
劉洪臣曾擔任中國科學院黃金技術應用研究中心總工,中國科學院地質與地球物理研究所固體礦產資源室資源勘探技術學科組長,有著個性的科學思路和工作方法。他在銅金礦深部找礦方面“理論上有創新,技術上有突破,儲量上有貢獻,經濟效益和社會效益顯著”,在“隱伏礦深部定位預測技術集成及應用”方面取得了重大顯示度的科研成果,充分體現對礦產資源探查領域里“前瞻性”、“示范性”的特點。相關成果已經在國內外產生了實質性的重大影響,并取得巨大的經濟效益和社會效益。通過多年在膠東深部探礦的科學積累和找礦經驗,提出“第二成礦富集帶”深部找礦理論,在黃金礦山和行業中引起巨大影響,備受企業舉薦,已在區域找礦中推廣。
深部找礦意義大
劉洪臣認為:礦產資源的深部儲量探查和開發對國家來說是一個十分重要的戰略問題,整體資源狀況的正確評估,將為國家資源合理配置及開發提供決策性依據。因此“攻深找盲”尋找大礦富礦是國家資源戰略需要。
深部勘探和開采的問題解決了,我國在資源戰略、資源階梯基地建設方面才會更加得心應手。相關資料顯示。國外深部探測已3000-4000米水平,南非更是達到4000-5000米了。目前。我國大部分金屬礦山位于地形條件相對較好的地區,探查和開采深度均停留在800米以上范圍。而800米深度以下。地質構造環境復雜,并受制于原有的探測儀器分辨率不高等諸多技術問題。當前,礦產開采技術發展很快,成本明顯降低,1500-2000米深度開采從工藝與成本上都已能接受,只限于亟待勘探手段的跟進。
深部開發的前提必然是深部找礦,而深部找礦的關鍵問題在于技術方法,不僅需要尖端設備。更需要有領先的技術方向。只有這樣才能獲取高質量的地下信息,同時還需做好軟件的開發與綜合的運用。
劉洪臣說,深部找礦是個綜合性系統工程,同時也是一項知識密集型工程,更是一項實踐性很強的工程,無論哪個環節沒做好,都不可能得到理想結果,因此需要以嚴謹細致的科學態度來對待。提倡用多視角全新的思維方式綜合研究。在“八五”“九五”和“十五”期間,他領導的團隊承擔了多項研究課題,利用綜合性方法獲取了大量的數據信息,并結合幾十個礦山的實際經驗,研制和開發新的軟件進行綜合數據處理與分析,建立符合實際的地質一數學模型,取得很好的深部地質研究效果。在總結幾十個礦山的經驗基礎之上建立了“深部定位預測”理論與方法技術,從另一個角度來認識地質成礦理論。這種以實踐為基礎建立起來的“深部定位預測”理論與方法,其核心要點是:
1、深部找礦就應先找深部靶區
2、深部數據的采集要數量足夠、質量可靠
3、綜合方法要相輔相成、密切合作
4、深部地質數學模型的建立與模擬研究
5、縝密的綜合分析與解釋給出合理的結果。采用“深部定位預測”方法,只要把握資料采集的準確率,就能獲取真實、可靠、有效的信息,起到很多讓人意想不到的作用。而后,他又花了大量的精力在資料采集、信息處理、軟件設計上,從而避免了“深部定位預測”諸如原始軟件水土不服等一系列問題,提高了預測準確性。采用深部定位預測,劉洪臣課題組在膠東、內蒙、浙江、遼寧等地應用取得了顯著的效果。
“金”場建奇功
劉洪臣領導的團隊從“七五”期間開始地質探查找礦,他從金場峪開始,進行電法、地震等相關方法的研究,取得了一定的突破;此后在山東的河西、曹家洼做了一系列工作,得到了合作企業的認同,取得了明顯的效益。
以膠東作為一個突破點探查隱伏礦技術示范區,他們已與二十多家礦山進行了合作,成功率高達80%以上。其中,該學科組與山東河西金礦共進行長達15年的合作,多達9期地球物理深部找礦勘探。每期都取得實質性突破,探測準確性高,獲得金資源量50噸。在曹家洼金礦的深部找礦中使該礦山保有儲量100多公斤提升至20噸。從鄉鎮小礦一躍變成大礦。利用多年學科積累和沉淀,提出了膠東深部找礦“第二富集帶”理論,為膠東深部找礦拓展空間,同時也為該區尋找隱伏礦提供新思路。
目前,高精度定位預測技術已成膠東金礦業深部找礦的熱點技術,劉洪臣他們也成為國內黃金地質勘察的領頭羊;綜合勘查技術受到了重點省區、企業、地勘部門、高校及科研單位的推祟,中國黃金協會就確認他們無論理論研究還是找礦技術在國內外都有獨特成就。正是因為找礦預測成果的信譽度高,國內外大型礦業集團紛紛登門邀請并要搞協作體,直至應接不暇。
膠東深部找礦及全國不同區域進行的示范工作成果,帶動了企業和礦山重視深部找礦工作,增強了深部挖掘資源潛力的信心,產生了深遠的影響。根據相關資料保守估計,截止到2006年,劉洪臣團隊的工作給企業創造的經濟效益就達幾百個億,而勘查見礦成功率超過70%,更是勘探史上罕見的。
縱深發展成果豐
該團隊的科研以實踐為基礎。從國家需求出發,利用資源的科學積累和提出了更深層的找礦目標,并把深部勘察技術從金礦推廣到其他金屬礦。
十一五期間,劉洪臣團隊承擔了“中西部重點成礦帶金屬礦綜合勘察技術與示范研究”國家科技支撐項目。該項目針對金礦成礦潛力巨大的滇黔桂地區開展卡林型金礦綜合地球物理勘察技術的研究,研發高精度、大深度的地球物理探礦技術,尋找與發現新型的大型、超大型的金礦資源,并建立一套復雜地質地型條件下卡林型金礦的最佳技術組合方法,研發出植被覆蓋區卡林型金礦高光譜遙感蝕變信息識別技術及地球化學找礦示范技術,為推動復雜地形地質條件下勘查技術的進步和對該區經濟的可持續發展提供技術支撐。
他們的另外一個國家科技支撐計劃項目——“危機礦山接替資源勘察技術與示范研究”在膠東金礦示范區,完善和建立深部(500-1500米)蝕變巖金礦、石英脈型金礦綜合定位預測技術方法組合;提高金資源量50噸;建立三維找礦模型,構建焦家至招遠地學斷面,給出深部地質結構構造和金礦時空演化關系;建立招平斷裂帶成礦構造系統。課題的實施將全面提升膠東礦集區成礦理論的認識水平,推動深部地質找礦勘查技術發展,為膠區礦產可持續發展提供技術支撐。
隱伏礦深部定位預測方法還為危機礦山發展提供了技術支持。陷入“等米下鍋”困境的危機礦山大河金礦,通過深部定位預測技術得出礦體小而富,不具備尋找大礦的依據后,為該企業制定發展戰略提供了科學依據。
這些深部找礦工作的成果,挽救了一批資源危機礦山,穩定了生產,安定了人心,為維護社會穩定,擴大就業做出了重要貢獻。
劉洪臣針對十二五科技支撐建議中,提出了向1500-2000米深度探查目標。
“創新就是從不同的思路、不同的觀念來認識和更新原有的事物。”這就是劉洪臣對創新的理解各思迥異,才能做不同,或許這就是劉洪臣做出這么多創新成果的思想根源之所在。相信在“十二五”期間,這種在戰略上國家認可,戰術上企業認同的“深部定位預測”一定能得到更大的支持與推廣,這些兢兢業業、不求回報、默默付出的科學家也能得到更大的舞臺以揮灑為國效力的熱忱。