大营的魅力——内蒙古大营铀矿突破再审视

【信息来源:中国国土资源报】 【作者:于德福 】 【发布时间: 2015-03-10】

  每一个成功的找矿案例背后,都有着源自实践、创新理论的“矿藏”。内蒙古大营铀矿的魅力,正在于这笔“矿藏”的丰实。

 

   

大思维 思想火花耀草原

 

  找矿,业内人士用“睁着眼睛干看不见的活”来比喻。如何才能将“看不见的活”干好呢?无数找矿实践证明,靠的是思路创新。

 

  大营的思路创新体现在大思维,这就是煤铀兼探。

 

  国土资源部中央地勘基金管理中心主任程利伟,谈及大营的思维创新,称它其实是几个地质人思想火花碰撞的结果。

 

  2007813日,在北京飞往加拿大的飞机上,程利伟与中国核工业地质局的李德连、丛卫克,中国地质调查局的薛迎喜讨论着一个共同感兴趣的话题——铀矿勘查。当两位核工业地质专家谈及在内蒙古发现特大型铀矿床时,程利伟的神经立即兴奋起来。进一步交谈后他了解到,核工业地质局发现的铀矿床,正位于中央地勘基金刚启动的一个煤炭联片勘查项目附近,且铀矿的层位在煤矿的层位之上。于是,一个全新的、大胆的念头在他心中升起:在进行煤炭资源勘查的同时,进行放射性元素检测,或许能收到煤、铀一网打尽的效果。

 

  14日清晨,飞机刚一落地,程利伟立即拨通国内电话,向在中心主持工作的陈仁义副主任下达了在煤炭普查项目中追加部署放射性检测的指令。

 

  由此,一场注定要载入中国矿产勘查史的思维革命——煤铀兼探,在内蒙古鄂尔多斯大草原上拉开了序幕:

 

  接到指令,中央地勘基金管理中心立即部署工作,组织一直以鄂尔多斯草原为主战场的铀矿专业队伍——中国核工业208大队,利用煤炭勘查施工的钻孔,同步进行放射性γ测井、编录。当年,在煤炭预查施工的91个钻孔中发现了2个铀矿工业孔,圈出了2处找矿靶区,发现矿的概率为2.2%,可谓是“大海捞针”。

 

  2008年,在开展煤炭普查的同时,投入3000米钻探工作量,专门对两处铀矿靶区开展预查工作。年底,煤炭普查工作结束,控制煤炭资源量203亿吨,在提交一处超大型煤田的同时,新发现了一处中型铀矿床。在总结这一煤、铀一网打尽的找矿成果时,程利伟借鉴上个世纪从海外泊来的“油盐兼探”概念,将其命名为“煤铀兼探”。

 

  2009年下半年,继续按照煤铀兼探的思路部署邻近新区块的煤炭普查项目。前边的煤铀兼探是牛刀小试,这次是经过系统总结、深思熟虑后的大刀阔斧。按照“统一部署、统一设计、统一施工、综合评价”的原则,调集了15个勘查单位,数十台钻机,近千人的勘查队伍用2 年时间完成了2个整装勘查区12个勘查项目区普查野外工作,在探求煤炭资源量307亿吨的同时,圈出一处200平方公里的铀矿化集中区,初步估算铀资源量达到大型矿床规模。

 

  2011年,继续追踪铀矿,及时进行了由找煤为主转入找铀为主的重大战略转移。831日,内蒙古北部铀矿预查“百日会战”启动会在北京召开。至会战结束,共完成了4万米钻探工作量,发现了2个矿带4层矿,并发现新的含矿层,控制铀资源量规模达超大型,大营铀矿由此诞生。

 

  核工业地质局原副局长、总工程师郑大瑜说:“一方面,勘查区内有个地名叫大营;另一方面,大营可与大庆相呼应。昔日因大庆的发现,使我国甩掉了贫油的帽子;今日大营的发现也将甩掉中国贫铀的帽子”。

 

  2012年,中央地勘基金一鼓作气又组织实施了大营铀矿普查大会战。至会战结束,普查区内铀资源量进一步大幅增加,矿床规模上升到世界第14位,并填补了国内砂岩型铀矿第I勘查类型的空白,结束了中国没有世界级铀矿的历史。时任国务院领导对此成果作出长篇批示,鼓励、期望相伴而至。

 

  2014年,按照大营西延的趋势和内蒙古煤田局的发现,中央地勘基金管理中心又组织开展了大营西段普查。首战即圈出3处找矿靶区,使铀矿化带向西推进20千米,初步控制铀资源量达大型矿产地规模,进一步扩大了大营铀矿床规模。

 

  而这,还不是这一铀矿床的全部。目前地质工作显示,矿床东西方向连续性好且均未闭合。只是受探矿权制约,后续探边工作暂时难以继续。

 

  尽管如此,这一成果仍是我国近年不可多得的具有宏观影响的巨大成果:从找矿成果看,它的诞生结束了我国无世界级铀矿的历史,改写了“中国贫铀”的结论。特别是在中国大力发展核电的背景下,对遏制国际矿业炒家在铀矿上对中国进行价格围剿,具有重要意义;从找矿效益看,这一成果的投入产出比也相当惊人。据国际原子能机构IAEA的统计,全球范围内,一座铀矿从发现、勘查至开发所需的平均时间是1520年,平均勘查费用为7000万欧元。大营铀矿与之相比,勘查周期(年)仅为16、勘查费用(亿元)仅为12.4,但勘查成果却超过了101

 

   

大整装 留足空间找大矿

 

  大矿,体量巨大因而所占空间也大。但在探明前,人们并不知道它有多大、长在哪、啥模样。在矿产资源富集区,密密麻麻分布的探矿权,将一些大矿在发现前就被“切割”成了小矿。

 

  大营铀矿是幸运的。尽管此前矿区已设置了多个探矿权,但中央地勘基金进入后,立即贯彻了大整装的勘查思路。

 

  在中央地勘基金管理中心,负责项目管理工作的吴建设处长打开一张不知翻看过多少次、明显破旧的矿区工作部署图,介绍了大整装思路的形成过程。

 

  内蒙古北部地区早、中侏罗世延安组煤层厚度大,侧向连续且较稳定,煤质优良,开采条件十分优越,其煤炭资源潜力巨大,被国家划定为首批煤炭资源规划区,成为国家重要的后备煤炭基地之一。但由于管理职权和政策所限,加之客观条件的影响,该区的煤田勘查工作多年投入不足,以往的勘探程度很低,煤炭资源情况尚不清楚,矿区总体规划和矿业权设置依据尚不充分。

 

  内蒙古国土资源厅在分析北部煤田得天独厚的煤田地质条件及其煤炭资源潜力,进行区域成矿预测、远景调查和煤炭潜力评价的基础上,筛选了6个集中连片的项目申请中央地勘基金投入,在经专家论证后于2006年中央地勘基金启动试点时正式立项。

 

  中央地勘基金管理中心在批复立项后,再次组织中心技术人员、煤炭勘查专家进行了分析研究,发现这6个勘查区总面积达1304.91平方公里,且连接成一个整体,各勘查区块间几乎形成了无缝对接。如果按立项之初确定的6个独立勘查区分别实施,就会人为地造成工作区和工作成果的分割,影响今后资源勘查开发的整体规划。

 

  “这次思想碰撞的结果,诞生了联片勘查的大整装思路。”吴建设说,根据这一思路,中央地勘基金管理中心决定将这6个相邻的勘查区块整合成一个大项目,进行统一部署、统一设计、统一施工,通过联片勘查、综合评价,最终形成大型整装勘查成果。

 

  这是一种创新性的立项思路和运作机制。在谈到这一模式时,业内多位专家认为,联片勘查开启了我国大型整装勘查项目的先河。也正因如此,大营铀矿才避免了“胎死腹中”的命运。

 

  业内人士坦陈,大整装勘查的实施,必须有自然条件和政策条件做前提。从自然条件看,找矿靶区必须在同一构造成矿区带上;从政策条件看,同一构造成矿区带上的探矿权设置应尽可能连续,并授予尽可能少的、有实力的勘查主体。否则,大矿只能小开了。

 

  其实,即使大营铀矿目前已成为具有宏观影响的大成果,但仍存在遗憾:受矿业权限制,其两端未完全闭合的矿体现在仍不能勘查。否则,大营铀矿的规模还会进一步扩大。

 

   

 大协作 捏成拳头砸核桃

 

  2011 8 31 日,由中央地勘基金管理中心组织的铀矿勘查会战启动会在北京召开。程利伟铿锵有力的动员激荡着每一位参会者的心:开展内蒙古北部铀矿大会战,不但要打好这一战,还要在短时间内实现找矿重大突破,要在全国47片整装勘查区中打响找矿突破战略行动的第一枪,率先攻下第一城!

 

  会战是新中国成立后快速实现找矿突破的一大经验,但以往会战一般是在矿区进入到详查勘探阶段进行,这次大会战显然大不相同。

 

  预查阶段就进行的大会战,因矿区地质工作程度很低、地下信息很少,势必面临更多的不确定因素和更高的风险。

 

  “我们就是要打破常规。”程利伟说,为了降低风险,中央地勘基金采取了地质、钻探、监理、科研一起上的办法,集合各方力量形成拳头攻坚克难。

 

  于是我们看到,为了打好第一枪、攻下第一城,确保会战的顺利实施,国土资源部组织成立了由副部长汪民亲自担任总指挥的大营铀矿会战指挥部,下设专家指导组、项目协调组、项目监理组以及项目办公室。

 

  指挥果决、措施有力、协调得当之外,大会战胜利的最大功劳莫过于专家指导组的出色工作。在老专家郑大瑜教授的带领下,专家组运筹帷幄、集思广益,经常深入施工现场,与一线技术人员交换意见;有时为调整一个钻孔的部署常常讨论至深夜。正是他们高超的理论功底、丰富的实践经验和精益求精的工作作风,为大营突破立下汗马功劳。

 

  项目具体施工由核工业208队牵头,中煤地质工程总公司、内蒙古地质调查院、内蒙古地质工程公司等单位参加。核工业208大队党委书记邹吉斌告诉记者,“自接到进行会战的任务,队里就将这一项目列为队重点工程,成立了现场领导小组,下设钻探组、资料综合组、地质组、水文组、物探组、测量组、安全与后勤组,组长和成员都是我们队相应专业最强的骨干。”

 

  为给会战提供最及时的科技支撑,中央地勘基金管理中心在项目中设立了专题研究项目。以中国地质大学(武汉)为首的科研团队进驻会战现场,在鄂尔多斯盆地北部大区域控矿因素综合分析基础上,总结了适合于大营地区的铀矿化规律的系列找矿标志——相对稳定的构造背景、适当规模的铀储层、稳定的区域隔水层、微弱的泥炭沼泽化作用(薄煤线)、区域的氧化—还原地球化学障等。这些找矿标志不仅成为实时钻前部署和优化调整的主要地质依据,同时还依据不同评价单元的地质特征,分级别提出了进一步扩大找矿前景的主要目标区。

 

  “大营铀矿专题研究的特色,就在于贯彻了与生产的互补性研究的科研理念。”中央地勘基金管理中心总经济师杜清坤介绍说,中国地质大学(武汉)的科研团队在研究时,一方面与生产团队在含铀岩系地层划分与对比上保持了严格的一致性;另一方面,在诸如铀储层定位预测、古层间氧化带定位预测、聚煤事件与成矿机理等方面突出了高校的优势,而生产团队则将研究重点置于对铀矿体的控制之中。合作双方在地层划分对比前提下的互补性研究,既发挥了各自优势又提高了勘查效率,可谓事半功倍。

 

  “科研对会战的支撑作用十分显著。百日会战期间矿化孔由初期的40%提高到了92%。其中,工业孔率占57%。”杜清坤说。

 

  会战还探索出了旁站式监理的质量保证模式。项目监理工作由中央地勘基金华北项目监理部主持,中煤涿州地质技术咨询开发中心具体承担。该中心有多年从事煤炭勘查施工监理的经验,竞得这一任务后,迅速从陕西、山西、宁夏等地抽调4名从事地质勘探监理工作多年、富有工作经验和热情的专业技术人员组成了铀矿监理组,与施工钻机同期进场。监理过程中,他们顶着内蒙古草原的寒风开展定期巡查、不定期抽查,发现施工中存在的问题后与施工方共同研讨解决之道。对重点工序实行跟踪监控制度,对开孔验收、取芯、测井、封孔等关键环节坚持旁站监督,发现并及时阻止了数十起具体而又重要的现场问题。

 

  会战结束后,会战中探索出的这些有效措施在大营矿区乃至全国得到发扬光大。为给勘查提供更多的科技支撑,国土资源部矿产勘查技术指导中心在找矿突破战略行动整装勘查区都设立了专项科研项目,中国地质调查局先后在全国设立了100多项调查评价项目并取得了一批重要成果;中央地勘基金管理中心专门下达了多矿种综合勘查的文件,要求所有中央地勘基金项目在分析评价主元素的同时,对矿区共伴生元素进行分析评价。

 

   

大追求 咬定青山不放松

 

  地质找矿是典型的认识、实践、再认识、再实践的过程,而且这种认识过程往往具有时间长的特性。世界上有的矿床从前期找矿到最终探明,时间跨度数十年甚至上百年。大营铀矿横空出世,其实也经历了这样的过程。

 

  “厚积才能薄发。”在中核集团地矿事业部,总工程师张金带介绍了他们矢志不渝的追求:鄂尔多斯盆地核地质工作已有50多年的历史。上世纪五六十年代主要对盆地内地表矿点开展调查,进行了浅部揭露,但找矿效果不明显。1993年至1997年,原核工业西北地勘局所属单位在收集大量水文、煤田及石油等部门钻孔资料的基础上,对盆地开展了铀矿资源评价,但因为聚焦于白垩系砂岩层位,找矿效果并不明显。1998年至2008年,核工业208队继续在该区开展找铀综合研究工作,认为盆地北部具备良好的砂岩型铀矿找矿前景。随后,经钻探验证,在大营东部地区圈定层间氧化带型铀矿并发现了工业矿孔,大致推测了古层间氧化带前锋线,圈出了数片可供进一步勘查的远景区。经过8年的连续工作,控制了一个特大型铀矿床,后称皂火壕铀矿床。

 

  “在这一过程中,皂火壕铀矿床的发现为盆地北部找铀打开了一扇窗户。”张金带说,正是透过这扇窗户,人们有关砂岩型铀矿的成矿地质环境、控矿因素、找矿的地质标志和地球化学标志等认识越来越清晰。

 

  2007年后,中央地勘基金在盆地北部开展煤铀兼探,鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿的神秘面纱才被彻底而又迅速地撕开。

 

  “值得注意的是,煤铀兼探的思路其实在核地人的不懈追求中已经开始萌芽。利用煤炭、石油地质测井数据开展铀矿地质研究,均可看作这一思路的雏形。”张金带说,“由于皂火壕紧邻中央地勘基金的6个煤炭联片勘查区,它突破的信息一经程利伟主任的大脑,立即撞出了煤铀兼探的火花。”这一火花经过雷厉风行的部署,首次跨部门、跨专业、产学研相结合的集团军式的会战以及地勘行业创新性的旁站式监理等措施,最终成就了大营的今天。

 

  大营铀矿的重大发现,带动了铀矿调查工作的强力推进。大营煤铀兼探的成功消息,深深拨动了中国地质调查局天津地调中心金若时主任的找矿神经。2011年初,金若时专程赴京找到程利伟,提出在华北地区推广煤铀兼探的构想,两人一拍即合。20114 月,中国地质调查局天津地调中心牵头与中央地勘基金管理中心、内蒙古自治区国土资源厅签订了华北地区铀矿勘查选区综合研究三方合作协议,并于7月在天津召开了内蒙古铀矿资源勘查工作部署研讨会。此次合作旨在充分利用和推广中央地勘基金管理中心在进行煤炭勘查中创造的“煤铀兼探”成果,并充分研究天津地调中心在华北地区开展区域地质调查过程中形成的铀矿有关资料,同时依托内蒙古自治区国土资源厅的矿政管理优势,大力开展煤炭勘查资料“二次开发”,力争用五年时间,在华北地区发现一批大中型矿产地,共同促进华北地区铀矿找矿突破。此次合作还有一个更高的目标——带动整个北方地区砂岩型铀矿勘查取得更大的突破。

 

  2012年,在中国地质调查局的支持下,天津地调中心组织实施了“我国主要盆地煤铀等多矿种综合调查评价”计划项目,安排了32个项目在中国北方主要含铀盆地开展“煤铀兼探”并在宁东等地区取得了重要的找矿成果。2014年,“北方砂岩型铀矿调查工程”正式启动。同年,天津地调中心牵头申报的973项目——“中国北方巨型砂岩型铀矿成矿带陆相盆地沉积环境与大规模成矿作用”项目,成功获得科技部支持。至此,北方砂岩型铀矿形成了“一个地调工程,一个973项目”的基本格局。

 

    路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。“煤铀兼探”的思路带来了大营铀矿的重大突破,这一突破又促成了整个北方地区砂岩型铀矿勘查的整体推进、面上开花的大好局面。我国铀矿勘查开发的原有格局也因此而改变。大营之大不仅仅是一个成果、一种追求,更是一次思维革命。在找矿突破战略行动第二阶段工作全面启动之时,相信通过总结大营经验,不断探索创新,战略行动的成果必将遍地开花。

发表评论

  请您文明上网、理性发言并遵守。 查看评论

相关文档