我国铀矿找矿工作历经近70年发展,至今已找到300多个铀矿床,为保障铀资源供应作出了重大贡献。但经过几十年开发,国内部分铀矿基地资源逐渐减少,急需接替铀资源,迫切需要开展深部成矿潜力和探测技术攻关,而铀矿深部探测和科学深钻是实现深部铀资源突破的最重要、最直接手段。
记者近日从核工业北京地质研究院了解到,由该院主持的科技部“深地资源勘查开采”专项重点研发项目“华南热液型铀矿基地深部探测技术示范项目”经过4年多努力已顺利完成。据悉,该项目在广东省仁化县油洞地区取得重大找矿突破,在950米深度发现厚大工业铀矿化,在1550米深度发现国内目前最深的工业铀矿化,刷新我国工业铀矿化发现的最深纪录,为开辟新的找矿空间奠定了坚实基础。
“华南热液型铀矿基地深部探测技术示范项目”的实施背景是什么?项目推进过程中遇到哪些困难、采取了哪些创新手段、获得哪些创新成果?项目实施对国内铀资源勘探开发的意义何在?记者就此采访了该项目首席科学家、核工业北京地质研究院铀矿领军人才李子颖。
中国能源报: “华南热液型铀矿基地深部探测技术示范项目”的实施的背景和出发点是什么?
李子颖:天然铀是我国核工业发展的“口粮”,亦是国家战略性能源矿产资源,保障其供应事关我国民用核能产业可持续发展、能源安全供给和“双碳”目标实现。在国家明确提出“积极安全有序发展核电”的背景下,对铀资源的需求是持续长久的;拓展铀矿找矿空间、摸清国内铀资源“家底”,突破更多新的铀资源,对核能产业安全稳妥保供意义重大。
我国铀矿找矿工作历经近70年发展,至今找到300多个铀矿床,为保障铀资源供应作出了重大贡献。但经过几十年开发,国内部分铀矿基地资源逐渐减少,急需接替铀资源,迫切需要开展深部成矿潜力和探测技术攻关,而铀矿深部探测和科学深钻是实现深部铀资源突破的最重要、最直接手段。
热液型铀矿是我国重要的工业铀资源类型,但目前找矿深度有限,已探明热液铀矿勘查深度大部分局限于700米,近年逐步推进到1000米。可以说,以热液型铀矿基地深部探测为突破口开展深部铀矿技术攻关和预测突破,对摸清国内铀资源“家底”十分关键。
中国能源报:目前,北方砂岩型铀矿大基地是国内铀资源铀勘探开发的重中之重,铀矿深部探测示范为何选择在华南的热液型铀矿基地开展?
李子颖:砂岩型铀矿可用地浸方法开采,具有规模大、成本低、效益好的特点,找矿潜力和前景也较大,因此在沉积盆地中寻找砂岩铀矿是目前铀矿找矿的主攻方向,找矿区域主要在北方。但我国地质背景和成矿条件具多样性,南方分布着火山岩型和花岗岩型铀矿,上世纪是主要的工业铀矿类型,现在仍然是重要的工业铀矿类型,而且在浅表发现了大量铀资源,成矿条件也很好。
随着找矿工作的深入,深部勘探发现了许多新的铀资源,但深部及多大深度能找到矿,前景潜力如何,迫切需要从成矿理论上进行回答、从技术上进行攻关探测、从工程上进行有效评价。所以,科技部的“深地资源勘查开采”重点专项锁定了在华南热液型铀矿基地开展深部探测技术示范,以此开展攻关。
中国能源报:项目实施过程中,遇到了哪些难题,通过哪些创新手段实现了突破?
李子颖:项目历时近5年,共有10家单位、100多人参与,研究区跨越粤湘赣粤等多个省区,涉及基础地质、成矿理论、探测技术、三维建模、科学深钻、综合预测评价等多学科领域。而且,项目工作环境恶劣,地形地貌条件复杂多变,常规浅层探测技术方法难以适用于深部铀成矿环境探测,实施过程面临一系列重大技术难题和挑战。
为此,项目团队开展了成矿规律与深源成矿机理、成矿动力学与控矿构造体系、地球物理探测技术、深部铀成矿信息识别技术、三维地质建模与成矿模型、铀资源深部预测和科学深钻场址遴选等多学科综合研究。经过4年多基础地质、探测技术和设备等专题研究,揭示了华南重点地区热液型铀矿深部成矿作用、建立了3000米深度范围内地质结构三维地球物理探测技术体系、构建了深部铀成矿信息识别技术、研制了3000米高温高压放射性测井技术系统,提交了多个远景区和找矿靶区,取得铀资源重要突破。可以说,通过深部科学深钻,验证了深部铀资源理论预测和技术探测的有效性,取得了理论创新、技术攻关、设备研制、找矿突破多项突出成果。
中国能源报:项目所取得的诸多成果中,最能体现铀矿深部探测意义的是什么?
李子颖:经过理论创新和技术装备攻关,项目实施的长江1号深钻,刷新了我国近70年来的铀矿找矿纪录,意义重大。
其中,发现的1550米深度工业铀矿段刷新我国最深铀矿纪录,为诸广开辟第二找矿空间提供直接依据;推进我国成矿深度增加500米以上,展现深部新的找矿潜力和前景;在长江地区拓展了SN向断裂控矿,还揭示了新的NW向断裂控矿前景,为找矿提供了新靶区;厚大矿化异常说明钻探区矿化作用很强,意味着很大的成矿前景;在同一孔发现多层工业矿体,为未来矿山规划持续发展提供了支撑。
此外,长江一号深钻进一步验证了本人提出的热点铀成矿作用理论,铀成矿具有深源性、成矿流体具有还原性,铀成矿具有更大深度;验证了选址和深部探测技术方法的有效性,提高了探测深度和精度;证明深钻是深部探测和资源勘查不可或缺的手段,且一定程度上标志着一国资源勘查开发的能力和水平,项目铀成矿深度的突破达到国际同类水平,与俄罗斯、加拿大、澳大利亚和德国等相当。
中国能源报:此次深部探测技术示范,对下一步国内铀资源勘探开发的意义和影响是什么?
李子颖:该项目取得的理论技术创新和找矿突破双重成果,将逐步推广应用于我国热液型铀矿找矿过程中。其中,项目研究理论成果已作为铀矿找矿指导思想,从理论上阐明了成因机制和控矿规律等关键找矿地质问题。而且,其构建的深部地质结构三维探测技术体系和预测评价模型已应用于铀资源成矿远景区和找矿靶区优选中,预测了一批成矿远景区,经钻探查证,在深部发现了很好的铀矿,扩大了铀资源量和找矿空间,取得了较好的应用效果,具有很好示范作用。
另外,在装备方面,项目成功研制了3000米能谱测井系统,建立了更大深度的探测和预测技术方法,不仅推动了科技进步,而且对热液型铀矿深部和外围找矿突破具有重大意义。


