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奋战高原 找矿报国

2021-07-05 10:04:57    来源: 中国自然资源报    作者:于德福 林彬

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唐菊兴(右二)与其团队成员在西藏多龙矿区。林 彬 摄

6月28日,全国“两优一先”表彰大会在北京举行,自然资源部中国地质调查局所属中国地质科学院矿产资源研究所研究员唐菊兴荣获“全国优秀共产党员”称号。

西藏自治区墨竹工卡县的甲玛矿床,西藏阿里改则县铁格隆南铜多金属矿,一次次重大找矿突破,凝聚着唐菊兴的心血。以满足国家急需为己任,自1995年第一次进入西藏,唐菊兴就将研究目标紧紧锁定在青藏高原。

“立足本职工作,找矿立功;面向国家需求,发现更多铜等大宗矿产资源;埋头苦干,默默奉献,坚定理想信念,这些就是地矿领域党员‘践行宗旨’的最好体现。”唐菊兴告诉记者。

创新:紧盯国家需求

“铜是我国急缺的大宗矿产,对外依存度超过75%。西藏经历了大洋俯冲—大陆碰撞的板块构造演化过程,既是地球科学创新发展的新高地,也是铜找矿突破前景好的重点区。”谈及为何近30年一直坚持在青藏高原找富铜矿,唐菊兴坦言,国家需求与找矿前景在西藏的高度重叠是重要原因。

研究青藏高原的近30年,唐菊兴迎来了找矿理论创新的一次次突破——

建立碰撞造山带斑岩成矿系统“多中心复合成矿”理论模型、“四位一体”勘查模型和空—地—深部三种技术结合的空间定位技术组合,在冈底斯东段的甲玛矿区实现西藏碰撞造山带斑岩—矽卡岩型矿床的找矿重大突破。在他的理论指导下实施勘查,甲玛已发展成为我国最大的矽卡岩型铜多金属矿床,累计探明铜资源量超1000万吨,同时还有共伴生金305.5吨、银15840吨、钼106.2万吨。

发现冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,建立相应的斑岩铜金矿成矿模式,实现岛弧型铜金矿找矿的重大突破。冈底斯中段的雄村是曾进行过预查并被认为前景不大、类型不清的矿点。2003年,唐菊兴及其团队受邀主持对冈底斯中段矿点的勘查工作,通过对该区矿床地质特征与全球俯冲型斑岩成矿模式的对比研究,提出了雄村是岛弧型斑岩铜金矿床的创新认识,确立了该类铜金矿找矿标志、构建了勘查模型、形成了针对该类矿床的“大比例尺地质填图+高精度磁测+地球化学勘查”评价方法组合,实现了西藏与大洋俯冲有关的斑岩铜金矿找矿重大突破。

目前,雄村已成为西藏首例岛弧型超大型斑岩铜金矿集区,矿区铜资源量已突破238万吨。

突破“强烈隆升地区浅成低温热液矿床难于保存”的认识,发现斑岩—浅成低温热液铜金成矿系统,在西藏高原腹地的班公湖-怒江地区实现找矿重大突破。2013年,唐菊兴及其团队受邀在班—怒成矿带西段的铁格隆南开展勘查和研究,提出了火山岩覆盖是该矿床得以保存的新认识,创建了斑岩—浅成低温热液铜金矿床勘查模型,研发了有效的“高精度AMT测量+短波红外光谱蚀变填图+指针矿物学分析”的勘查技术组合。

在该理论和技术方法的支持下,铁格隆南也在沉寂几十年后变身为西藏首例千万吨级斑岩—浅成低温热液铜金矿床,且至目前矿体仍未圈闭、深部仍未见底,被列为2013年全球铜矿勘查的最大发现。唐菊兴的这一成果也引起了国际矿产勘查界的高度关注。

科研:聚焦行业发展

“我突破了当初的预测目标。”2020年10月22日,青藏高原固体矿产勘查领域首个3000米科学深钻在甲玛铜多金属矿区胜利竣工,验收仪式上唐菊兴露出开心的笑容。

原来,早在2006年整合甲玛矿区资源、主导矿区开发后,中国黄金集团就委托唐菊兴和他的团队系统开展矿区成矿理论、勘查技术方法研究,2007年中国黄金集团举办的西藏甲玛铜多金属矿勘查开发最新进展暨地质探矿研讨会,认为甲玛具备成为世界级铜矿的潜力,预测其铜资源量有望超过1500万吨。

将国家科研项目与企业科研项目融合、成矿理论与找矿技术方法结合,是唐菊兴近30年一直坚持的科研路线。

以西藏甲玛矿区科研为例,唐菊兴先后在此开展了青藏高原南部增生造山成矿系统发育机制等理论研究项目,实施了中国黄金集团委托的西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床地质特征及找矿方向研究等项目,实现了矿产勘查从理论创新到技术方法体系研发、找矿突破的有机衔接:发现了矿区具有多个隐伏斑岩成矿中心,建立了“多中心复合成矿”理论模型,发现了甲玛矿区由斑岩—矽卡岩—角岩和独立金矿体四种矿体类型组成(四位一体)。基于新的“四位一体”勘查模型,集成创新“岩石—土壤地球化学、遥感高光谱和高精度地球物理探测”技术组合的三维地质建模空间定位技术,成功解决了富金铜矿体空间定位问题。深部科钻实施后,更揭示出“多中心”斑岩—矽卡岩复合成矿作用是控制矿区厚大富铜钼金银矿体形成的关键因素。

正是在这一系列理论和技术方法的支持下,中国黄金集团逐年加大甲玛矿区探矿增储的投入力度,使这个20世纪50年代初已发现的中型铜矿,一跃成为国际闻名的世界级铜矿。

沿冈底斯成矿带至班公湖—怒江成矿带,唐菊兴在主持或主要参与国家973、国家重点研发计划、自然科学基金等研究项目时,先后接受中国黄金集团及其所属西藏华泰龙矿业开发有限公司等多家企业委托,形成了“大比例尺地质填图+高精度磁测+低检测限地球化学勘查+多波段光谱和指针矿物分析”评价方法组合。

这一路线打通了成矿理论到找矿成果的转化通道,使我国铜矿勘查呈现出前所未有的喜人局面。据统计,近30年来,唐菊兴及其带领的团队主持和主要参与勘查评价矿床提交金属资源量/储量铜3968万吨,改变了我国铜矿主要分布在东部的格局,使西藏查明的铜资源储量占到全国铜矿保有资源储量的一半以上。

育人:瞄准未来大势

国家的未来在年轻人。秉承这一理念,唐菊兴在坚守青藏高原科研的同时,将育人放在与科研同等重要的位置。据统计,自获得硕士、博士生导师资格后,唐菊兴已培养博士、硕士研究生76人,还有10名博士生、26名硕士生在读。

“唐老师经常告诉我们做地质工作就要吃得苦、爬得山,只有亲力亲为当好‘爬山匠’,掌握第一手资料,才能有发言权,才会有创新的可能。”唐菊兴的学生王豪说。

正是在他扎根西藏,“上山扛设备、下山背石头”的示范带动下,团队成员们个个常年奔走在青藏高原上,成为一支理论与实践紧密结合、活力四射的队伍,涌现出郎兴海、宋扬、王立强等一批青年地质学者。

其中,多龙研究团队所在“西藏主要成矿带大型—特大型矿床勘查评价科技创新团队”入选自然资源部科技创新团队计划,原在多龙从事学习和研究的学生已全部博士毕业,多人晋升高级职称,获国家自然科学基金、省级科技基金项目资助,入选自然资源部、中国地质调查局青年人才计划等。

在甲玛从事研究和学习的研究生也相继毕业。近年来,由唐菊兴作为项目首席主持的国家重点研发计划深地项目,在甲玛矿区完成的青藏高原固体矿产首个3000米科学深钻,清晰地揭示了碰撞造山环境下斑岩成矿系统的精细地质结构,为丰富和完善深部探测技术奠定了坚实基础。项目成果荣获中国地质调查局、中国地质学会2020年度十大地质科技进展。

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