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再找一个“小秦岭”
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河南省地质矿产勘查开发局第一地质调查院参与完成国家科学技术进步二等奖项目纪实

河南日报2018年3月20日  本报记者谭勇 通讯员周强 李晶晶


   这是一支危机矿山接替资源找矿的劲旅,因地质找矿成果突出而闻名。

   2011年,她被原国土资源部、国家发改委、财政部联合授予“全国危机矿山接替资源找矿特别贡献单位”,成为全国七家获此殊荣的单位之一,同年荣获全国危机矿山接替资源找矿专项先进集体和河南省十大最具科技创新力单位;由于找矿成果突出,2013年荣膺首届中国百强地质队,2016年喜获河南省找矿突破战略行动先进单位。

   2018年1月8日,从在北京召开的2017年度国家科学技术奖励大会上传来喜讯,她参与完成的“全国危机矿山接替资源勘查理论创新与找矿重大突破”项目荣获国家科学技术进步二等奖,相当于再找一个“小秦岭”。该项目是国土资源部2006年下达的项目,历时十多年完成。

   她就是河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院(简称省地矿局地矿一院)。

   临危受命 彰显本色

   地处豫陕两省交界处的小秦岭金矿田,位于华北断块区和秦岭断褶系两个一级大地构造单元的复合部位,自上世纪60年代发现、开发以来,已成为我国重要的黄金生产基地。经过近30年的开采,矿山保有储量急剧下降,多个金矿资源严重不足。其中,秦岭金矿截至2004年年末,矿山保有地质储量为1.9吨,仅可供开采一年半;文峪金矿估算保有金金属量2.5吨,尚可服务两年。位于小秦岭、熊耳山、外方山地区的多数黄金矿山后备资源严重不足,资源形势十分严峻,为保证现有矿山能够持续稳定地进行生产,必须为其提供所急需的后备资源。

   2006年10月,按照全国危机矿山办公室及省国土资源厅有关项目任务书批文要求,地矿一院会同灵宝文峪、秦岭、金源、灵宝黄金股份、灵宝投资等矿业公司,在客观评估资源现状的基础上,在小秦岭金矿田(河南段)深部及外围实施了多个中央财政出资的全国危机矿山接替资源勘查项目,包括河南省灵宝市大湖金矿、灵湖金矿、秦岭金矿、文峪金矿、东闯金矿、义寺山金矿、桐沟金矿、樊岔金矿等主要危机矿山的接替资源勘查。

   省地矿局和地矿一院的领导班子高度重视危机矿山的接替资源勘查项目,成立了大项目办公室,积极申请省、部财政资金,全力推进危机矿山的接替资源勘查工作。该项目投资模式采取国家和企业共同出资的方式,由矿山企业牵头实施,地矿一院首先开展资源潜力调查评价,对具有找矿潜力的矿山再申请立项,开展深部找矿工作。

   勇克难关 深部找矿

   深部找矿可谓困难重重,以往的物探方法已经不能满足深部找矿需要,他们就改变为物、化探和地质相结合的方法,攻克难关,进行深部找矿。

   2007年6月,地矿一院秦岭金矿项目负责人赵留升和他的队友开始在秦岭金矿编录。这里就像一个迷宫,除了6000米的主坑道外,还有数不清的分支坑道。为了节约上下坑道的时间,他们4个人带了7天的干粮,吃住都在坑道内。坑道内潮湿闷热,灰层烟雾很大,他们带了两层口罩,一天下来,脸上、鼻子里都是黑的。他们睡的简易床下还有二三十厘米深的水,天天穿着胶鞋,编录时就坐在潮湿的矿渣上,天天一身水一身泥,最让人难受的是床上铺的褥子潮湿得睡不成,得先用电热毯烘干才能睡觉。他们整整5天没有出坑道,在昏暗的环境中编录了2460米的坑道。几个月下来,他们就在这样的环境下,编录了14000米的坑道。2014年,赵留升被授予“中国地质学会野外青年地质贡献奖——金罗盘奖”。

   2008年4月,文峪金矿正在紧张地勘查之中,由于采空区多,从地表施工钻孔,既影响施工进度,又增加施工难度,为了节约费用,他们从坑道里面施工钻孔,施工位于地下800米深处,离井口距离8000米深的坑道内,施工空间只有3米多高,在这样的环境中施工,该院还是第一次。正常钻杆是3米长,但由于坑道空间有限,他们全部加工成1.5米长,大大增加了提升钻杆的次数和工作量。300米深的钻孔,地面上施工一个月就能完成,但在地质条件复杂、闷热潮湿的坑道里,大多需要3至4个月才能完成。他们在坑道中一共施工了10多个钻孔,钻孔内一年四季都是34摄氏度左右,又闷又热,进来一次就要花费近2个小时,出去还得2个小时,每次上下,大家都得十分小心。

   2008年5月,地矿一院在小秦岭金矿田北矿带大湖矿区施工时,由于覆盖层厚达920米,还有3层厚达几十米的砾石层,给施工带来了前所未有的困难,构造复杂,钻孔塌方很严重,设计孔深1500米,但他们整整打了23个月,克服重重困难,才啃下这个硬骨头。

   科技创新 国际先进

   进入21世纪,地矿一院收集了小秦岭地区500米以浅大量的勘探资料,同时,结合灵宝市地矿局组织施工的21个深部坑道资料信息,通过系统的野外地质调查、采样、测试工作和对以往地质、矿产、开采和科研成果的分析,开展了矿脉、矿体对比连接和综合研究,编制了矿脉分布平面图等多项综合图件,探索了控矿因素和金矿富集规律,建立了三维空间分布模型,然后运用物化探及探矿工程等多种技术手段,进行验证和控制矿体,提高了区域成矿研究程度。

   地矿一院组建了以总工程师、教授级高工冯建之为项目负责人的科研团队,他们在成矿系列理论的指导下,运用幔枝构造成矿新思维,建立了小秦岭金矿床成因模式,探索了一套在老矿山深部及外围找矿的有效技术方法组合,取得较好的深部找矿效果。

   2009年,他的团队对区内的600多条矿化带进行了分析,系统总结了小秦岭金矿田的地质、地球物理、地球化学找矿标志,总结出金矿及其规模与脆韧性剪切带规模(长度)和空间分布之间的关系,首次将构造控矿模型概括为“一街五巷三层楼”。其中“一街”指主控矿断裂,“五巷”指与主控矿断裂平行的次级含矿断裂;“三层楼”指的是矿化富集或成矿元素的地球化学垂向分带。

   运用“一街五巷三层楼”控矿模型,他们成功指导了小秦岭地区危机矿山的深部找矿勘查,取得了巨大的经济和社会效益。更重要的是,他们对小秦岭金矿田中深部开展了金矿成矿远景评价,预测远景金资源量548吨,进一步显示了本区深部寻找“第二个小秦岭”的可能性。以中国工程院院士陈毓川为主任的专家组鉴定认为,该研究成果达国际先进水平。

   重大突破  涅槃重生

   地矿一院作为“全国危机矿山接替资源勘查理论创新与找矿重大突破”项目主要完成单位之一,2006年至2010年,承担了小秦岭金矿田(河南段)深部及外围12个项目的金矿勘查工作,其中,中央财政专项8项,省级财政4项,实际投入勘查资金16677万元。

冯建之介绍,最多时7个项目同时开始进行,100多台钻机同时施工,1400余人奋战在不同的矿区,累计施工钻孔236个、进尺94791.2米,坑探35735.4米,槽探13216.5立方米,各类样品基本分析样30217个。

   “项目要求在以往科研项目成果的基础上,通过进一步的综合研究,指导深部探矿工程部署,采用以钻探为主,坑钻结合的探矿手段,大致查明主要金矿床深部(或外围)资源潜力,破解小秦岭地区危机矿山深部找矿难题,探求金资源量,为该区主要黄金矿山提供资源保障。”地矿一院院长李永超说。

   李永超院长介绍,通过勘查,地矿一院先后在该区深部提交了2处大型、6处中型、4处小型金钼钨矿床,新增金资源量121.30吨,达到特大型矿床规模。同时,在该地区首次发现北矿带共生钼矿和中矿带共生钨矿,肯定了区内找钼的前景,并在北矿带发现稀土伴生矿产,提升了小秦岭金矿田的综合勘查水平和潜在经济价值,取得了具有较大影响力的巨大找矿成果,实现了在小秦岭深部地质找矿的重大突破,破解了小秦岭地区危机矿山深部和外围找矿难题。

   “幸福都是奋斗出来,这项找矿成果救活了一批资源濒危矿山,促进了当地经济可持续稳定发展。地质找矿只有起点,没有终点,我们永远在路上。我们要继续把保障能源资源安全和地质环境安全,作为地勘单位和地质工作者的神圣使命和应尽职责,为河南实现高质量发展作出积极贡献。”3月16日,省地矿局党组书记、局长郭轲表示。




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