通訊員 陳華文
2月28日，科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用”專(zhuān)項(xiàng)——“鈷鎳成礦規(guī)律與高效勘查技術(shù)示范研究”，在武漢舉行項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)與實(shí)施方案論證會(huì)。該項(xiàng)目由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)資源研究團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家蔣少涌教授牽頭主持，項(xiàng)目旨在查明我國(guó)鈷鎳礦床的分布規(guī)律，建立成礦模式，研發(fā)鈷鎳找礦勘查技術(shù)方法，評(píng)價(jià)我國(guó)主要成礦區(qū)帶鈷鎳成礦潛力，圈定找礦靶區(qū)，為我國(guó)十分緊缺的鈷鎳礦產(chǎn)的找礦突破提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。多年來(lái)，蔣少涌教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)我國(guó)重要的戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬如錫、鎢、鋰、鈮、鉭、稀土、鈷和鎳等開(kāi)展了孜孜不倦的研究，取得了豐碩成果。
針對(duì)戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)開(kāi)展研究
蔣少涌是地大（武漢）緊缺戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心主任和地質(zhì)探測(cè)與評(píng)估教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，20世紀(jì)80年代在北京大學(xué)地質(zhì)系學(xué)習(xí)，90年代留學(xué)英國(guó)獲博士學(xué)位，曾作為洪堡學(xué)者在德國(guó)開(kāi)展研究工作。多年來(lái)，蔣少涌團(tuán)隊(duì)圍繞重要能源、礦產(chǎn)資源國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)和增儲(chǔ)上產(chǎn)，特別是針對(duì)我國(guó)重要的戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬如錫、鎢、鋰、鈮、鉭、稀土、鈷和鎳等，開(kāi)展了卓有成效的科學(xué)研究。
2021年6月，蔣少涌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“我國(guó)稀有金屬礦床形成的深部過(guò)程與綜合探測(cè)技術(shù)示范”項(xiàng)目。該項(xiàng)目圍繞稀有金屬元素成礦的巖漿深部過(guò)程與礦質(zhì)聚集機(jī)理、稀有金屬成礦地質(zhì)體的時(shí)空分布規(guī)律及成礦識(shí)別標(biāo)志這兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，選取南嶺、大興安嶺中南段、中祁連西段3個(gè)示范研究區(qū)，由深到淺、由宏觀(guān)到微觀(guān)，綜合利用地質(zhì)、物探、化探、地球化學(xué)和同位素示蹤、礦石礦物同位素直接定年5種技術(shù)組合，開(kāi)展稀有金屬礦產(chǎn)資源綜合勘查，研究其礦床模型和分布規(guī)律。該項(xiàng)目取得了一系列創(chuàng)新成果，如建立和完善了我國(guó)花崗巖型、偉晶巖型、碳酸巖型和熱液型稀有金屬礦床成礦模式；提出了隱爆角礫巖型鋰礦床、變粒巖型鈮鉭礦床、鋰綠泥石型鋰礦床、云英斑巖型銣鋰銫礦床等新類(lèi)型的稀有金屬礦床成礦模式；建立了不同類(lèi)型稀有金屬礦床的綜合勘查技術(shù)方法組合，提出一批稀有金屬礦產(chǎn)勘查示范基地與找礦靶區(qū)；提出了在華南晚中生代火山巖盆地中尋找稀有金屬礦的找礦新思路。圍繞該項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)發(fā)表了100多篇高水平論文，出版專(zhuān)著1部，培養(yǎng)了一批博士生、碩士生，建立了一支科研勘查一體化的高水平研究團(tuán)隊(duì)。
2022年，針對(duì)我國(guó)極其緊缺的新能源電池關(guān)鍵金屬鈷鎳礦床的成礦規(guī)律不清、賦存狀態(tài)不明、成礦地質(zhì)條件與成礦機(jī)理研究較為薄弱的現(xiàn)狀，蔣少涌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)又申報(bào)并成功獲得“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“鈷鎳成礦規(guī)律與高效勘查技術(shù)示范研究”項(xiàng)目，對(duì)我國(guó)主要成礦區(qū)帶鈷鎳礦床開(kāi)展系統(tǒng)研究，旨在綜合評(píng)價(jià)我國(guó)鈷鎳成礦潛力，預(yù)測(cè)找礦新靶區(qū)，形成找礦勘查示范基地。該項(xiàng)目將開(kāi)展我國(guó)主要成礦區(qū)帶沉積巖—變沉積巖容礦型、巖漿型、熱液型和紅土型4種類(lèi)型鈷鎳礦床成礦作用研究，查明巖漿—熱液—表生作用過(guò)程中鈷—鎳共生、分離和鈷超常富集的關(guān)鍵控制因素和成礦機(jī)理，構(gòu)建4種類(lèi)型鈷鎳礦床的成礦模型和找礦模型，研發(fā)4種類(lèi)型鈷鎳礦床的高效勘查技術(shù)方法組合。
突破稀有金屬礦床定年關(guān)鍵技術(shù)
地質(zhì)找礦研究的過(guò)程并非一路坦途。蔣少涌團(tuán)隊(duì)在成礦機(jī)理研究中發(fā)現(xiàn)，一些傳統(tǒng)技術(shù)方法具有局限性，例如稀有金屬礦床成礦時(shí)代定年難。于是，該團(tuán)隊(duì)基于激光剝蝕技術(shù)，針對(duì)關(guān)鍵金屬礦床中的礦石礦物，如錫石、黑鎢礦、鈮鉭鐵礦、磷灰石、金紅石、獨(dú)居石、褐簾石等，研發(fā)了原位微區(qū)定年技術(shù)，其分析靈敏度和精度達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，突破了關(guān)鍵金屬礦床定年難的技術(shù)瓶頸。
通過(guò)這些礦石礦物的原位定年技術(shù)，蔣少涌團(tuán)隊(duì)目前已精確確定了國(guó)內(nèi)外一些重要的關(guān)鍵金屬礦床的形成時(shí)代，為解決這些礦床的成因爭(zhēng)議和建立其成礦模型提供了重要的支撐證據(jù)。
葡萄牙的內(nèi)維升—科爾沃礦床，是世界級(jí)的超大型錫銅共生礦床，以塊狀礦體產(chǎn)出于火山沉積巖中，該礦床中錫礦化的成因存在較大爭(zhēng)議。國(guó)外學(xué)者一般認(rèn)為錫礦化是后期的巖漿熱液疊加在噴流沉積型銅礦化之上，因此精確確定錫礦化時(shí)代是解決該礦床成因爭(zhēng)議的關(guān)鍵?！拔覀兝脠F(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室建立的高精度錫石原位U-Pb同位素定年方法，精確確定了內(nèi)維升—科爾沃礦床的錫石形成于約3.63億~3.66億年間，與賦礦的火山巖地層完全一致，從而證實(shí)該礦床為典型的同生沉積噴流熱液型錫銅礦床，相關(guān)成果也在國(guó)際礦床學(xué)一流刊物上發(fā)表?！眻F(tuán)隊(duì)成員趙葵東介紹。
在研究中，蔣少涌團(tuán)隊(duì)主要利用礦床地球化學(xué)分析手段，特別是微區(qū)分析方法或非傳統(tǒng)同位素方法示蹤成礦作用，建立礦床成因模式。目前，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了包括電子探針、激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜分析在內(nèi)的微區(qū)礦床地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)了一批碳酸鹽等礦物的分析標(biāo)樣，分發(fā)至多家國(guó)內(nèi)外知名實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室每年也為國(guó)內(nèi)外學(xué)者提供1萬(wàn)點(diǎn)以上的分析測(cè)試，近5年測(cè)試數(shù)據(jù)支撐發(fā)表了上百篇學(xué)術(shù)論文，為國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展高水平研究提供了有力支持。
開(kāi)展國(guó)內(nèi)外同類(lèi)礦床對(duì)比研究
近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)的研究重心在稀有金屬、稀土金屬、稀散金屬和稀貴金屬方面。 與大宗礦產(chǎn)相比較，這些金屬普遍存在“細(xì)、伴、稀”等特點(diǎn)。在進(jìn)行野外采樣過(guò)程中，由于礦物顆粒細(xì)都比較難觀(guān)察，有時(shí)會(huì)遇到采樣難題。哪些樣品含礦、哪些樣品不含礦？用常規(guī)的地質(zhì)三件套“羅盤(pán)+錘子+放大鏡”，無(wú)法滿(mǎn)足采樣需求；通過(guò)放大鏡+肉眼觀(guān)察，非常難以辨別。因此，該團(tuán)隊(duì)在野外工作中運(yùn)用了手持元素快速分析儀，在初步判定含相關(guān)金屬元素后，再系統(tǒng)采集地質(zhì)樣品。該方法能夠有效克服礦物顆粒小的困難，也能夠快速高效地獲取數(shù)據(jù)。
團(tuán)隊(duì)研究的地質(zhì)樣品不僅來(lái)自國(guó)內(nèi)，有的還來(lái)自遙遠(yuǎn)的非洲。一次，蔣少涌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員去中非銅鈷礦帶開(kāi)展地質(zhì)勘查，那里交通落后，有時(shí)只能坐當(dāng)?shù)氐暮?jiǎn)易摩托車(chē)在陡峭崎嶇的山路上行進(jìn)數(shù)小時(shí)才能到達(dá)目的地。由于對(duì)自然環(huán)境和水源不適應(yīng)，團(tuán)隊(duì)部分成員相繼患病，但他們沒(méi)有退縮，堅(jiān)持完成了多個(gè)礦山的野外勘查，并采集了一批有價(jià)值的地質(zhì)樣品帶回國(guó)，與國(guó)內(nèi)同類(lèi)礦床開(kāi)展對(duì)比研究。
“戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)資源在地球歷史上和全球范圍內(nèi)分布極不均勻，這主要受地球圈層相互作用和深部巖漿—熱液過(guò)程控制。針對(duì)我國(guó)各類(lèi)緊缺礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)利用的難點(diǎn)，要明確關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題，加強(qiáng)成礦機(jī)理、分布規(guī)律和賦存狀態(tài)研究。資源能源安全和緊缺礦產(chǎn)資源關(guān)乎國(guó)家命運(yùn)，我和團(tuán)隊(duì)成員在今后的科研工作中，將繼續(xù)鉆研、努力拼搏，為國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源安全和找礦勘查貢獻(xiàn)力量?！笔Y少涌說(shuō)。
《中國(guó)自然資源報(bào)》（2023年3月1日）
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