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自然资源部重点矿产勘查项目聚焦—— 泾川特大型铀矿发现始末
发表时间 :2025-07-31    来源:中国矿业网

  今年年初,人民日报、新华社等各大媒体发布的一则消息引发关注——“我国在鄂尔多斯盆地甘肃泾川-镇原地区发现特大型风成砂岩型铀矿。这为全球首次在风成砂岩分布区发现的特大型铀矿,是我国新一轮找矿突破战略行动实施以来,新类型铀矿找矿的重大突破。”

  近日,记者先后走访了中国地质调查局天津地质调查中心、中国矿业联合会、中陕核工业集团等多家单位,揭开了这一重大发现背后的故事。

  “煤铀兼探”的提出

  在中国矿业联合会二楼记者见到了会长程利伟,虽然在电话中提前沟通了记者的来意,但程利伟见到记者时,仍因那段往事深思良久。

  长春地质学院毕业的程利伟自参加工作以来,一直在为国家的矿政管理工作与找矿工作而服务,他提出的“煤铀兼探”找矿思路为我国开展铀矿找矿工作提供了重要支撑。

  “甘肃泾川风成砂岩型铀矿的重大发现,关键在于充分利用油井、钻井数据并深度挖掘其中的有效信息。这一实践逻辑与‘煤铀兼探’理论在核心思路上可谓异曲同工。”程利伟告诉记者。

  “煤铀兼探”来源于一次空中交谈,2007年8月13日,在北京飞往加拿大中转的飞机上,时任中央地勘基金管理中心主任的程利伟和多位专家全程讨论着一个共同感兴趣的话题——铀矿,当几位专家谈及在内蒙古发现特大铀矿床时,他产生了浓厚的兴趣。当时,中央地质勘查基金管理中心刚刚在内蒙古启动了一个煤炭连片勘查项目,当得知该铀矿床就在勘查项目附近,他顿时萌生了一个念头:我们的勘查项目会不会也有铀矿?飞机一落地,程利伟就迫不及待地与项目组进行了沟通,要求在煤炭普查项目中追加部署放射性检测。

  程利伟回忆说:“那时候我们本就要在这片区域布设大量煤炭钻探孔,借着这个机会,顺便增加测井和β+γ检测,结果一举抓住‘一只大兔子’。”

  2009年下半年,按照“煤铀兼探”的思路,中央地质勘查基金管理中心又在前一个区块的南北2个邻区部署开展了2个“联片勘查”项目,为后续的铀矿勘查会战提供了依据。

  “煤铀兼探”成果表明,已发现的铀矿带规模巨大,矿化相对集中,具备快速突破的条件。因此,经过征询专家意见,程利伟再次果断决策:决定打破以往会战仅限于详查、勘探阶段的常规,在该区组织开展铀矿预查“百日会战”。2011年8月31日,中央地质勘查基金管理中心在北京召开铀矿会战启动会,拉开了铀矿“百日会战”的序幕。“百日会战”调集了来自中国核工业地质局、中国煤炭地质总局等单位的500余名勘查技术和施工人员,历经4个月于2011年底落下帷幕。随后在2012年的3月24日,在该矿区再次组织了普查会战,仅用了6个月的时间就一鼓作气完成了普查任务,找矿成果进一步扩大,矿床规模由特大型扩大为超大型,圆满完成了会战任务。依据所处位置,该矿床被命名为“大营铀矿”。而这种创新勘查模式,经众多专家反复论证商议后,被正式命名为“煤铀兼探”。

  铀元素“种子”的探寻

  受“煤铀兼探”思路的启发,我国北方地区的铀矿找矿热潮悄然兴起。2014年至2019年间,中国地质调查局天津地质调查中心(以下简称“天津地调中心”)依托公益性地质调查优势,对北方主要聚煤盆地及含油气盆地的海量钻探测井资料展开二次开发,筛选出大量找矿靶区与远景区,其中,泾川-镇原风成砂岩型特大型铀矿床的找矿成果尤为突出。

  关于这一特大型铀矿床的形成,拥有该区域多年找矿经验的天津地调中心副总工程师程银行曾向记者打了一个生动比喻。

  过去,地质学界对砂岩型铀矿的成矿逻辑有着朴素认知:铀的“源头”如同种子,藏身于盆地周缘花岗岩分布的山区,但尚未达到成矿规模;随后,水流如同搬运工,带着这些铀元素“种子”在山间流动,最终在地势低凹的产煤沉积盆地中沉淀“安家”,砂岩型铀矿床由此形成。

  当时,人们普遍认为,只有河流沉积的区域,才可能留下铀矿的踪迹,但科学探索总能带来新的突破。风成砂岩因还原剂缺失一般不作为找矿目的层,但天津地调中心团队在原有认知的基础上,发现了关键“新角色”——油气和煤。这些深埋地下的资源本身是强还原剂:当油气物质向上运移时,若与上部风成砂岩中被搬运而来的铀元素相遇,便会触发还原反应,铀元素随之沉淀成矿。这一发现让砂岩型铀矿的成矿范围突破了河流的沉积限制,在风成砂岩型中油气也会成为成矿的关键“幕后推手”。

  以泾川地区为例,泾川-镇原铀矿带的发现,彻底打破了“铀矿仅在河湖向特定流向区域成矿”的传统认知。认知的改变带动找矿方式的不断创新,以往找矿需要从预查普查再到钻探验证,而根据新的找矿方式,前期可从煤炭、油气等钻井的以往资料中,探寻铀的痕迹。

  在新一轮找矿突破战略行动中,天津地调中心通过对北方砂岩铀矿盆地的精准分类,敏锐洞察到泾川铀矿下面孕育的大面积油气田能够提供充足的还原物质,从而开辟了全新的找矿方向。

  中国地质调查局铀矿首席科学家金若时回忆起找矿历程时感慨万千:“我们敢于突破传统思维的束缚,大胆创新思路,在这片区域果断投入钻探调查。2016年的钻探行动取得了惊人成果,发现的4个靶区均成功钻到优质的工业矿体。”

  目前,该项目共实施了26孔钻探,其中15个钻孔的见矿效果超乎预期。

  铀矿之花的浇灌

  在西安浐河西岸,中陕核资源大厦以靓丽外观与挺拔身姿成为区域地标。而其所属的中陕核二一四大队的地质队员,常年穿梭于甘肃、新疆、内蒙古等地的崇山戈壁之间。甘肃泾川特大型铀矿床的发现,正是他们硬核实力的生动体现。

  2016年,在天津地调中心的指导下,中陕核二一四大队抽调精兵强将组建核资源研究院。这支精锐团队随即奔赴黄土高坡,在这片沟壑纵横的土地上,踏上了一场跨越数年的找矿征程。

  甘肃省泾川与镇原两县,地处该省东部,与陕西省接壤,因位置是世界上黄土堆积最厚、塬面保存最完整的区域,也是同类地貌中面积最大的一处,被誉为“天下黄土第一塬”。20世纪80年代,随着一首《黄土高坡》的歌曲传遍大江南北。如今,铀矿的发现,再次让这里成为瞩目的焦点。

  为破解这一区域的铀矿资源密码,中陕核二一四大队的地质工作者们“敢啃硬骨头”、敢于在与重重困难的较量中突破技术壁垒,不仅在找矿领域斩获重大成果,更用实干诠释了地质工作者“向地球深部要资源”的使命担当。

  众所周知,找矿是一项技术、资金、劳动密集型的工作,往往在前期的勘查或后期的验证过程中,需要国家投入大量人力、物力,如何用“小杠杆”撬动“大地球”,为国家节省更多的资金,中陕核二一四大队进行了大胆尝试。

  中陕核二一四大队总经理王朋认为,国外钻探主要是企业行为,资金大多来源于金融市场。他们在找矿过程中习惯以一个钻孔为中心向4个方向延伸打孔,无形中可能会对钱造成浪费。我们则不同,我们承担国家公益项目,始终从自身做起,严控钻探经费,通过梳理海量历史资料来研究成矿规律。

  这种理念在此次砂岩型铀矿找矿中得到了充分体现。这类铀矿勘探最大的优势,便是能依托以往油井、煤矿的地质勘查资料寻找铀矿线索,从而大幅节省前期钻探费用。但优势的背后也藏着挑战,据项目组长张羽介绍,一口2000米的油井仅纸质资料就有几十公斤,海量资料堆积在地质工作者面前,如同横亘的大山。往往十几个人埋头查阅资料的时间,竟与实际钻探时长相当。钻探经费省下来了,时间成本却上去了,这让张羽陷入了苦恼。

  “痛则思变”,他很快将目光投向了智能化与大数据技术。在征得大队领导同意后,他牵头组建大数据分析团队,创新性地开发出智能化检索软件。经过反复测试,这套系统大幅压缩了资料查阅的时间,成功破解了“省了经费、耗了时间”的困局。

  除了用技术创新攻克一个个难题,他们更有着一股子敢与天较劲、敢向地要答案的拼搏精神。

  2023年2月,甘肃东部迎来了第一场雪,漫山遍野、银装素裹,张羽还没等春节假期结束,便与司机踏着积雪,来到项目实施地,为早日开工钻探做前期准备。

  刚刚下过雪的山路,积雪严重,车辆无法通行,他们就从当地老乡的家里借来铁锹,在凛冽的寒风中,一锹一锹铲出一条“雪路”。为了在钻探过程中减少不必要的麻烦,他们在新春佳节之际远离家人的陪伴,手拎鸡蛋、牛奶像走亲戚一样来到当地百姓家,与钻探施工相关村落的老乡联络感情,以便在钻探过程中赢得支持。

  地质队的工作节奏,像根绷到极致的弦。每年4月到11月,大半年时间,项目组所有人员几乎全扎在野外,除非遇上极端特殊情况。白天,他们守在钻探现场寸步不离。刚从地下取出的岩心还带着温度,他们就蹲在旁边仔细编录,每一道纹路的走向、每一处异常的痕迹,都要精准地记在本子上。太阳落山从不是收工的哨声,回到驻地点亮灯光,整理资料的“硬仗”才真正开场:那些数据、图表、记录得密密麻麻,像一团缠成死结的线,却容不得半分错漏。他们常常忙到凌晨一两点,躺下眯不了几小时,天刚泛白又得拿起工具奔赴现场,打钻、看岩心、编录,周而复始。

  甘肃泾川铀矿的发现,是集体智慧的结晶,是一支又一支地质队伍无私奉献的结果。他们像被时光悄悄藏起来的人,把青春和汗水洒在山野里,却很少被外界看见。但正是这份“藏”,藏着最沉实的坚守,不图被看见,只图把脚下的土地摸清、把该找的矿找到,全力保障国家能源资源安全。(中国矿业报)