韩润生:10年磨一剑,向地球深部去
2019-08-03高妍郑声宇
文/高妍 郑声宇
韩润生Han Runsheng韩润生,昆明理工大学二级教授、研究员、博士生导师,国务院特殊津贴专家、“新世纪百千万人才工程”国家级人选、教育部新世纪优秀人才、首届云岭学者、云南省中青年学术和技术带头人等。现任有色金属矿产地质调查中心西南地质调查所所长、云南矿产资源预测评价工程实验室主任、云南省地质过程与矿产资源创新团队首席教授;九三学社中央委员,云南省政协委员。长期致力于构造成矿动力学与隐伏矿定位预测、矿床学的教学和科研工作,获省部级科技进步、地质找矿成果等奖项一等奖6项(4R1,2R2)、二等奖5项(2R1,1R2,2R6)及第三届“黄汲清青年地质科学技术奖”(野外奖)等。已授权国家发明专利等自主知识产权10件。发表学术论文140余篇,SCI/EI收录80多篇。以第一、二作者出版专著5部,参撰专著2部,并撰写地质报告25部。__
1951年1月5日,乌蒙山麓、牛栏江畔,云南会泽铅锌矿(以下简称“会矿”)宣布成立。
作为中国最早从氧化铅锌矿中提取锗用于国防尖端工业建设的企业,云南会泽铅锌矿曾为“两弹一星”的成功研制做出了重要贡献。
但矿山资源总有采完的一天,数十年的开发,使会泽铅锌矿的矿产储备在上世纪末告急。这意味着,如果没有新的接替资源,这个已为新中国建设贡献半个世纪的老牌矿山就将走到终点。
2004年4月20日,云南驰宏锌锗股份有限公司(以下简称“驰宏锌锗”)在上海证券交易所A股上市。而驰宏锌锗,正是会矿经更名、改制于2000年组建而成。
短短几年,从一个濒临关闭的铅锌矿山,变身为一家上市公司,说它凤凰涅槃、浴火重生都不为过。那么这只“凤凰”是遇到了怎样的契机才得以涅槃?
2006年,韩润生教授获第三届黄汲清青年地质科技奖
答案很简单,会矿遇到了一个人,这个人带领团队带来了一套独特的找矿理论和技术体系。
这个人,就是昆明理工大学二级教授、研究员、博士生导师韩润生。这套体系,就是从实践中总结提出的构造成矿理论和配套的深部找矿关键技术体系。它的创建、发展及应用,给会矿带来了一系列深部找矿重大突破。
韩润生教授(右二)在云南乐红铅锌矿指导技术人员野外工作
过坎即获新生
2000年5月12日,一条“会泽铅锌矿深部找矿获重大突破”的新闻刊登在《云南日报》头版。
据报道,“由昆明理工大学国土资源工程学院与会泽铅锌矿紧密合作,并与长期地质实践成果相结合,使找矿从定性预测到定量预测获重大突破。现已初步探明会泽铅锌矿麒麟厂南西部隐伏8号矿体铅锌金属储量近百万吨,矿石品位高达30%,相当于找到一个大型富铅锌矿床,可望延长矿山服务年限10余年。”
这一消息不仅令当地矿业瞩目,引发业内同行关注,并且于2001年获得云南省科技进步一等奖,在全国范围引发广泛影响。
上世纪末本世纪初,正是全国各地的老矿山最为艰难的时候。多年的高强度开采下来,老矿山储量所存无几,深部寻找接替资源又困难重重,因此都不同程度上面临着矿产资源难以为继的困境和大量职工下岗的险境。会矿的命运也一样,原探明的资源将在本世纪初消耗殆尽。
如何过坎,成为老矿山面临的生死难题,过去了便是新生。而会矿深部找矿的重大突破,不仅给自身带来了新生,也给其他老矿区带来了新希望。
这一重大突破,来自《云南会泽麒麟厂铅锌矿矿床深部找矿预测研究》项目成果,其负责人便是韩润生博士。
课题开始于1998年,当时韩润生是昆明理工大学副研究员、副教授,已在构造成矿动力学与隐伏矿定位预测、矿田地质力学领域开展教学与科研工作近十年,在云南地质和有色行业已小有名气。
在前期找矿停滞不前的情况下,会矿主动找到了韩润生博士,并在会矿领导的支持下开始了项目联合攻关。
韩润生博士突破了工作区长期信奉的沉积成矿为主导的传统认识,提出了构造成矿为主导的新思路。近一年爬高山野外调研,钻矿井观察分析,风餐露宿,日夜磋磨,每天近12小时连续工作,终于有了结果,到1999年6月,提出1571中段44~62勘探线间深部的定位找矿靶区,并经矿山工程验证,于1999年9月17日在麒麟厂外围首钻告捷,探到了“宝”,发现了17.65~33.79米厚度的8号富厚矿体群。
尽管遭遇了“吹牛”、“鸡窝矿”、碰运气等接连不断的流言碎语,但韩润生带领的团队并未退缩,而是坚定信念,继续钻研,立志用新的发现证明构造控矿理论和找矿方法的正确性。随后提出了麒麟厂外围大水井1571中段88~130线间及矿山厂深部等一系列找矿靶区。2000年6月,深部10号矿体群和1号矿体群陆续发现,流言不攻自破。截至2006年,他们在会矿深部和外围累计发现铅锌金属储量近300万吨,按照当时会矿的采选能力,可延长矿山服务年限近20年。
这一发现带来了巨大的潜在经济价值,让频临枯竭的会矿起死回生,更为2004年驰宏锌锗的成功上市和迅猛发展奠定了坚实的资源基础。
而韩润生,也因为找矿科研成果在2000年破格晋升为研究员,开始在国内崭露头角。最重要的是,会矿深部的找矿突破证明了韩润生找矿新思路与构造地球化学快速圈定靶区方法的有效性,给了他极大鼓舞,使他坚定了继续探索深部成矿理论和找矿技术奥秘的信心。
“会泽铅锌矿可能是世界级超大型铅锌矿床”,2001年《云南会泽麒麟厂铅锌矿矿床深部找矿预测研究》项目成果给出预测。
随着会矿深部及外围取得的重大找矿突破,2001年云南昭通地区铅锌矿(后改制为彝良驰宏股份有限公司)邀请韩润生前往全国有名的国家级贫困县——昭通彝良,在毛坪铅锌矿开展深部找矿工作。
韩润生带领校企联合团队,翻过贯穿矿区的洛泽河两岸的高山峡谷,辗转狭窄泥深的一层层矿井,通过构造控矿理论和深部找矿技术的不断研发和应用,终于提出矿区深部及外围两条新的铅锌矿化带及多批定位找矿靶区,通过企业坑钻工程验证,发现铅锌品位高达25%以上的I-6~I-15号等富厚隐伏矿体, 再次取得了深部及外围找矿突破。截至2016年底,共新增铅锌金属资源储量330多万吨,使毛坪铅锌矿床成为继会泽超大型富锗铅锌矿床之后第二个超大型富锗铅锌矿床。
韩润生在川滇黔地区20年的研究成果,汇聚成了“陆内走滑构造系统控矿—流体贯入成矿”理论与大比例尺深部找矿关键技术体系。
韩润生教授(右五)在川西南大梁子铅锌矿井下指导吴鹏副教授(右四)、管申进(右三)、龚红胜博士(右一)、李凌杰博士生等技术骨干和青年学生开展深部找矿研究
老矿重焕生机
“搞地质的”都是用双脚丈量大地的人,爬高山、下矿井、出野外,不到一线研究就没有发言权。从1989年在昆明工学院做实习研究员开始,韩润生已经这样干了近30年。
近30年来,他的足迹遍布乌蒙山区、云岭大地等地的主要矿山和勘查区,玻利维亚高原及黔西南、川西南、陕南等地的多个矿山都留下了他的汗水,全国典型矿山及赞比亚、老挝等地也都留下了他的脚印。
1999年会泽铅锌矿深部找矿取得突破后,他继续与驰宏锌锗进行深部找矿工作,并与中科院地球化学研究所、贵州有色金属和核工业地质勘查局等单位开展产学研用协同攻关,带领团队在国家自然科学(重点)基金、省院省校合作及校企合作等一批重点项目的持续支持下,实现了铅锌多金属矿床成矿理论和深部定位预测关键技术创新的新飞跃,取得了从成矿理论到综合找矿的一系列新进展和深部找矿突破。
理论上,他们针对川滇黔地区铅锌矿品位特高、储量大、富锗银等特点,聚焦长期制约深部找矿突破的主导控矿因素和铅锌锗超常富集成矿机制等核心问题,以及深埋藏矿床(体)定位探测等关键技术难题,研究提出会泽型铅锌矿床新类型,并建立了陆内走滑构造系统控矿—流体贯入成矿论,实现了富锗铅锌矿找矿思路从沉积成矿的传统认识到构造成矿的根本转变,为深部找矿突破奠定了理论基础。
技术上,他们成功研发出了大比例尺找矿勘查共性关键技术,为深部找矿突破提供了有力支撑。比如发明的高精度坑道重力全空间域定位探测方法,攻克了其它物探方法因电磁干扰和异常多解性影响矿体空间定位的难题,填补了坑道重力三方向梯度探测技术的空白;比如发明的大比例尺构造-蚀变岩相找矿预测方法,解决了非岩浆热液矿床矿化自然边界和矿化中心圈定的难题;比如创新了构造地球化学精细勘查技术,提出了捕获深部矿化信息与判定矿体产状新方法,实现了重点靶区快速圈定等。
以成矿理论和关键技术创新为支撑,韩润生带领团队创建了大比例尺“四步式”深埋藏矿体定位探测集成技术体系及综合勘查模型,实现了深部隐伏矿体准确定位,对同类矿床具有重要的指导意义。
最终,他们在会泽、毛坪、巧家松梁等矿山深部及外围和黔西北地区发现、探明了一批隐伏矿体,并优选出重点找矿靶区50多处。仍以会泽铅锌矿为例,他们在会泽铅锌矿深部及外围,验证和勘探发现8、10、10-1~10-17、I-1~I-7号等富厚矿体群,使探矿深度达1800m,最终累计新增铅锌金属资源储量561万吨。十几年前“会泽铅锌矿可能是世界级超大型铅锌矿床”的预测被证实。
韩润生教授还带领团队与云南铜业集团、有色金属矿产地质调查中心等单位合作开展国家支撑计划、国家危机矿山专项及校企合作项目研究,在易门、大姚、牟定铜矿,核桃坪铅锌矿等多金属矿山深部和外围,以及文山红石岩-荒田等勘查区取得了一个个找矿新进展。
多少年来,韩润生带领产学研团队已建立了以成矿理论和关键技术研发到成果应用快速转化成经济效益为特色的产学研用一条龙模式,累计新增1200多万吨铅锌、约50万吨铜、约6万吨钨、949吨锗、1940吨银的金属资源储量,相当于新发现5个超大型铅锌矿、1个大型铜矿、1个大型钨矿、5个大型锗矿、2个大型银矿,潜在经济价值3000多亿元。
不仅会泽铅锌矿、毛坪铅锌矿、核桃坪铅锌矿,牟定、大姚、易门狮子山铜矿等一批老矿山,也都因这一独特找矿体系的应用而重获生机。同时,这一找矿体系在荒田大型钨矿、大锡板中型锑矿的发现中也发挥了重要作用。
知行并茂,相得益彰
“取得了在理论上有创新、方法上有发展、生产上有显著效益、找矿上有突破的优秀成果。隐伏矿定位预测有重大发现,成果已达到国内领先、国际先进水平。”
“成果累计新增铅锌金属资源储量巨大,经济社会效益显著……成果整体达到国际先进水平,在会泽铅锌矿床成因类型厘定方面达到国际领先水平”。
“成矿理论研究、‘四步式’找矿技术具有重要的创新意义,隐伏矿定位预测效果显著,找矿实现重大突破。成果整体达到国际先进水平,其中找矿技术集成及找矿成果达到国际领先水平。”
“富锗铅锌矿超常富集成矿理论、深部找矿技术具有创新性,隐伏矿定位预测效果显著,新增铅锌、锗金属资源储量巨大……研究成果达到国际领先水平。”
这分别是2000、2009、2014和2017年业内权威专家对韩润生团队不同阶段成果的鉴定评价,从中不难看出韩润生团队研究的传承与延续。深部找矿不是灵光一闪,也并非朝夕之功,需要长期的研究积累和千锤百炼。而这种深厚的积累,最终都会呈现在找矿效果上。
说到底,韩润生教授从事深部找矿研究的最终目的,还是面向国民经济主战场、直接服务于国家经济建设。而在找矿实践中被印证与完善的创新理论与技术方法,也会更具现实意义和实用价值。
多年来,韩润生总结相关理论和技术成果已出版5部学术专著,其中最具分量的,是2016年6月出版的我国第一部《矿田地质力学理论与方法》和近期出版的《滇东北矿集区富锗铅锌矿床成矿机制与隐伏矿定位预测》。其中《矿田地质力学理论与方法》论著,继承和发展了中国有色行业和云南省著名地质学家孙家骢教授生前建立的矿田地质力学分支学科,集成了古元古代—新生代以来多金属矿田构造研究的成功范例,提出了构造成矿动力学的新方向,为矿田地质力学理论和方法增添了新内容,为深部找矿勘查实践发挥了重要的指导作用。
现在,韩润生团队正在将矿田地质力学理论与方法,以及发明的深部找矿技术方法,创新应用到国家重点研发计划、国家自然科学基金项目及一系列校企合作等新课题研究中,已取得阶段性重要成果。
以理论指导实践,在实践过程中验证、完善理论,而后再将理论投入到更广阔的指导生产实践的过程中,最终形成良性循环。这是韩润生的研究逻辑,而我们的科技,也正是循着这一规律向前迈进。
向地球深部进军
韩润生是地道西北人,出生在陕西武功,生长在秦川大地,扎根西南红土地,是到昆明工学院就读之后的事,但搞地质却是因为好奇。
中学的时候,韩润生第一次在武功县城接触到了地质队员。他们的装扮、行为、对看上去很普通的石头的珍视,都引起了韩润生的好奇。莫不是山里有“宝藏”?
等到韩润生本科学了矿产普查与勘探专业,进了大山,下了矿井,他才知道,原来山里真的有“宝藏”。而到这时,他自己成为了一个“探宝人”,一个凭借创新理论、先进技术与丰富的知识和经验,探寻不竭矿产宝藏的地质人。
最终,韩润生舍弃了北京等地工作的优厚条件,在云南扎了根。对他来说,这片红土地,这个有着“有色金属王国”美誉的地方,不仅仅是第二故乡,更是人生的舞台。秀美的山川中隐藏着无数的“宝藏”,而它们都在地球深处静静等待着韩润生们的探寻和发现。
“热爱、目标、前沿、奉献、耐劳、创新、总结、交流、感恩”,韩润生常以这18字箴言与地质同仁、学生共勉。桌上的每一幅工作图纸、每一本野外记录,书柜中的每一项专利、每一篇论文、每一部专著,指导的研究生获得的每一篇省级优秀论文,甚至腿上、手上、身上的每一道伤痕,都凝结着他们的青春与汗水,铭刻了他们对地质的热爱与坚守。
而韩润生也获得了国家各个层面的荣誉和肯定——国务院特殊津贴专家、新世纪“百千万人才工程”国家级人选、教育部新世纪优秀人才、首届云岭学者、第三届“黄汲清青年地质科技奖”获得者、云南省中青年学术和技术带头人、云南省师德先进个人等等。这是荣耀,更是鞭策。
如今,向地球深部去,已成为国家战略目标。2016年全国科技创新大会上,习近平总书记指出:“从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米,而我国大多小于500米,向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”
向地球深部去,实现绿色找矿勘查,是韩润生和他的产学研创新团队已经坚守多年的工作。
向地球深部去,未来,他们将一如既往,一路向前……