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关于高质量开展“摸清家底”实施好铀矿勘查规划的思考

2022-12-08王成

铀矿地质 2022年4期
关键词:铀矿勘查资源

王成

(中国铀业有限公司,北京 100013)

铀矿高质量勘查开发的发展规划纲要(2020—2035)即将出台,作为国内铀矿勘查开发的主力军和国家队,中国铀业有限公司(中国铀业)要认真践行“强核强国,核电粮仓”的使命职责。随着“双碳目标”的提出,大幅提高核能利用比例来满足“双碳目标”已成为必然选项,而用“四位一体”[1]的保障战略来确保铀资源供应成为重要途径。国内资源总量和产能又是“四位一体”有效实施的锚,即只有采用以内促外,内外联动的机制才能更好推动海外资源的掌控和开发。因此尽快摸清国内资源家底是确保内外联动的关键。本文充分总结60 多年来,特别是近20 余年铀矿勘查工作中的成功经验,补齐短板弱项,推动高质量完成“摸清家底”的战略任务,为确保我国核能发展做出贡献。

1 铀矿地质工作的发展历程

1.1 铀矿地质工作的历程阶段

我国铀矿地质找矿工作已历经60 多年的发展历程,总体可以分5 个阶段:组队创业,大力普查阶段(1955—1960 年);创建体系,全面突破阶段(1961—1984 年);保军转民收缩聚焦阶段(1985—1994年);调整改革战略转移阶段(1994—2010 年);重组整合探采结合阶段(2011 年—今)。

1955 年开始组建的铀矿地质勘查队伍,开启了我国铀矿地质的找矿工作。铀矿地质工作者,用30 年建立了我国铀矿地质的一套工作体系、一套技术体系和标准体系,取得了一系列找矿成果和科技成果,支撑了我国核工业的发展。

1994 年核工业地质总局包头会议的召开以及新疆伊犁盆地和松辽盆地地浸砂岩型铀矿找矿开发取得重大突破[2-5],拉开了铀矿地质工作战略转移的序幕,全面开始了铀矿找矿工作由南方硬岩向北方地浸砂岩型的战略转移,地质工作重心和工作量投入主要集中转向北方。随后完成了第一轮潜力评价,预测了国内资源潜力总量,并提交了一批地浸砂岩型铀矿的勘查区。

21 世纪以来,为适应新形势下铀矿地质工作发展的需要,中央对铀矿地质队伍进行了重大体制的改革,提出保留一支精干队伍承担国家公益性战略性放射性地质勘查工作。为此中国铀业对铀矿地勘队伍进行了大幅缩减,仅保留了三队六所一院一中心,共11 家单位,约原人数的十分之一组成了新的国家队。20 多年来,保留队伍在国家相关部委及中核集团的支持下,按照“系统勘查、综合评价”的找矿思路[6],优化勘查布局和工作部署,主攻北方砂岩型铀矿,兼顾南方硬岩型铀矿勘查。在铀矿地质人的不懈努力下,综合勘查能力有了极大提高,不仅承担完成了国家下达的各项任务,更加快了北方重点盆地的找矿工作,实现了超大型铀矿的重大突破,为重点推进的大基地建设提供了资源保障。

2011 年,为更好推动大基地建设,实施探采结合,中核集团进行了地矿一体化的改革重组,将地质勘查与铀矿采冶统一管理。地质勘查工作的重点主要是围绕大基地进行资源保障,建成了新疆伊犁盆地大基地和松辽盆地大基地,在鄂尔多斯盆地北部落实了具备千吨级大基地建设需要的铀资源。

1.2 取得的主要成绩

60 多年来,中国铀矿地质工作者自力更生,艰苦奋斗,敢于创造,善于奉献,以“三特”精神,在铀矿地质找矿工作中取得了一系列成就,为我国核工业发展做出了巨大贡献。

1)从零起步,由少到多,由点到面,由小到大,实现了找矿成果重大突破,为我国核工业发展前期提供了铀资源保障。20 世纪用45 年的时间,发现并落实了以花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型四大类型为主的数百个铀矿床,基本查清了我国华南、华东和中南地区及西南东部地区铀成矿潜力和分布。

2)21 世纪以来,找矿成效显著,重塑了铀矿勘查开发的新格局。随着铀矿勘查战略由南方硬岩转向北方地浸砂岩,砂岩型铀矿找矿取得重大突破,铀矿地质队伍在完成属地化改革后,找矿能力和成效有了极大提升。20 多年来发现并探明了一批超万吨级铀矿床,新增铀资源量相当于前45 年探明资源量的总和,不仅改变了我国铀资源小、散、贫的状态,而且重塑了铀矿勘查开发的新格局,为铀矿大基地建设提供了资源保障。北方伊犁、鄂尔多斯和松辽等盆地均形成了超大型铀矿资源勘查基地[7-9],蒙其古尔、纳岭沟及其外围已发展成特大型铀矿床,落实了哈达图、巴音青格利、洪海沟、海力锦等多个中到大型铀矿床,新发现大林、苏台庙、新胜、特拉敖包等13 处大型铀矿产地,新增一大批铀资源量;火山岩型和花岗岩型铀矿找矿成果显著[10-14],江西相山、广东诸广南部、下庄等主要矿田有了较大规模的扩展,广西苗儿山探明了向阳坪矿床,湖南鹿井矿田有新发现,甘肃龙首山地区扩大了老矿床,新增一大批铀资源量。新层位、新地区探索取得了重要进展,首次在鄂尔多斯盆地北部白垩系发现厚富矿体,伊犁盆地南缘小泉沟群发现工业矿体,在新区预测了一批远景区,圈定了一批找矿靶区。综合勘查成效显著,提交煤炭资源超百亿吨;提交了我国最大锗矿、亚洲最大的铍矿;提交大型金矿一个、大型钨矿一个,为国家矿产资源保障做出了贡献。

3)形成了天空地深的勘查技术体系和近百万米的勘查能力。经过五期能力建设改造和自主创新提高,中国铀业所属三队六所一院一中心,已完成卫星遥感、航空物探、地面物化探、钻探和井中物探等技术方法的建设,形成了天空地深四位一体的勘查技术方法体系。通过强化项目日常监管、机台标准化建设、成熟工艺设备引入、人才队伍建设与绩效考核等系列钻探生产改革举措,实现了生产效率稳步提升、安全环保平稳可控、组织管理规范有序的钻探队伍,年生产能力已可承担80 余万米钻探工作量。

4)取得了一大批科研成果。地质科技成果丰硕,获得国家科技进步一、二等奖十余项,省部级奖数百项,获授权发明专利数百个。提出了“砂岩铀矿叠合复成因”[15-17]和“构造活动带砂岩铀成矿作用”[16-17]的理论,有效推动了新地区、新层位、新类型找矿突破。初步建立了非常规铀资源的预测评价技术体系,评价了我国非常规铀资源的成矿潜力。基本建立了高精度、高分辨率、大探测深度物化探技术方法体系,建立了铀矿勘查航空高光谱探测技术体系,形成了国内领先的集“钻孔岩心高光谱测量、数据处理、信息统计、三维建模”[18]为一体的岩心高光谱扫描技术能力。

5)建立了相应的技术标准体系。随着铀矿地质工作的发展,铀矿地质技术方法体系得到了全面的发展,与此同时形成了放射性地质、物探、化探、遥感、航放、水文地质、钻探、分析测试、数学地质、计算机应用、仪器检测、生产安全防护、质量管理等较为完整的铀矿勘查技术标准体系[6],较好地满足了全国铀矿地质勘查工作需要。

1.3 目前存在的主要问题

进入21 世纪以来,随着铀矿找矿工作的深入和大基地建设对资源需求的加大,铀矿地质工作也遇到了一些困难和矛盾,出现了勘查开发不平衡,工作成效不充分的问题。

1)从工作布局上看,重点轻面,新区突破慢,资源勘查基地接续不上发展需要。从近些年铀矿勘查的总体布局情况看,随着勘查深度增加,在经费有限的情况下,工作量主要集中在重点勘查区,重要成矿区带新区域布局不够,铀矿基础工作的欠账较多,综合资料收集难等问题依然突出。近十年基础投入和面上投入占比相对较低,很多盆地中石油和煤炭都做过大量地震和钻探工作,但资料收集非常难,综合利用程度很低,致使一些大盆地久攻不破,新的勘查基地落实不了。而新区、空白区又久议不进,空白区深入滞后,致使后续找矿空间难以拓展,不能满足大基地建设资源接续需求。同时老勘查基地和老区(如吐哈盆地)又久拖不止,资源总量发展有限,致使后面产能项目上下两难。

2)从产研结合上看,创新对勘查突破的支撑能力仍显不足。在铀成矿的基础理论上研究不够,难以支撑“找大矿、找富矿和找经济可采矿”,在新类型、新区域上的突破。我国铀资源的基本特点对新时期铀矿找矿提出严峻挑战。普遍认为我国特定的地质构造背景决定了铀资源禀赋特点是规模小、品位低、埋藏深、与铀共伴生矿产普遍。因此面临很多地质理论和勘查技术难题,特别是“新层位、新地区、新类型”要突破,各项工作的基础和前提是找矿理论要有突破。在新技术、新方法的开拓上,与北方盆地成矿环境快速查清和成矿有利条件准确判定上的现实需求还有差距。

3)能力建设的针对性与新区、空白区的复杂施工环境需要还有差距。随着勘查工作的深入,北方重点区域找矿难度加大,急需的能力建设项目尚未实施,致使空白区的进入难以落地,这对找矿效率产生一定影响。随着铀矿地质勘查工作向荒漠戈壁、高山峻岭等环境恶劣复杂地区的推进,且面临矿体埋藏可能更深,矿床更趋隐蔽,成矿地质条件更复杂的挑战,现有的钻探、物化探仪器和装备的探测能力明显不足,钻探设备在钻探深度、效率、质量保证方面存在差距;现有物化探设备智能化程度低,探测效率不高,探测深度浅,“摸清家底、攻深找盲”的能力依然较为薄弱。

4)数字化、信息化建设应用不够,致使在组织方式、研产结合和集智借智上无法高效实施。另由于资料提供与成果激励的关系尚未建立,至使各单位在落实系统性整体勘查要求时的信息共享不能及时全面。数字化勘查新模式下的标准规范的更新滞后于实际勘查工作的需要,严重影响了新技术方法的广泛使用。

5)组织管理形式的变化给“摸清家底”带来挑战。新的组织形态下,探采一体,勘探与开发共同管理,会加大“摸清家底”的公益性与快速交矿的商业性之间矛盾,如何更好处理好基础找矿工作与生产开发的关系将需要做更多的系统思考和布置。另外三队六所工作分区是考虑行政为主,缺少以地质单元和成矿区带整体研究和勘查推进的考虑。

2 铀矿地质工作面临的形势和任务

2.1 “双碳目标”下核能发展的前景对铀资源保障能力提出了更高要求

当前我们面临世界百年未有之大变局和中华民族伟大复兴战略全局的交织时期,新冠疫情影响和俄乌冲突的叠加,给我国社会经济发展带来巨大冲击。随着以美国为主的西方资本主义国家对我国复兴崛起的围堵,给我国发展和走出去制造了无数的障碍和麻烦。2020 年,我国提出了2030 年碳达峰和2060 年碳中和的减排目标,“双碳目标”的提出,给核能发展带来了新的空间,对核能发展的基础原料——天然铀的安全稳定供应提出了更高要求。随着全球能源断供的风险加大,世界上许多已决定减少和放弃核电的国家又重新提出恢复和发展核能,铀资源作为重要的战略和能源资源,将给拥核国家带来新的冲击,争夺铀资源将会成为控制核能发展新的卡点。一直以来,世界上已探明的铀资源和建成的生产能力主要分布在北美、澳洲、中亚和非洲等国家,且被西方为主的金融资本及国际矿业巨头垄断和控制。多年以来,我国对外公布的铀资源信息具有找矿潜力大,探明储量少,资源质量差,开发难度大的特征;从已探明和开发利用的资源情况看,矿床具有小、散、贫的特点,开发具有规模总量不大,生产成本较高的状态。这使得我国在世界铀矿产销和价格方面的影响力和话语权极小。实现安全稳定的铀资源保障供应能力,是对从事铀资源保障任务的中国铀业勘查开发队伍提出的新的重大课题,也带来了新的重大发展机会。从我国铀资源需要和国内资源潜力来看,必须建立更广泛的资源保障形式。从我国核电发展需要和保障现状看,总体是近期有保障,中期有依托,远期有举措。为此国内有关研究机构和部门的专家从核电发展全寿期考虑,提出统筹规划,分阶段实施,构建国内开发、海外开发、国际贸易、战略储备“四位一体”[1]的保障战略格局。

2.2 国内铀资源家底的多少对“四位一体”保障战略的实施形成巨大影响

铀资源作为重要的战略和能源资源,由于其特殊的用户群体,其供求关系上一直为买方市场,致使价格一直处于低位,近期由于国际形势影响造成价格短期上涨,但总体供求关系没发生根本性变化。随着全球核能预期的上扬,资源争夺局面一定会产生,可以说在全球撑控铀资源的窗口期已不多,必须加快布局。实施“四位一体”的保障战略是实现铀资源安全稳定供应的最有利模式,要实现这一目标,打破西方为主的金融资本和国际矿业巨头的垄断和控制的局面,必需要采用内外联动,以内促外的发展思路。国内资源的家底总量和一定规模的产能是支撑走出去,把握主动的锚。而目前国内铀资源家底不清,生产能力小,话语权影响力弱的现状,给我国天然铀走出去,海外铀资源掌控带来巨大的困难。尽快摸清国内铀矿资源家底,确保国内天然铀产能持续稳定发展,支撑“四位一体”战略是关乎我国核工业强国建设的重要基础工作。因此加快“摸清家底”是构建新格局的关键所在。

2.3 尽快“摸清家底”以支持“四位一体”铀资源保障体系建设的认识已在各层面形成共识

对于铀矿“摸清家底”的重要性、必要性和紧迫性已形成共识,为获取各方面支持创造了良好的内外环境和政策空间。国内资源总量和开发能力是支撑“四位一体”落地最好的锚,因此要尽快摸清国内资源总量,这在国家的支持中得到体现。国家相关规划中已明确提出要加大国内铀资源勘查投入力度,尽快摸清资源家底。自然资源部和中国地质调查局也把铀矿地质找矿工作纳入找矿战略突破行动的规划进行部署和安排。中核集团作为国家核科技工业的主体和核能发展的主力军更是把国内整个核燃料保障体系建设作为自己的责任和使命,积极支持铀资源勘查开发工作,加大了铀资源勘查开发的科技创新投入。

“十四五”规划的启动为加大各方投入,尽快“摸清家底”提供了政策依据和资金来源。当前国家在规划出台前已积极加大了地勘工作量和经费投入,相信随着规划的发布国家的支持将会稳步增长;同时中核集团和中石油等能源集团的投入也在同步增加,这将有力促进一大批能力建设项目、科研项目、退役项目的落实落地,为更好开展摸清家底和“四位一体”建设提供保障。

中国铀业把摸清“铀资源家底”和建立“四位一体”保障体系作为落实使命职责,实现“三新一高”发展的唯一途径进行全力推进。“十四五”作为中国铀业实现转型升级、跨越式发展的关键时期,不仅深入贯彻落实国防科工局和中核集团的战略部署,把“十四五”铀矿地质勘查工作放在进入新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局的战略全局中,而且精心谋划和全力推动“十四五”铀矿地质勘查工作。中国铀业作为铀矿勘查的国家队和主力军,还积极向相关政府部门进行汇报,加强工作对接,积极参与相关规划和方案的制定,统筹重大项目和重要举措实施。

2.4 不断改革创新和持续的能力建设投入为“摸清家底”打下了坚实的技术和物质基础

60 多年来,铀矿地质队伍随着找矿形势的变化和国家的需要,先后进行过多次调整改革和工作思路调整。从组队创业大力普查,到克服困难自力更生,特别是文革后期,提出了“大力加强地质科学研究,切实加强铀矿地质基础工作,改善和发展找矿、探矿方法和手段;培养一支又红又专的技术队伍”[6]等均属重大调整改革的具体体现。改革开放后,提出了“以铀为主,综合找矿,多种经营,搞活地质”[6]的方针。90 年代初,随着工作量的减少,又转向“坚持找铀,大力转民,突出效益,实现‘四自’”[6]的新思路。由于从开始到现在,无论经历什么样的变化和困难,铀矿地质工作一直没有停止,因此所形成的技术方法体系一直在完善和发展,核心的地勘队伍和组织管理能力被完整地保留下来,积累的地质工作经验和成果资料为后续的再发展提供了基础保障。进入21 世纪以来,随着核电的快速发展,铀矿地质工作又重新振奋起来。虽然改革调整使队伍数量大幅减少,人数仅为原来十分之一,但由于保留的是一支以技术力量为主的地勘队伍,其找矿能力和水平未降反升。特别是近十几年来,国家对铀矿地质队伍的装备能力进行了多期的改造和提升,使这支精干的国家队已具备完成改革前几倍队伍力量才能完成的找矿任务和钻探能力,这为新时代完成摸清家底任务打下了坚实的技术和物质基础。找矿勘查过程中取得的一系列重大科研成果、积累的找矿经验和形成的技术方法体系为尽快“摸清家底”做好了技术准备,尤其是资源潜力评价预测出的远景区和潜在铀资源在随后的勘查实践中不断得到验证,为确立国内铀资源勘查前景和取得勘查成效奠定了信心。

2.5 “摸清家底”和支持大基地建设已成为今后铀矿地质工作的中心任务

我国预测的资源总量多,找矿空间大为铀矿地质“模清家底”提供了必然前提。国内经过两轮的资源潜力评价,总体认为我国的资源总量还是巨大的,目前所落实的仅占总量的一小部分。我国国土面积较大,还有较大的空白区和较多的低工作程度区存在巨大的找矿潜力,这为“找大矿、找富矿、找经济可釆矿”提供了空间和可能。目前已圈定的49 个有利成矿区带与可查区,从范围叠合并统计面积看,还有共计约200多万km2的重点区段没有或较少开展工作,其将成为下一步“摸清家底”工作的重点地区。

找大矿、找富矿和找经济可采矿是“摸清家底”的目的和开展大基地建设的基础。欲改变我国资源禀赋小、散、贫现状和产能规模多点凑的不利局面,就要走大基地建设规模化生产的最有效途径,而这一切都需要大型和超大型矿床来保障。从近十来年勘查工作的成果看,我国具备发现大型和超大型铀矿的地质条件和有利地区,只要坚持科学合理的组织实施,相信在今后摸清家底过程中还会有一大批矿床会被找到和纳入开发,因此找大矿、找富矿和找经济可采矿就是“摸清家底”的目的,它也是开展大基地建设的基础。

保障大基地资源需求是支撑天然铀产能持续稳定的压舱石,是确保“四位一体”战略落地的基础。大基地建设投入大,产量规模大,因此需要的资源总量就大。如果没有大型、超大型矿床作保证,产能项目就不可持续,就会造成周期性产能产量的大幅波动,从而影响整体海外开发和资源掌控能力。

3 落实铀矿勘查规划,实施“摸清家底”战略任务的思路

3.1 总体思路和方向

天然铀勘查开发高质量发展的“十四五”规划及2035 年目标都对尽快摸清国内铀资源家底提出了明确要求。而“十四五”的铀矿勘查工作就是要为全面摸清我国铀矿资源家底打下良好基础。为此需要从上至下统一认识,理清思路,优化部署。不仅要凝心聚力,强基固本,还要攻坚克难,持之以恒,如此才能把国内巨大的铀资源潜力优势变成支撑“四位一体”战略的现实能力。凝心聚力就是要解决认识不统一,重点轻面、重勘探轻区调,重生产施工轻基础研究,各自为阵,重复工作等问题。强基固本就是要补齐铀矿地质基础工作这个短板,增强北方空白区的工作投入力度,改变优选有利区段少的局面,以钻探手段为主,多技术方法共用,深化重要远景区段的工作程度,为勘查基地提供更多的目标区,为大基地建设提供更好的资源保障,这是摸清家底的基础,也是“十四五”铀矿地质找矿工作的重点。攻坚克难就是面对复杂区域中找矿标志不清,重点区带不明,大盆突破不力,目标区施工条件复杂,基础资料缺乏,科研与生产结合不力,新技术难以快速应用于勘查实践等问题,如何借智集智,主动创新,久久为攻,以实现资源家底能持续满足国家发展需要的目标。

笔者认为今后一个时期铀矿勘查工作还要继续强化系统思维,统筹考虑重点与全面、基础与应用、生产与科研、勘查与开发宏观布局。总体工作部署的方向应该是:“十四五”期间,全面打基础,突出圈基地,服务产能保勘探;“十五五”期间,勘查提质上台阶,初步建成以内促外,内外统筹的发展格局;“十六五”期间全面完成“摸家底”任务,构建形成国内国外“四位一体”的新格局。

3.2 “十四五”铀矿勘查工作的思路和重点

1)坚持问题和目标导向,以打基础、圈基地和交储量为工作重点,全面开展“摸清家底”工作

要解决久攻不破、久拖不止、久议不进的问题,就是通过打基础、圈基地来实现,总体安排上还是要以面为主,点面结合。

①围绕空白区和工作程度较低地区,以补齐基础地质短板为重点,在成矿条件和潜力分析上下功夫。针对北方重点空白区,以综合构造物探编图和带钻地球化学填图为重点,结合最新的基础地质和矿产地质成果资料,开展成矿远景区的研究和预测,提出可供进一步工作的重点区段和找矿方向,为落实新的勘查基地夯实基础。南方针对重要的成矿区带以大数据分析为手段,结合规模化开发后的边界条件变化的可能,开展老区新老资料的再分析再研究,为南方老区新用提供可能。这是摸清家底的前提,也是铀矿基础地质工作的重点。

②针对已划分出的重点远景区段,加大钻探工作量投入,并辅以适当的地面物探方法和井中物探数据分析,圈出可供勘查的工作重点区块,并在有代表性地段进行适当的加密工程间距,以达到普查工作程度。这是钻探投入的重点,也是“十四五”提交资源基地的关键。

③以“找大矿、找富矿、找经济可采铀矿”为目标,统筹部署铀矿地质勘查工作,全面提升国内铀矿资源保障程度,加快勘查基地转段,落实交储量目标。以国家出资和企业出资结合的方法,尽快完成重大勘查基地的储量勘探工作,为“十四五”重大产能项目落地提供资源保障。

交储量就是要确保产能持续稳定。北方以三大地浸产能基地为中心,加快大基地建设所需的资源和储量提交速度,确保建成稳产、在建达产、未建可建的目标实现,重点是伊犁盆地、鄂尔多斯盆地西北部、松辽盆地西南部。南方围绕在产项目和改造提升项目进行,加大勘查投入和矿田资源集约化利用研究,为南方硬岩型基地规模化生产延寿及大基地建设提供资源保障(如诸广和相山地区)。

2)在找矿类型上以砂岩型为主,其他为辅,区域布局上,以北方盆地为主,南方山区为辅

①找矿类型上北方以可地浸的砂岩型铀矿为重点,兼顾花岗岩型和火山岩型铀矿及其他类型。南方以花岗岩型和火山岩型铀矿为主,兼顾砂岩型和其他类型。

②区域布局上加大北方空白区和低程度区的工作力度。新疆地区进一步加大对准噶尔盆地东部和北部,塔里木盆地西北部和东南部及伊犁盆地周边小盆的带钻区调工作力度。内蒙古地区重点针对鄂尔多斯、二连、松辽及巴音戈壁盆地等区域和以往工作程度较低的地区开展。全面推进青海柴达木盆地和内蒙古巴丹吉林盆地的综合研究和区域评价工作,加大区域带钻调查的投入,为进一步圈定新基地打下基础。

③继续深化北方伊犁盆地南缘东部、吐哈盆地南缘、鄂尔多斯盆地西北部、二连盆地、巴音戈壁盆地及松辽盆地西南部已圈重要远景区段的勘查工作,加快普查基地的扩大,为落实新的勘查基地提供保障;兼顾雪米斯坦、额尔古纳-满洲里、龙首山等重要火山岩型及其他类型的铀矿找矿工作。

④南方重点针对赣杭成矿带和桃山-诸广成矿带的相山、桃山、白面石、鹿井、苗儿山及雪峰山-摩天岭的重要成矿带开展以带钻区调为主,适量普查工作相结合的找矿工作。

4 高质量完成“摸清家底”战略任务的主要举措

4.1 以高效低成本为目标,优化技术方法组合

找矿工作无非是使用有效的技术手段按照成矿条件的好坏对目标区进行遴选,最后圈定出具有开发价值的目标矿种。不同阶段、不同成矿条件和成矿要素要选用不同的技术方法,一般我们把成矿作用划分为源、运、成、储、保几个过程,也就是说丰富的物源(目标元素),在有效的载体的运移下,遇到一定的有利环境沉淀富积,在一定的储存空间形成矿体,后期没经历破坏而保存完好而成为矿床。而我们找矿工作就是在不同阶段用有效技术手段找到不同的边界。

1)积极利用铀矿特有带钻区调方法与最新地调成果的融合来补齐基础工作不足的短板

积极利用成果资料和现有成熟方法开展选区研究是实现空白区和程度较低区快速确定成矿有利区段的有效途径。工作程度较低的盆地,在初期即调查评价阶段,主要开展宏观成矿条件评价。首先应利用已有工作成果资料进行针对性分析,找出缺项再用空间和地质方法进行补充,适时增加一定深部信息来确定成矿可能性和空间部位。带钻区调可采用大跨度,大间距钻探为主,航空和地面方法为辅进行评价,这是铀矿找矿多年总结出的成功经验。成熟方法在确定成矿条件上各有优势,大地构造分布、盆山边界和铀源的多少是遥感和航放的强项,盆中结构和地化环境是地震、钻探和深部物探及部分地面物化探的优势。

针对已有多矿种资源复合盆地和已确定成矿区带的重要地段,收集资料和二次开发是前提。专业化队伍最新的工作成果是质量保证的基础:充分利用国家地调发布的中比例尺地质图空间数据库及中国区域地球化学数据库的成果,结合石油、煤炭等专业化单位开展的业务资料进行盆地分析研究,结合适量的钻探开展深部地球化学环境分析。

2)推进数字铀矿勘查,提高勘查信息化水平,为借智、集智提供保证

搭建资料综合应用的信息化平台是高效开展调查评价的基础。以满足铀矿地质勘查管理、生产和服务体系为出发点,以信息化建设需求为导向,以铀矿地质勘查项目实施流程为主线,建立“一核两翼六任务”的信息化体系。

①以数字铀矿勘查系统的新功能研发和优化升级为核心,打造铀矿勘查信息化的基础平台,辐射集成业内成熟软件,搭建多位一体的铀矿勘查数字化体系,覆盖铀矿勘查全部关键环节,完善铀矿勘查全过程数字化体系。

②建立基于云架构下的数据资源湖,提升数据快速处理分析与综合应用能力,通过数据清洗和汇聚,实现铀矿勘查生产动态数据、成果资料和项目管理信息的一体化存储与利用,初步建成高效快捷的数据汇聚体系。

③实施铀矿勘查区“一张图”工程,以盆地或大片区为基本单元建立区域地学多源信息“一张图”数据库,采用三维建模、时空透视、可视化分析等手段,实现区域不同比例尺地、物、化、遥、航放、水文等多源地学数据的一体化综合集成和挖掘利用。

3)推进探采一体化,做到探采工程有序衔接

进入详查及勘探阶段的区域要积极树立探采一体,系统观念的工作思路。在方法选择上,以少岩心和无岩心钻为主体,积极应用井中物探及直接测铀的方法解决勘探过程中矿石品位、质量等储量计算和地浸开发有关参数问题。在勘探网度上,要与地浸开发的最佳工程间距为基础,倒推勘探和详查工程间距,为一孔两用提供方便。

实施探采一体化,是提高勘查效率、降低勘查成本的重要手段,是中国铀业铀矿勘查开发的必由之路。结合目前铀矿勘查和采冶融合阶段存在的问题及未来发展需要,必须加快推进铀矿勘查探采一体化。

①以铀矿大基地为单元,加强地勘、采冶的统筹部署和业务对接。紧紧服务于铀矿产能建设,在规划、计划上注重从整体上对铀矿勘查、采冶进行统筹部署,形成相互匹配的工作格局。在业务流程上实行相互开放、双向进入,勘查阶段要加强经济性、可采性等方面的研究,工作进度、成果和资料提交等方面要引入采冶要求,切实提高成果的使用价值。建立相关的技术交流机制,做到资料共享,互相启发、互相促进。

②推进公益性勘查和商业性勘查的有机衔接。以落实大基地为目标,以寻找可利用资源为导向,以尽快形成产能为准则,形成有利于掌控资源的投入组合,加快资源向产能的转化。在投入方向上,要突出重点,使勘查既考虑找矿效果,同时考虑经济效益,把有限的资金用在刀刃上,切实提高资金的使用效率,促进找矿成果。

③对地质勘查达到普查阶段后期或者详查阶段,且前期开展了少量工艺研究,具备规模开发前景的铀矿床,启动探采一体化开发运作程序,实行新项目新机制。

4)积极引进和改进适应新区的勘查装备和仪器,为高效勘查提供有利武器

①加快更好适应复杂地区勘查、区调作业的钻探设备的引进或改进,以适应通行困难、钻深加大,绿色环保和安全高效的要求。

②积极开展井中物探数据多解多用研究,构建以大数据为支撑的井中物探应用解释系统,积极推动用测井数据解决矿体定位、定量、定质工作,以提高无心钻的使用比例。

4.2 加强产研结合,以科技创新推动“摸清家底”找矿任务的快速突破

聚焦铀矿找矿的难点重点,梳理出当前亟需开展的科研工作、后续攻关的重点任务、需要对外合作开发的技术领域。

1)在铀矿勘查基础理论与创新方面,要针对品位高、规模大、可经济开采的矿床类型,探索其找矿前景和成矿条件,突破现有成矿理论瓶颈;探索大型盆地中新生代红杂层聚铀机理与环境、大型新生代断陷盆地大规模铀成矿等可能性;要引进融入定量模拟、仿真、建模、实验及多学科交叉研究新手段,实现重大基础前缘创新。

2)统筹各渠道科研项目,充分利用好中核集团集中研发第四代铀矿勘查关键技术研究与示范项目,利用好预研、核能开发和地质生产中科研等各渠道项目,主攻可地浸砂岩,兼顾硬岩扩大、综合找矿和非常规铀资源,进一步优化铀成矿单元区划,筛选有潜力的铀成矿区带分层次进行重点攻关,开展铀成矿环境、铀成矿系统研究,突破直接测铀、无岩心勘查、探采钻孔一体化、全流程数字勘查等技术,研制无人机探测、智能测井等新型装备,提交成矿远景区和找矿靶区,为落实后备勘查基地提供技术支撑。

3)要围绕高效低成本勘查技术体系建设,以北方砂岩型铀矿为主要研究对象,针对普查、详查、勘探阶段,优化技术方法组合。首先基于现有技术手段和生产模式,提出现有能力条件下不同勘查阶段的技术优化组合方案,部署到今后的地勘工作中,尽快梳理并改进优化现有技术标准。例如在无岩心勘查及测井、数字化勘查中资源提交形式等领域确定新的规范,应用到下一步的勘查部署中,逐步上升到行业标准。

4)积极建立开放合作的科技创新体系。推动建设天然铀产业技术创新联合体,把生产中科研纳入联合体系列基金范畴,对基金项目实施揭榜挂帅。各项目主体单位要发挥好出题人的角色,梳理出制约地质生产力发展的卡脖子问题。要通过集中优势技术力量,加快铀矿勘查核心技术攻关,共同促进技术发展、成果转化。

4.3 加强人才队伍建设,更广泛引入和利用好各类人才支持高质量摸清家底任务

摸清国内铀资源家底是一个系统工程,更是一个创新活动。创新是靠人来进行的,人才是第一资源。没有大批的优秀人才来为之奋斗和开展创新活动就不可能在人数和队伍大规模减少的情况下来完成人均以前几倍的工作量,因此人才队伍建设是实现高质量发展的基础。

1)加大人才引进力度,不为所有但为所用。利用北京、西安、成都、长沙和沈阳这些区域都市的优势聚集国内地矿特别是铀矿相关的学者和专家来中国铀业工作。利用东华理工大学、成都理工大学、中国地质大学和吉林大学等高校,通过项目合作方式引进国际一流铀矿地质相关人才来为我所用。

2)加大人才培养力度,让自己的年青人早日成才成家。加强专业技术和技能人才培养,进一步建立适合专业人才发展的体制机制。加大专业技术和技能人才的自主培养和外部引进力度,优化人才队伍结构;发挥老技术人员“传、帮、带”作用,加强青年技术和技能人员培养。

3)创新人才选拔和使用方式,让人尽其才,才尽其用。要实行大项目负责制,根据项目需要,采取推荐和竞聘方式选拔大项目负责人。大项目负责人按照需要选配项目负责人和分配项目资源。给项目技术负责更多的资源调配权和激励分配权。

4.4 强化系统观念,加强组织协同,提升资源效率

强化系统观念,加强组织协同,提升人、财、物等资源使用的综合效率是高质量开展摸清家底任务的重要支撑。

1)做好规划有效衔接,确保“十四五”及今后找矿成果落地。实现铀矿找矿的重大突破,必须处理好长期目标与近期工作部署的关系,实现战略目标和年度任务的有机衔接。各地勘单位要根据中国铀业“十四五”铀矿勘查规划目标,合理确定本单位的规划目标和重点任务,并做好规划衔接,切实将找矿目标落到实处。

2)确定科学合理的年度目标计划,全面完成国家下达的年度绩效考核指标,确保地勘项目延续和勘查经费的投入,最终确保长期规划目标的实现。

3)年度任务中要围绕天然铀产能建设目标,加大重点矿床的勘查投入,大力落实经济可采资源,实现资源储量的稳步增加。

4)在组织形式上,采用各取所长,联合攻关或合适地区进行会战式突破。打破简单以行政区划为工作区的分工原则,以整个地质区块或成矿区带为单元,采用一个单位牵头,多单位和业务配合的方式,进行联合攻关,整体评价,有条件的地区可引入会战模式进行集中突破,如鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地。

新疆主要由核工业二一六大队牵头,核工业北京地质研究院(核地研院)及其他单位配合,重点开展伊犁、吐哈、塔里木、准噶尔盆地及周边(含扎伊尔、白杨河)铀矿勘查以及新疆相关地区综合勘查。内蒙古中北部和中西部的鄂尔多斯盆地北部、二连、巴音戈壁盆地的铀矿勘查,内蒙地轴及相关地区综合勘查由核工业二〇八大队牵头,核地研院及其他相关院所配合;内蒙古东南部和东北、西南部的松辽盆地铀矿勘查以及沽源-红山子地区综合勘查由核工业二四三大队牵头,核地研院等其他院所配合开展。东北地区由核工业二四〇研究所牵头开展。青海、甘肃、内蒙古巴丹吉林、鄂尔多斯盆地南部由核工业二〇三研究所牵头。湖南、广西由核工业二三〇研究所牵头,核工业二九〇研究所和核地研院配合,重点开展苗儿山、明月峰、摩天岭-雪峰山地区铀矿勘查。江西和鹿井由核工业二七〇研究所牵头,核工业二三〇研究所和核地研院配合,重点负责相山、桃山、白面石地区铀矿勘查。核工业二八〇研究所重点开展四川盆地(在外部环境允许且未来可以开发的前提下)、康滇地轴铀矿勘查。核工业二九〇研究所重点开展诸广、下庄地区铀矿勘查。

核地研院作为铀矿理论技术研发、全国铀资源潜力和成矿远景区带的总体评价牵头单位,在整体分析,重大区带确定、重大找矿方向研究和新类型突破上做重要的理论技术支撑。核地研院是全国铀矿勘查新技术突破和重大技术创新的领头单位。

核工业航测遥感中心作为航空物探和地面物化探方法应用的牵头支撑单位,要为各单位提供重要的地面和航空测量的技术支持。

牵头单位主要作为一个区域的总负责单位和总思路的提出者,配合单位依据自身优势在配合区内参与区内重大问题的解决和攻关。

4.5 进一步完善考核激励机制,调动广大职工的找矿积极性和创造性

完善考核和激励机制,充分调动创新活力和积极性是高质量开展摸清家底任务的重要保证。“十四五”铀矿勘查工作部署总体按照“项目跟着成果走”的工作形式,进一步完善考核和激励机制,充分调动基层和一线的创新活力和积极性,促进铀矿找矿取得新突破。

1)完善考核机制,根据各单位的工作地区和项目性质,建立科学的考核体系。

2)要给铀矿找矿成果突出的工作区加大经费投入,确保项目落地、成果落地。

3)加大铀矿找矿成果奖的奖励力度,特别是在新地区发现中大型矿产地,要给予重点奖励。

4)建立铀矿地质找矿成果有赏使用机制,最大限度地调动找矿队伍的积极性和可持续发展能力,让地勘单位形成良性的找矿投入产出和智力转化成效。

5 结论

1)我国铀矿勘查已走过60 多年的发展历程,为我国核工业的发展做出了巨大贡献。21 世纪以来,按照“系统勘查、综合评价”的找矿思路,依靠科技进步,发现并探明了一批大型和超大型的铀矿床,新增铀资源量相当于前45 年探明资源量的总和,重塑了铀矿勘查开发的新格局。

2)当前我国铀矿勘查迎来了新的战略发展机遇期,但同时又面临“摸清家底”、“找大矿、找富矿、找经济可采矿”、保障大基地资源需求和高效低成本勘查等重大挑战,为此今后一个时期铀矿勘查工作应继续强化系统思维,统筹重点与全面、基础与应用、生产与科研、勘查与开发宏观布局。

3)“十四五”铀矿勘查工作的总体思路和重点是:坚持问题和目标导向,以打基础、圈基地和交储量为工作重点,全面开展“摸清家底”工作;在找矿类型上以砂岩型为主,其他为辅,区域布局上,以北方盆地为主,南方山区为辅。

4)高质量完成“摸清家底”战略任务的主要举措包括5 个方面,即:以高效低成本为目标,优化技术方法组合;加强产研结合,以科技创新推动“摸清家底”找矿任务的快速突破;加强人才队伍建设,更广泛引入和利用好各类人才支持高质量摸清家底任务;强化系统观念,加强组织协同,提升资源效率;进一步完善考核激励机制,调动广大职工的找矿积极性和创造性。

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