專家周琦從事尋找錳礦事業37年
中國鐵合金網訊:不久前,貴州省地質礦產勘查開發局在松桃苗族自治縣探獲我國有歷史記載以來的第一個特大型富錳礦床,改變了世界超大型錳礦床主要分布在南半球的格局。這一突破的取得,離不開錳礦勘查專家周琦,他也是我國地質科學領域的最高獎——李四光地質科學獎獲得者。
找礦有“癮”,發現4個世界級超大型錳礦床
“找礦,我是有‘癮’的。”周琦說。
在周琦的辦公室里,墻面上掛著的中國地質圖和貴州省地質礦產圖很顯眼。他對著兩幅地圖時常琢磨。
周琦1981年到貴州銅仁103地質大隊工作,至今已從事找礦事業37年,如今他已是貴州省地質礦產勘查開發局總工程師。談起找礦,他如數家珍。
“找礦其實和看病差不多,醫生面對的是患者,我們面對的則是整個地球。先是初步‘診斷’,觀察地表特征、分析地質結構,判斷成礦的可能性;然后就要采樣,做系列‘檢查’;確定了礦床的位置,再‘穿刺’,把礦找出來。”周琦說。
實際找礦工作,遠不像周琦說的這般輕松。由于地表淺層的錳礦幾乎勘探清楚,再找礦通常要往地下一兩千米的深部勘查。地表沒有明顯的指征,我國錳礦礦床又多是呈狹長“帶狀體”展布,通常只有兩三公里寬,且深部錳礦體展布的方向難以判斷,要從地表精確地找到錳礦所在地,猶如大海撈針。
“當年國家號召我們要多找礦、找大礦、找富礦,上學時,老師給我們打氣,說這輩子能為國家找到一個中型礦床就很不錯了。”周琦說。37年過去,周琦交出了比老師的預期更為出色的成績單。近年來,他帶領團隊發現了松桃普覺、道坨、高地、桃子坪等4個世界級超大型錳礦床,這些新發現的錳礦占目前我國已探明錳礦資源總量的60%。
“無錳不成鋼”。作為重要的金屬礦種,錳是鋼材尤其是高端裝備制造所需特種鋼中的重要成分,這些年在新能源電池、通信設備所用的磁性材料中被廣泛應用。周琦團隊的工作有助于扭轉我國錳礦依賴進口的局面。
多年的找礦實踐,使周琦形成了自己的小竅門。“上世紀80年代,我發現有礦的地方,取出的巖芯中錳和鉻的比值總是在40左右,當時不知道為什么如此。”周琦說。
周琦的這一統計發現,被業內專家稱為“早期的地質大數據分析挖掘”。他的這一秘訣也幫助勘探人員成功找到礦床。
“有一次,一個地質隊打了好幾個孔都沒有發現礦床,他們都灰心了。我分析發現巖芯中錳和鉻比值在40左右,就鼓勵他們再打一個孔試試。正是這個孔,使他們最終找到了錳礦。”周琦說。
突破傳統,提出錳礦成礦新理論
談起為何能找到大型錳礦,周琦謙虛地歸于運氣。但其實,這與他在錳礦成礦理論上的創新密切相關。
上世紀40年代,國外專家提出了傳統的錳礦成礦理論——海相沉積型錳礦床的成礦模式。該理論認為,錳礦一般是在盆地邊緣或者是在海邊成礦,其成因是遠古錳礦經過長期的風化、剝蝕、搬運等,最終在海邊或盆地邊緣沉積。這一理論長期以來支撐著錳礦找礦。
2000年初,一次找礦的經歷使周琦開始意識到傳統理論可能存在不足。當時,周琦是103地質大隊的總工程師。好不容易爭取到一個項目,他準備帶領隊員在松桃縣筆架山地區大干一場。按照傳統理論和相關經驗,地質隊鉆下了兩個孔,但打下去四五百米,仍一無所獲。成礦特征和傳統理論吻合,為何找不到礦床的位置,難道傳統理論有誤?周琦開始對傳統找礦理論心生質疑,并當機立斷,決定要去繼續深造,并結合實踐工作,找出原因所在。
周琦一邊工作,一邊到中國地質大學(武漢)學習。經過大量的閱讀和思考,他認識到,傳統理論并沒有錯,只是它不符合我國華南、貴州地區的錳礦成礦特征。
“我國地質構造條件復雜,與南非、澳大利亞等錳礦存在遠古地盾中不同,經過數億年的板塊運動,我國錳礦已經被新生地層覆蓋,不管是礦床分布區域,還是成礦方式都與風化、剝蝕、搬運形成的錳礦不同,按照傳統理論找礦自然會有偏差。”周琦說。
周琦提出了一套新的理論——古天然氣滲漏沉積成錳。周琦提出的錳礦成礦新理論及其衍生出來的找礦方法,突破了傳統找礦理論的局限,成功應用到貴州、重慶、湖南等地的錳礦勘查中。松桃普覺、高地等超大型錳礦床的發現,正是得益于這一理論的指導。
周琦的錳礦成礦新理論也逐漸被國際學術界所關注。“下一步,我們還將進一步思考、完善這一理論,并驗證它在其他地區的有效性,推動人們對地球科學特別是錳礦成礦的認識。”
反復琢磨,認真研究觀察到的現象
提出新的錳礦成礦理論,與周琦30多年的從細微處觀察、慢慢積累分不開。他沒有想到,自己在錳礦找礦中取得的成績和錳礦成礦理論上的突破,會如此受益于多年來他在礦區細致觀察所畫下的素描和拍下的那些照片。
上世紀80年代,周琦與行業前輩到錳礦區勘查常常會發現,一些礦坑中的錳礦體有瀝青。“瀝青怎么會跑到錳礦體中去呢?為什么有些礦區有,有些又沒有?這些現象,傳統理論怎么也解釋不了。”
“我雖然也不清楚為何如此,但比一般人多留了一分心。”起初周琦是用素描把這些坑道情況畫下來,后來就用相機記錄下這些奇異的現象。“其實,在貴州大塘坡地區錳礦找礦時這種現象比比皆是,但好像沒幾個人較真去研究,而是往往把這當作偶然現象。我卻在完成工作后,反復琢磨。”
這一當時難以解釋的奇特現象,成為周琦的研究題目。積累的豐富資料,給他的研究提供了巨大的支持,也使他逐步接近真相。
一次在成都參加全國學術研討會,聽報告時,周琦意識到報告者描述的現代海底天然氣滲漏現象,和松桃大塘坡礦區6億多年前形成的錳礦體中的發現高度一致。受到啟發,他腦洞大開,想到了解釋錳礦體中會有瀝青的思路。
“如果錳礦不是風化、剝蝕、搬運等沉積而成,而是從海底之下的地幔涌現出來的,自然就會和來自殼幔的天然氣融合在一起,出現瀝青也就不奇怪了。”周琦說。
這一發現讓周琦感到非常興奮。順著這個思路下去,他發現,此前觀察到的難以解釋的現象都迎刃而解。
“如果說我的科研工作有點成績的話,核心就在于堅持不懈地琢磨。”周琦說。來源: 人民日報
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