改革开放以来,我国经济的迅猛增长,矿产资源需求年上涨25%,导致主要大宗矿产50—80%依赖进口,国家耗用大量资金购买矿产。我国工农业原材料的80—90%矿产来自东部,但自上世纪90年代末,一批矿山已探明资源枯竭,出现了400多座危机矿山,大批人员下岗,就业形势十分严峻。
能否在中国东部找到接替资源,既是经济社会发展需求,更是科学技术的挑战。中国东部找矿的科学技术难题在于覆盖区和深部的隐伏矿。为此,自1999年以来,以中国地质科学院矿产资源研究所和中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所等单位承担了一系列科技研究计划,产学研结合,先后3000余人参加,持续10年科技攻关,取得了重大理论技术创新和重大经济社会效益。形成的成果《中国东部中生代隐伏矿找矿理论技术创新与重大突破》荣获2012年度国家科技进步二等奖。
1.取得了符合中国东部中生代地质特点的原创性理论成果
创新性地提出大陆板内成矿理论。通过对东部大型矿床的成矿机理和相关地质的深入研究,发现中生代强烈的壳幔相互作用导致巨量金属堆积于晚三叠世东西向局部伸展构造、中晚侏罗—早白垩世东西向与北东向断裂的交互部位和白垩纪中期走滑拉分盆地三类局部控矿构造,并鉴别出三大成矿系统、三期成矿事件和三类成矿背景。建立了4类矿床组合新模型,突破了单一概念性矿床模型的传统认识,为隐伏矿勘查提供了重要的理论基础。创新性地提出多层套合大规模地球化学异常成因模式。发现大型矿床具有多层套合地球化学异常特征,这种多层套合异常是由区域高背景成矿元素、元素在成矿过程的富集和成矿后矿床的次生风化相互叠加所形成的。套合度越高,寻找大型矿床的概率越高,并以此建立了大矿的定量评 价方法,用于快速圈定隐伏大矿找矿靶区,成功率达到80%—90%。
2.发明了国际领先性的寻找隐伏矿新技术
发明了深穿透地球化学找矿新技术,实现了地球化学找矿由传统的浅表向深部探测的突破,有效探测深度达500米,居世界领先地位。发明了三维偏移激电测量与多信息提取技术、甚低频电磁探测数据反演和成像技术,实现了电磁方法从二维向三维探测的突破,工作效率提高了10倍。
3.取得巨大经济社会效益
该成果共获国家发明专利3项、实用新型专利7项、软件著作权3项;发表论著500余篇,获得省部级科学技术奖一等奖6项。直接探明超大型矿7个和大型矿13个。经推广应用,还间接探明大中型矿64个。新增资量银28770吨、金1388吨、铜364万吨、铅锌3158万吨、钼603万吨、钨133万吨和锡142万吨,潜在经济价值3.54万亿元。根据发现的矿床,新建4个矿业基地,使5个危机矿山得到发展,年产值达322亿元,年利税88亿元,创造了5万个就业岗位。
《中国东部中生代隐伏矿找矿理论技术创新与重大突破》成果主要完成人有毛景文、王学求、张宗恒、贾宝华、杜海燕、郭保健、刘建明、李春生、田豫才、黄水保、吴淦国、段焕春、谢桂青、燕建设、李永峰等。毛景文博士为我国著名矿床学家,王学求博士为我国著名勘查地球化学家。
(毛景文 王学求)