倪海龍
皓月當(dāng)空,葫蘆絲的樂聲打破了地勘營地的冷寂。這是方維萱辛苦工作一日后的短暫休憩,也是他埋首地質(zhì)研究30余年經(jīng)歷中的普通一天。與山河相遇,解大地謎面,奔走在荒野山川的方維萱,正在不斷探索我國有色金屬礦產(chǎn)更加深遠(yuǎn)發(fā)展的可能。
2002年,受有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心(以下簡稱“中心”)派遣,年輕的方維萱與“英雄遲暮”的東川銅礦初次相逢。
因長期開采帶來的資源衰竭,東川銅礦被劃歸為危機(jī)礦山——礦區(qū)可采儲量逐年萎縮、產(chǎn)量持續(xù)下滑,當(dāng)?shù)氐V山企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營難以維持,甚至面臨破產(chǎn)危機(jī)。方維萱要做的,就是為陷入危機(jī)的東川銅礦,找尋重新振興的發(fā)展之路。
受現(xiàn)有勘查技術(shù)條件和理論的制約,我國大中型礦山的開采深度和勘查深度相對較淺,礦山深部仍有很大的找礦空間,這無疑為危機(jī)礦山提供了一個可行的研究方向。在具體的“救助”過程中,方維萱將目光投向礦山開發(fā)的成型期,補(bǔ)上理論指導(dǎo)和方法手段的短板,用“知己知彼”的策略打破僵局。
在“危機(jī)礦山元素綜合查定和可利用性評價技術(shù)”這一科技部國家科技支撐計劃項(xiàng)目的研究中,方維萱團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新型礦床——堿性雜巖體有關(guān)的白錫臘型鐵(鈦)氧化物銅金型礦床,與之前發(fā)現(xiàn)的東川型(熱水沉積-改造型銅礦)、稀礦山型(火山噴流沉積-改造型含銅赤鐵礦銅礦)、鳳山型(構(gòu)造-熱流體再造型銅礦)構(gòu)成了“東川式”銅礦4種不同類型銅礦成礦模式。在此認(rèn)識基礎(chǔ)上,方維萱團(tuán)隊(duì)從以下3個角度入手。
首先,對礦山進(jìn)行1/2000比例尺工程地球化學(xué)勘查,同步進(jìn)行同比例尺地質(zhì)填圖,提出有效的勘查技術(shù)方法組合和勘查模式,并概括主要礦床類型成礦作用物理化學(xué)條件轉(zhuǎn)換的特征標(biāo)志,為判別成礦作用中心及找礦前景提供了確定性依據(jù)。
其次,建立隱伏礦定位預(yù)測構(gòu)造-巖相學(xué)、物探和構(gòu)造地球化學(xué)集成技術(shù)與不同類型銅礦最佳勘查技術(shù)組合;創(chuàng)新了火山巖-火山熱水沉積巖的構(gòu)造-巖相學(xué)編(填)圖新方法技術(shù),為預(yù)測深部礦體空間分布提供了工具。
最后,通過實(shí)測巖相學(xué)剖面,開展系統(tǒng)巖相學(xué)的亞相與微相建相,進(jìn)行綜合找礦評價工作,探索新礦種找礦問題同時進(jìn)行找礦預(yù)測與資源儲量估算并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價。
方維萱
在這一研究成果的幫助下,東川—易門銅礦區(qū)深部和外圍部分探獲銅金屬資源量合計77萬噸,“久經(jīng)開采”的東川—易門銅礦,再次展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿ΑkS后,基于新技術(shù)方法對新礦種找礦的直接探測與發(fā)現(xiàn)能力,個舊、晴隆等技術(shù)推廣礦區(qū)先后發(fā)現(xiàn)銣、銫、鈦、鎢等新礦種,將礦山從單一礦種找礦擴(kuò)展到多礦種找礦,推動了新類型新礦種的勘探。經(jīng)估算,僅新礦種銣的資源量即達(dá)20萬噸以上,這極大延長了礦山服務(wù)年限,為穩(wěn)定當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)大助力。
方維萱說:“這項(xiàng)成果‘盤活’了東川,讓礦山企業(yè)得以繼續(xù)生存,并隨之產(chǎn)生顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益?!毕嚓P(guān)專著《大比例尺構(gòu)造巖相學(xué)填圖技術(shù)與找礦預(yù)測》可操作性極強(qiáng),受到礦山企業(yè)和地質(zhì)勘查行業(yè)的一致認(rèn)可,一經(jīng)出版就供不應(yīng)求。
“我對東川有很深的感情?!狈骄S萱說。在東川,時間緊、任務(wù)重,然而這樣的高壓環(huán)境極大地鍛煉了團(tuán)隊(duì)的每一位成員。在此期間,方維萱帶出了一支專注于礦山地質(zhì)找礦的復(fù)合型國際化人才專業(yè)隊(duì)伍,為國家高級人才的培養(yǎng)提供了參考。此外,方維萱團(tuán)隊(duì)建立和實(shí)施了中深部和外圍勘查技術(shù)示范基地5處,探索建立了基于風(fēng)險分析的礦山商業(yè)性找礦預(yù)測中風(fēng)險管控的現(xiàn)代方法這一“產(chǎn)—學(xué)—研”創(chuàng)新范式,同時推動了方維萱團(tuán)隊(duì)技術(shù)傳播體系的形成。“科研和傳播,這兩件事在東川都做到了。在這個過程里,看似是我?guī)椭藙e人,實(shí)際是別人幫助了我。”
21世紀(jì)初,經(jīng)過勘查探索,長期被當(dāng)作小型礦床的烏拉根礦區(qū)逐漸展現(xiàn)其“真正實(shí)力”。憑借近800萬噸的鉛鋅資源量,烏拉根礦區(qū)被定義為銅鉛鋅-天青石-鈾-石膏-煤-天然氣多礦種同盆共存的超大型礦床,關(guān)于其開發(fā)利用的眾多課題,都需要方維萱團(tuán)隊(duì)予以回答。
在方維萱看來,以烏拉根礦區(qū)為代表的塔西銅鉛鋅礦床,有明顯的“新奇”之處:礦區(qū)位于盆-山耦合轉(zhuǎn)換與沖斷褶皺帶,呈現(xiàn)出獨(dú)特的時-空結(jié)構(gòu)和區(qū)域構(gòu)造-成礦演化模型,瀝青化和褪色化等特征也要求對其進(jìn)行針對性的研究?;诖蟊壤邩?gòu)造巖相學(xué)填圖技術(shù)與找礦預(yù)測的研究成果,方維萱通過輝銅礦Re-Os同位素定年的方法,綜合地回答了成礦年齡這一基本問題,創(chuàng)建了塔西砂礫巖型銅鉛鋅-天青石-鈾-煤成礦系統(tǒng),并用源、生、氣-鹵-烴、運(yùn)-聚-時、耦、存、疊、表這8個成礦要素,系統(tǒng)闡明了砂礫巖型銅鉛鋅礦床成礦特征、成礦時代和成礦規(guī)律。在創(chuàng)建富炷類還原性成礦流體多重耦合結(jié)構(gòu)與找礦預(yù)測理論的過程中,方維萱團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了“一黑(瀝青化蝕變相)、二白(碳酸鹽化蝕變相)、三褪色(褪色化-綠泥石化蝕變相)”的地球化學(xué)巖相學(xué)識別技術(shù)系列,并獨(dú)創(chuàng)了綠泥石蝕變相異常古地?zé)釄鲎R別和熱通量估算礦物地球化學(xué)巖相學(xué)識別技術(shù),解決了盆內(nèi)巖漿疊加期和盆地改造期構(gòu)造-熱事件和構(gòu)造-巖漿-熱事件識別、圈定和預(yù)測難題。
目前,方維萱團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的理論系統(tǒng)和找礦預(yù)測方法技術(shù)已廣泛應(yīng)用于塔西地區(qū)金屬礦產(chǎn)地質(zhì)綜合研究的各個階段,有效控制和降低了找礦預(yù)測風(fēng)險,縮短了勘查周期,提高了找礦預(yù)測效果和效率,其總體技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
大興安嶺地區(qū)相繼新發(fā)現(xiàn)的重要金屬礦床,也有他們探索的身影。經(jīng)過多年調(diào)查研究,方維萱團(tuán)隊(duì)全面收集了大興安嶺中南段地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、礦產(chǎn)等相關(guān)資料,綜合研究總結(jié)了大興安嶺中南段成礦地質(zhì)背景、控礦因素和礦床分布規(guī)律,進(jìn)行有色金屬成礦規(guī)律及找礦預(yù)測研究,獲得了國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)成果。
據(jù)了解,“塔西砂礫巖天青石-銅鉛鋅成礦系統(tǒng)與技術(shù)創(chuàng)新”項(xiàng)目,是在銅鉛鋅-天青石-鈾-煤-天然氣同根共存的盆山過渡帶研究基礎(chǔ)上的重大技術(shù)創(chuàng)新;基于大興安嶺中南段研究成果而成的專利“一種用于檢查評價干旱荒漠景觀區(qū)銅鉛鋅異常的新方法”,為方維萱團(tuán)隊(duì)贏得了極大的影響力。方維萱說:“獲得成績固然可喜,但在工作中,我們也看到了更多新情況、新問題存在的可能,為此,我們還要繼續(xù)努力?!?/p>
醉心于傳統(tǒng)文化的方維萱,在團(tuán)隊(duì)的建設(shè)過程中,也同樣看重傳統(tǒng)文化“潤物細(xì)無聲”的力量?!皩ξ业膶W(xué)生來說,傳統(tǒng)文化是必修課。”方維萱說,“八卦、五行、方位都與地質(zhì)相關(guān),我們現(xiàn)在的地質(zhì)人,做工作要有家國情懷,更需要從傳統(tǒng)文化中吸取營養(yǎng),這對研究是十分有益的?!?/p>
在勘探現(xiàn)場
在團(tuán)隊(duì)成員看來,這位被稱為“方老師”的領(lǐng)頭人,是礦山生態(tài)環(huán)境資源創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的靈魂人物。他要求團(tuán)隊(duì)的每個人都做到一人多崗、一專多能,以應(yīng)對國家經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)對地質(zhì)人提出的新要求。目前,方維萱已經(jīng)成長為地調(diào)中心復(fù)合型、專家型管理人員,享受國務(wù)院政府津貼,同時擔(dān)任中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所的研究員、中國地質(zhì)大學(xué)和昆明理工大學(xué)博士生導(dǎo)師、中國地質(zhì)學(xué)會勘查地球化學(xué)委員會副主任委員等職務(wù)。在他的帶領(lǐng)下,服務(wù)于國家的“大地質(zhì)”政策,為國家部委決策提供技術(shù)支撐,服務(wù)于中央企業(yè)、地方發(fā)展的礦山生態(tài)環(huán)境資源創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)正在飛速成長,承擔(dān)儲量核查、礦產(chǎn)勘查、礦山伴生資源查定以及礦山生態(tài)的恢復(fù)和土地復(fù)墾等工作。團(tuán)隊(duì)成員共計10人,包括博士6人、博士后1人,獲得省部級以上獎項(xiàng)一等獎4項(xiàng)、二等獎4項(xiàng)、三等獎1項(xiàng),已出版專著3部,待出版專著2部。
對于未來,方維萱說:“我一生要做的,就是學(xué)會和35億年前的石頭對話。我的態(tài)度也始終不變,那就是‘沒有那么多為什么,先去做’?!?/p>