一周之內，我國鈾資源勘探開發(fā)接連迎來重大進展。
先是7月12日，位于內蒙古鄂爾多斯的“國鈾一號”示范工程生產出第一桶鈾產品?！皣櫼惶枴笔俏覈?guī)模最大的天然鈾產能項目，建成后不僅將為國家能源安全與核工業(yè)發(fā)展提供資源保障，也將大幅提升我國天然鈾產業(yè)的國際競爭力。在更上游的鈾礦勘查環(huán)節(jié)，中核集團專家團隊7月18日宣布在新疆塔里木盆地地下1820米發(fā)現全球最深的砂巖型工業(yè)鈾礦化，刷新了世界砂巖型工業(yè)鈾礦化發(fā)現最深紀錄。
核工業(yè)是國家安全重要基石，而鈾被稱為核工業(yè)的“糧食”，鈾資源保障對核強國建設意義重大。鈾礦勘查的目的是探尋和確定具有工業(yè)價值的鈾礦床，并評估其資源量和開發(fā)利用前景，工業(yè)鈾礦化是尋找工業(yè)鈾礦床的直接可靠線索。為什么要在塔克拉瑪干沙漠腹地找鈾？這個1820米深處的發(fā)現，意義到底是什么？澎湃新聞注意到，中核集團首席科學家、塔里木盆地項目負責人秦明寬近日在知乎平臺作答，詳解在被國際地學界判定為“找鈾禁區(qū)”的世界第二大流動沙漠如何突圍。
能不能在塔里木盆地找到鈾，始終是懸在我國核地礦人心頭的未解之謎，業(yè)內不乏爭議和質疑。這片位于我國西北的巨型盆地，是我國第一大沉積盆地，面積比鄂爾多斯和松遼兩大產鈾盆地之和還要多出近5萬平方千米。
“自90年代中期以來，我們在塔里木盆地斷續(xù)開展過不少科研和勘查工作，但一直未能取得找礦突破。塔里木能否成為新的資源接續(xù)基地，對國家能源安全至關重要?！鼻孛鲗捊榻B，塔里木盆地尋鈾存在幾點“先天不足”，曾歷經多年勘探卻收獲甚微。
這主要表現在：盆地周緣構造復雜，中新生代以來經歷了多期強烈的構造運動，缺乏理想的成礦構造背景；盆地內廣泛分布的新近系地層更是“遍地紅”，原生灰色砂體不發(fā)育，地層還原能力低，按照傳統(tǒng)理論這紅層就是“找鈾禁區(qū)”；塔克拉瑪干沙漠占盆地面積60%，常規(guī)技術裝備和方法面臨嚴峻挑戰(zhàn)；塔里木盆地個頭大、內部結構極其復雜，成礦類型有別于國內其他成功的產鈾盆地，國內外都沒有針對這種特殊盆地的成熟找礦模式可套用。
“2018年戰(zhàn)略研討會上，‘沙海找鈾無異于大海撈針’的質疑，反映的就是這種困境?！彼麑懙?。
但這里，又有一個讓核地礦團隊無法放棄的理由：既然地質背景相似的中亞地區(qū)能形成百萬噸級的鈾礦寶藏，為什么一山之隔的塔里木盆地深部就不能？是不是方法不對？
轉機源自一次顛覆性認知。
秦明寬回憶道，當團隊重新梳理過去30年的勘探數據時，一個曾被忽視的細節(jié)引起了大家的注意：在遠離盆地邊緣、傳統(tǒng)理論認為不可能成礦的“紅雜色”地層中，存在一些放射性異常信號。基于各種研究，該團隊提出了一個“滲出-滲入復成因型砂巖鈾礦區(qū)域預測模型”。
簡單解釋，就是認為深部鈾氣活動（滲出）攜帶的還原物質，與淺部含氧含鈾水（滲入）在特定地質條件下相互作用，能夠在紅層中形成鈾的富集?！斑@個模型為我們挑戰(zhàn)‘紅層禁區(qū)’，向盆地腹地深部500-2000米（我們稱之為‘第二找礦空間’）的進軍提供了理論武器?！?/p>
據澎湃新聞了解，如果把500米以淺稱為找鈾礦的第一空間，那么500米至1500米為第二空間。我國鈾礦勘查的深度直到本世紀初大部分在500米以淺，近些年來進入更深更廣的新階段。
2021年，來自地質、物探、化探、遙感、鉆探、人工智能及GIS技術等多學科的30余人攻堅團隊組建，其中半數為擁有博士學位的“80后”、“90后”。
面對塔里木盆地56萬平方公里的廣闊面積，團隊突出重點，選擇了西南部、北部和東北部三片最有潛力的區(qū)域作為主攻戰(zhàn)場。在技術上，面對巨厚沙漠覆蓋層的“屏蔽”效應和探測難題，集成創(chuàng)新了“天-空-地-深”三維探測技術體系：“天”，是利用衛(wèi)星遙感宏觀把握盆地構造格局；“空”，指采用航空物探/遙感技術，獲取更精細的地球物理和地表信息；“地”，是開展地面地質調查、地球物理（物探）、地球化學（化探）工作，采集一手數據；“深”，最終依靠鉆探驗證、測井，一錘定音。同時，首次引入人工智能技術，構建了巨型復合盆地鈾礦找礦智能預測模型。
中核集團官微圖隨著鉆探查證的不斷推進，深部找礦線索逐漸顯現。
在理論指導下，找鈾團隊構建了區(qū)域預測模型，在全盆地范圍內預測了10余片不同級別的成礦遠景區(qū)。對最有希望的一類遠景區(qū)，再開展大比例尺的地質、物探、化探、遙感精細探測，進一步縮小靶區(qū)范圍，最終對優(yōu)中選優(yōu)的靶區(qū)實施鉆探查證?！敖洑v了千難萬難，終于在2024年初冬找到了厚度8米多的工業(yè)鈾礦化?！?/p>
秦明寬表示，這是國內地質團隊首次在塔里木巨型盆地腹地發(fā)現厚大砂巖型工業(yè)鈾礦化（體），大大提振了在該盆地尋找大型、特大型地浸砂巖型鈾礦的信心，對我國砂巖鈾礦勘查戰(zhàn)略布局具有重要影響。這也創(chuàng)造了我國工業(yè)鈾礦化、全球砂巖型工業(yè)鈾礦化發(fā)現的最大深度紀錄，對鈾成礦理論創(chuàng)新發(fā)展而言，科學意義重大。另外，首次在巨型復雜疑難盆地沙漠覆蓋區(qū)的新近系紅層中發(fā)現厚大工業(yè)鈾礦化，初判其成因為疊出-滲入復成因型，實現了“四新”找礦重大突破。
“實踐證明，即使在傳統(tǒng)理論認為不利的‘紅層’和盆地腹地深部，也能形成有工業(yè)價值的鈾礦化。因此，2025年，塔里木鈾礦勘查投入增加到去年的近3倍。”秦明寬認為，這套應對極端復雜環(huán)境的“中國方案”，對全球類似地區(qū)的鈾礦乃至其他資源勘探，都有重要借鑒價值。
他還表示，這次在塔里木盆地深部空白區(qū)的重大發(fā)現，證實了其巨大的鈾資源潛力，開辟了新的戰(zhàn)略找礦空間，為后續(xù)落實大型鈾礦床乃至新疆新的鈾資源大基地奠定了堅實的科學基礎。它將大幅提升我國在荒漠-沙漠覆蓋區(qū)鈾資源勘查的能力和水平，為我國核能事業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展和能源結構的優(yōu)化提供資源保障支撐，是服務國家戰(zhàn)略需求的重大成果。
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