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2018年度贵州省最高科学技术奖获得者周琦: 找矿,有“独创绝技”

   2019-10-25 贵州广播电视台
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核心提示:“无锰不成钢”,锰是炼钢所需的重要成分,长久以来,锰矿是南半球的“特产”,我国每年使用的锰矿资源大都依

“无锰不成钢”,锰是炼钢所需的重要成分,长久以来,锰矿是南半球的“特产”,我国每年使用的锰矿资源大都依赖于国外进口。然而就在贵州松桃县,近年来陆续发现了4个世界级超大型锰矿床,新发现的超大型锰矿床数约占全球总数的三分之一,使贵州的锰矿资源储量跃居亚洲第一位,扭转了我国锰矿资源短缺的严峻形势。

这样的成果,离不开锰矿勘查专家周琦37年坚持不懈地钻研与琢磨。近日,动静记者专访了这位2018年度贵州省最高科学技术奖获得者。“找矿”,他究竟有什么“秘密武器”呢?

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周琦,1964年5月出生,贵州省铜仁市石阡县人。现任贵州省地质矿产勘查开发局总工程师。长期从事地质调查与找矿相关工作。先后荣获李四光地质科学奖、周光召科技奖等多项科技大奖。

突破传统 创新理论

当被问及为何能找到大型锰矿,周琦说,“关键在理论的创新。”

在周琦的办公桌上,有他最新出版的《华南古天然气渗漏沉积型锰矿》,里面集成了他这些年的科研成果,这也是他找矿的“独创绝技”。

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“找矿就和医生看病灶一个原理,只不过我们看的是地球。”周琦笑言,“我们找矿先是初步‘诊断’地表特征,判断成矿的可能性,然后采样‘化验’,有一定把握了再打洞‘做个微创手术’,期间还可以辅助物理手段‘做CT’,最终确定‘开刀’的位置,每一步形成什么样的判断,理论依据是关键。”

原来,上世纪 40 年代国外专家总结出一套传统的锰矿成矿理论——海相沉积型锰矿床的成矿模式。该理论认为,锰矿一般是远古锰矿经过长期的风化、剥蚀、搬运等,最终在海边或盆地边缘沉积。

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“书上都这么写,但是实际工作中有很多现象无法解释。”周琦在实际工作中发现,我国地质构造条件复杂,与南非、澳大利亚等地不同,经过数亿年的板块运动,我国锰矿已经被新生地层覆盖,不管是矿床分布区域,还是成矿方式都不能用传统理论解释。

经过长时间的研究与思考,周琦最终提出了一套新的理论——古天然气渗漏沉积成锰。“形成锰矿的物质从地幔涌上来,在裂谷盆地、断陷盆地等中心区域沉积成矿,我们简称为‘内生外成’,和传统理论风化沉积‘外生外成’完全不同。”

“新的原创性的成矿理论,形成了新的隐伏矿——就是埋在地下1000米、1500米深矿——的找矿关键技术方法。”周琦说,松桃这几个超大型锰矿床的发现,正是得益于这一理论的指导,“可以说是一找一个准,理论得到实践的检验,新的实践又不断地完善理论,形成了一个科学地循环,这种成就感、满足感难以言表。”

二十年思考成就一瞬间的灵感

创新的锰矿成矿理论的提出,与周琦多年来对细节的观察与思考分不开。

“在工作中,我们时常在锰矿石里面发现有很多沥青,我就琢磨,它和锰矿有什么联系?书上也找不着解释,疑问就一直放在心里。”这一琢磨就是十几年,直到2005,当时还在读博的周琦参加了全国第三次沉积学大会,才有了头绪。

“当时听台上学者作报告,发现现代海底天然气渗漏形成冷泉碳酸盐岩时的沉积构造、化学特征,和 6亿多年前的锰矿非常相似,这给给了我灵感,形成锰矿的物质是不是也是从海底来的?” 周琦说,这就像是一瞬间“打通了任督二脉”,“我们沿着这个思路不断地在实践中找证据,完善理论,困扰我十几年的问题慢慢有了答案。”

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为国家的经济社会发展提供资源保障

通过开辟锰矿成矿研究新方向,周琦带领他的团队首次发现了世界上首个6.65亿年前发生锰矿大规模成矿作用的海底古喷溢口群;发现了一种新的锰矿床类型——气液喷溢沉积型锰矿床,现成为中国最重要的锰矿床类型和全球三大主要锰矿床类型之一;建立了全新的锰矿内生外成气液喷溢沉积成矿理论;查明了控制华南锰矿大规模成矿作用的古构造格架和构造古地理,解决了锰矿深部找矿预测方向问题;创立了基于锰矿成矿新模式的勘查技术体系,解决了锰矿深部(1000-2000米)找矿勘探技术难题……

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“我们这个专业的学生,刚毕业的时候,都梦想着能为国家找着一个矿。”周琦说,创新的过程很曲折、很困难,但他从未想过放弃,“刚开始的时候,打了五六个孔都不见矿,确实很沮丧,压力也很大,但是心中有个信念一直支持着我,就是为国家的经济社会发展提供资源保障。”

目前,周琦的新理论及其衍生出来的找矿方法,已经成功应用到贵州、重庆、湖南等地的锰矿勘查中,仅在贵州发现的新增锰矿石资源量就达6.6亿吨,超过了2011年我国锰矿保有资源量5.48亿吨的总和。

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“千方百计要为国家多找矿,找大矿,找富矿,这也是我的前辈、我们单位一直传承下来的信念目标。”周琦说,“获得贵州省最高科学技术奖很荣幸,也备受激励,接下来我将继续尽最大的努力,为国家培养人才,将我们的新理论推广到全国,为国家找矿实现更大的突破做好技术支撑。”

 
 
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