川观新闻记者 王若晔
全面启动新一轮战略性矿产国内找矿行动第二年,四川省甘孜州雅江县传来捷报:探获锂资源近百万吨,为亚洲迄今探明最大规模伟晶岩型单体锂矿。
锂,被誉为“白色石油,是自然界中最轻的金属元素。随着“双碳”目标的推进和新能源汽车的发展,锂作为动力电池等产品的核心材料备受关注,全球找“锂”热潮涌动。
这一“巨型宝藏”诞生的地点,曾被认为不可能再出现大矿。“宝藏”最终又是如何现世的?川观新闻记者独家采访了“宝藏发现者”——四川省第三地质大队。
锂辉石和锂精矿。王若晔 摄
找深部矿:隐伏在地壳深部,寻找犹如“大海捞针”
四川省甘孜州甲基卡地区,是国内著名的以锂为主的稀有金属矿田。
此次探获近百万吨锂资源的木绒锂矿区,就在距甲基卡穹隆中心约10余公里处,海拔2900米到3500米,植被覆盖茂密。
自2002年木绒锂矿设立探矿权,历经5次延续,3次变更,这里均未实现找矿突破。地表仅有零星锂辉石型伟晶岩脉出露痕迹,和多次无功而返的探矿。业内有一种声音认为,甲基卡周边很难再出大矿。
零星出露的锂辉石型伟晶岩脉。
作为一项投入巨大、周期漫长的工作,找矿并非易事,业内人士统计,找到矿的概率不过千分之五。从大背景看,地质找矿正从露头矿和浅部位矿,向深部和隐伏矿转移。深部矿隐伏在地壳深部,看不见摸不着,寻找犹如“盲人摸象”“大海捞针”,难度更大、风险更高。
2015年,四川雅江县惠绒矿业有限责任公司拿到木绒锂矿探矿权,并在三年后,委托四川省第三地质大队承担勘查工作。
木绒地区有没有找矿潜力?成为首先要回答的问题。项目团队扎进现有资料堆里。甲基卡地区锂矿勘查,从1959年周洪健等地质工作者发现锂辉石,到近些年实质性地探获锂矿,历经60余年时间,积累了丰富的地质资料。
基于对原始地质资料的“二次开发”,并结合最新技术手段,项目团队一点点清晰矿藏“肌理”,认为这里可能有深部隐伏矿体。
“通过遥感综合信息提取、特征蚀变矿物精细填图,发现一段红柱石角岩带,这是这一区域可能存在锂矿的表征。”项目负责人、四川省第三地质大队固体地质科创中心主任岳大斌介绍,随后,团队通过地电化学测量,进一步证实深部存在锂等元素组合。最后通过技术手段,确定隐伏矿形态和空间位置。”
关键一钻:打破传统,布设两个深孔,地下42米现身白色宝藏
理论上确认了有矿的可能性,接下来就是要验证。另一个棘手问题随之摆在面前:从哪里找、怎样找?
深部找矿一直是世界性难题,不仅如此,植被茂盛、第四系覆盖厚的矿区,又为地质工作者带来重重阻碍。
“建议直接布设两个超300米的深孔验证一下矿体深部的连接性。见矿,意味着潜力巨大;未见矿,那就没必要再继续浪费时间了。”在技术交底会上,项目团队提出方案。
这一想法很大胆,地质找矿通常都是由浅入深、由表及里,先打浅孔、逐步递进。直接布设两个深孔验证,需要一定信心和勇气。四川雅江县惠绒矿业有限责任公司同意了这一方案。
钻井平台。
2018年10月,高原已经下过几场雪。山间白茫茫一片,寒风在呼啸,一支队伍踏雪前行。在经过反复研究的点位,项目团队布设了第一台钻机。24小时作业不停,钻出的一段段黑灰色岩心展示着地球深部的年轮。
不过,地质工作者要找的宝藏是白色的。开钻后半个多月,钻深进入40米。天气也愈发寒冷,站在帐篷里一会儿,双脚就冻得没有知觉。钻机机长刘杰站在基台上,时不时地跺跺脚取暖,手上忙活着将一批又一批岩心拉上来。
板岩、板岩、还是板岩……这一次惊喜来了,黑灰色的板岩中间,一段白色的伟晶岩很耀眼。帐篷里的其他技术人员、企业驻扎项目代表迅速围上来欢呼,项目技术负责人廖兴健拿起地质锤,兴奋地敲开了岩心,板状的锂辉石肉眼可见。
钻出的岩心。
第一钻旗开得胜,证明前期方向没错。翻过年后,大规模的工程施工全面铺开。按照设计,项目累计实施钻孔100余个,钻探总进尺4万余米,单孔最深1250米,创造了川西高原勘探深度纪录。平均品位1.62,是锂矿中的“佼佼者”。
“施工过程中,我们探索运用了一些绿色勘探技术,比如架设轻型索道运输钻探设备、布置便携式钻机基台等,尽可能减少修路、减少对植被及附近环境破坏。”廖兴健说。
项目最终历时5年完成,大部分的时间,地质工作者都在野外度过,暴雨、洪水、落石、缺氧、严寒等情况,时有发生。由于各个钻点分布在不同的海拔,项目团队成员每天要徒步数公里,上下500米海拔高度,从海拔3300米的驻地穿过树林,越过海拔2900米庆大河,再到对岸海拔3000米左右的钻机平台,日复一日。
地质工作者在实地踏勘。
技术突破:开创一种找矿模型,打出深部找矿技术“组合拳”
“这为我国实现找锂重大突破,起到了示范作用!”近日召开的2024年全国自然资源工作会议对此次发现这样点赞。
木绒锂矿的找矿突破不仅体现在资源量,还有找矿理论和勘探技术的突破。
今年1月,以中国工程院院士唐菊兴为组长的专家团队对木绒锂矿技术创新及重大找矿成果进行鉴定,一致认为木绒锂矿项目开创了隐伏巨型单脉锂矿找矿模型,取得了锂辉石矿重大找矿突破,总体成果达到国际先进水平,相关找矿技术达到国际领先水平。
“传统的找矿方法达不到攻深找盲的需求。在高海拔、地形切割强烈、第四系覆盖严重的情况下,需要探索一套高效的深部找矿技术组合。”四川省地质矿产勘查开发局相关负责人介绍。
在推进木绒锂矿勘查中,项目成立了课题,对此进行分析研究。“机缘巧合下,我们得到专家建议,尝试用地电化学测量。“岳大斌介绍,地电化学测量是深穿透地球化学方法之一,主要是通过电提取、电吸附作用将金属成晕物质聚集从而发现矿致地电异常,达到寻找隐伏矿的目的。
地质工作者在实地踏勘。
在桂林理工大学教授罗先熔的帮助下,项目团队运用地电提取装置采样分析,发现隐伏的伟晶岩体与相关指示元素峰值点对应。
在此基础上,项目团队引入音频大地磁测深(AMT)测量,将探测深度提升到800米以下。“这让我们更加透彻地认识矿床。”四川省第三地质大队相关负责人介绍,在勘探过程中探索检验的新技术、新方法,也在勘探过程中得到具体运用,通过调整勘探方案,最终在勘探阶段又增加了30余万吨的资源量。
通过系统总结成矿规律,研究团队创立了一套深部找矿技术“组合拳”——“音频大地磁测深(AMT)、地电化学和遥感多元信息等综合找矿技术组合,精确定位深部隐伏矿体,最后使用钻探验证的综合手段”的高原地区寻找稀有金属矿的综合勘查模式,为识别隐伏稀有金属伟晶岩矿找到一双“慧眼”。
地质工作者在山间实地踏勘。
持续推进:探索建立社会资本参与找矿激励机制,促进资源优势转化为产业优势
四川锂矿资源储量丰富,占全国总量的57%,居全国首位。四川同样也是锂电产业大省,当前正加快构建锂电全生命周期产业集群和生态,目标是到2027年,全产业链产值规模超过8000亿元。
业内专家指出,该矿潜在经济价值大,将为四川打造国家级锂资源基地提供资源保障,助力四川建设世界级锂电产业基地。
锚定新一轮找矿突破战略行动,围绕国家紧缺、四川优势矿种,四川正以“查缺、找量、强优、增产”为目标,按照“新区突破、老区增储”的思路,加快推进战略性矿产增产保供,推进找矿理论创新和“卡脖子”技术突破,力争实现找矿突破。
除了发挥地勘单位等找矿“主力军”优势外,四川还着力支持和引导更多社会力量参与地质找矿,形成多渠道矿产勘查投入机制。
值得一提的是,获取木绒锂矿探矿权的正是一家民企——盛新锂能旗下公司雅江县惠绒矿业有限责任公司。据公开消息,该企业正积极推进木绒锂矿探转采审批。
记者从四川省自然资源厅了解到,该厅目前正探索建立鼓励社会资本参与找矿的激励机制,支持符合条件的企业优先取得战略性矿产矿业权。同时,修订完善矿业权出让收益征收办法,创新矿业权出让机制,推动资源跟着产业走、产业向着高端走,促进资源优势转化为产业优势和发展胜势。
(受访者供图)
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李德群 2024-01-19
推动资源跟着产业走,产业向着高端走
川观网友600283 2024-01-19
为亚洲最大伟晶岩单体锂矿点赞
川观网友214591 2024-01-19
这些科考勘探的地质工作者们也是辛苦!为了寻“锂”,日晒雨淋、风雨无阻都要爬山钻井!辛苦了,致敬地质工作者!致敬追寻“锂”想的奋斗者!👍