西北局中早期铀矿勘查中的科研工作

文摘 2024-11-22 09:02 江西

铀金属是战略物资，早期的铀矿勘查高度保密，核地质系统实行封闭式管理，外界对我们知之甚少。在创业初期，基于铀的放射特性，基本的找矿方法就是使用仪器探测。外界认为我们靠仪器找矿，科研程度不高，像个纯粹的物探队。其实不然。

我国的铀矿地质1954年在苏联的帮助下开始的，从零起步，早期主要是跟苏联专家学习掌握最基本的工作方法，三局办过系统内部交流的《铀矿地质》期刊，内容多为经验交流，还谈不上科研。苏联人撤出之后，我们走上自力更生的道路，艰难探索，科技队伍不断扩大，尤其改革开放之后，有了很大的发展。

铀矿地质勘查与其他系统的地质勘查一样，是按一定工作规程和规范对工作区进行系统性调查和评价。主要内容是收集整理目标区域内地质体各方面的信息，运用多种手段分析研究，最终形成地质报告。地质报告是我们的工作成果，是我们的产品，是以后开发利用被评价地质体的直接依据。

铀矿勘查工作比较艰苦，除大量基础性工作外，还要动用多种技术手段，进行综合性勘查，并根据实际需要展开专项调查研究，总结规律，实现关键认知上的突破。这也是科研工作的意义所在。

回望历史，我觉得有必要就2000年属地化之前西北地勘局的地质科研工作做以回顾。本文从以下几方面谈谈大概情况。

第一，实施科研工作有专门的组织机构。

全国性的核地质研究机构是核地质总局管辖的核工业北京地质研究院，各大地勘局也有自己的研究所。我们西北地勘局的科研体系主要组成是：局科技处、203研究所，以及基层各个大队的科研团队（有的叫科研组），213大队前身是1972年成立的一个科研队，后来发展扩充为综合大队。

第二，从内容上说铀矿地质科研领域包括的专业很广，地质研究是最基本的，集中体现在三个领域：

1、区域成矿条件及找矿前景的研究，这项研究直接影响着队伍的部署。队伍布署主要依据是对区域地质特征以及要找的铀矿类型的认知，区域内有没有生成目标铀矿的地质条件。为此必须深入了解区域地质资料，进行必要的野外地质调查，同时也要不断收集国内外铀矿信息，掌握更多的铀矿成因类型和各种控制因素。当然，早期的以及跨区域的战略布署是地质总局的事。从最初的新疆砂岩盆地、东南沿海的花岗岩、火山岩地区，到后来的碳硅泥岩地区、华北地台老地层不整合脉型，再到后来的“一老一新”、可地浸砂岩铀矿......都是在这种机制下由相应的管理部门决定的。

我们西北地勘局也是这工作流程当中的一个环节，根据总局布署，落实到各基层工作单位。与此同时自己还投入力量，研究西北地区的区域地质情况。例如六七十年代在花岗岩中找矿，秦岭有多期大量的花岗岩体，地质人员将岩体分类排队进行研究，当时还向陕西省区调队花岗岩研究专家严阵咨询过，挑选出最有找矿前景的燕山期的几处岩基作为优先找矿对象，先后在陕西蓝田的牧护关岩体、甘肃中川岩体找到了较好的铀矿。七八十年代在砂岩地层中找矿的时侯，还请西南局的专家来讲过陆相砂岩沉积相等课题。

再比如华北地台区调会战。总局布署后，地勘局立即督促各大队具体落实，包括工作区域内老地层的时代、分布、地质构造、岩性特征、地理特点、矿产分布等等都一一落实，之后才有针对性地布署队伍，突出重点，及时对基层工作提出指导性意见。

2、以矿体、矿床、矿田、矿带控制因素为主的研究工作，目标是掌握成矿控制因素，寻找和预测新的矿床。在伊犁盆地陆续在蒙奇库尔、扎基斯坦、库吉尔泰等地区发现新矿床，就是因为掌握了可地浸砂岩型铀矿控制因素和富集规律，能够更准确地预测盲矿体，有效地扩大了矿区。控制因素研究非常实用，各个大队，特别是主要工区都很重视这项研究。我在蓝田工作十七年，对这点深有感触，蓝田矿区连续发现了四个矿床，就是得益于对断裂构造特征及其对矿化控制因素的研究。除蓝田401矿区外，西北的几个铀矿聚集区，像陇县903、904地区，龙首山成矿带，扁都口地区，中川地区，陕西丹凤光石沟地区等，都进行过专题研究，不少研究成果还获得过国家级奖励。通过专题研究掌握了矿床分布规律、控矿因素，提高了勘探效果。

3、对矿化特征的研究，包括铀矿物、伴生矿物矿化蚀变、化学成分及成因分析。大量地质工作都是野外工作，但矿化特征的深入研究，需要在实验室内运用各种分析测试等微观手段进行。通过分析测试，掌握矿化的化学成分以及结构特征，运用成矿理论复原它的成矿过程。达到掌握矿化成因，总结出标志性特征的目的。比如热液作用造成岩石特征性红化，只要找到红化就知道离矿不远了，这对找矿具有很大的指导意义。所以，各个研究所都很重视矿化特征的研究，也取得了大量成就。六十年代的芨岭铀矿比较典型，三所与217大队的联合研究取得了很大成绩，确定了一种新的成因类型——碱交代型铀矿。九十年代212、224对红石泉、光石沟、陈家庄等铀矿的研究也很有意义，也确定了一种新的成因类型——伟晶花岗岩型铀矿，对我们西北找矿起过非常重要的作用。后来216对伊犁盆地的研究也确定了一种新成因类型，很值得称道。

在这些研究工作中需要强调的是研究单位和生产单位相结合的模式。早期三所在芨岭铀矿跟217结合，后来203所在蓝田跟211结合，在龙首山成矿带与212大队的结合，研究成果非常好，有不少项目获得了各种层级的奖励。队所结合模式对后来的工作具有指导意义。

这些研究项目都来自一线的生产实践，研究人员是野外工作的参与者，研究结果又在实践中不断得到验证和修正，相互促进，这样的互动有效地促进着科研和生产工作。

第三，物探、水文、测量等方面也有很多显著的成绩。

最初我们的物化探工作比较简单，只是引进苏联的伽玛仪、射气仪，靠这这些发现地表或浅部的铀矿化，后来逐渐进入攻深找盲，也带来物化探工作的一些变化。物探方面，从七十年代开始逐渐引进能谱测量，它可以区分一个地区的异常是铀引起的还是钾或钍引起的。随着攻深找盲工作的展开，开始大规模引进径迹蚀刻、活性炭等很多方法，先后在工作中发挥过重要作用，例如在蓝田401矿区寻找盲矿体的工作就比较成功（参见《攻深找盲扩大401老矿区》）。

另外，我们早期不太重视普通物探方法，诸如其他地质队普遍使用的电法、磁法、重力测量、地震法等等，后来我们也逐渐把这些方法拿来应用于找铀矿，主要用于间接测量研究控矿地层、断裂构造以及矿化蚀变。

水化方面的工作最初只是提供矿区水文地质特征，为后续开采服务的。后来也开始探索攻深找盲的方法，最开始使用的是利用钻孔抽水测氡找矿。通过钻孔排水在周围地层里面形成降水漏斗，水流经过盲矿体，水中的铀氡就会有所变化。这项技术是219大队的许宗融、王蕴文两位同志在陇县904矿区首先搞起来的，寻找盲矿体效果显著，很快推广到全系统，成为必做项目，所有的钻孔打完了之后都必须洗孔，抽水测铀氡，后来继续扩大到坑道里。例如211大队的孟宪亭同志在401矿勘探中就通过坑道里的裂隙水预测到了周围的盲矿体。211大队的刘有勋同志跟上海仪器厂的技术人员合作研制出了电子水中测氡仪，大大方便了抽水测氡找矿工作。

水化工作得到了快速发展，越来越重要。西北局把214大队由一个综合勘探队改制成了专业水化队。进入九十年代，当铀矿地质工作进入到可地浸砂岩铀矿为主要目标时，水化找矿就不只是简单地利用水中测氡找铀了，而是承担起了研究工作区水动力及水化学特征，甚至地层的岩石化学特征的重任。因为可地浸砂岩铀矿从矿床的形成到开发利用都与层间水的成分及动态有着直接关系。由此可见，此时的水文地质工作又螺旋式上升回归到了最初的工作目标。

水化也曾在找金方面发挥过独特的作用。在金矿普查时曾由水化队开展水系沉积物（底沉积）取样，在选择远景区域方面发挥过重要作用。

第四，实验室工作。

实验室分析测试工作是地质工作中的重要一环，是人的自然能力的延伸，从宏观进入微观。实验室分析测试除了常规分析测试项目和已有的传统方法技术之外，也不断研制引进新的技术方法。例如包体测温，这是211大队的陈应生和隋其芳两位同志在的一个窑洞里经过多年研究发明出来的。此前我们认识到401铀矿属热液成因，但只能根据矿物定性判断为中低温热液成因，经过包体测温准确地测出了包体形成温度，为401铀矿成因研究提供了重要依据。

实验室的另一项新出现的工作是利用微观测量研究矿区构造形成的应力场。在野外取定向岩石标本，系统地测量石英光轴方向来判断构造的主应力方向。过去我们是靠区域地质力学分析，认为蓝田地区处于祁吕贺山字构造前弧东翼，主应力方向应是北东向逆时针的扭应力，正是微应力分析进一步证实了这个结论。

分析化验工作也不断创新，光谱、能谱、同位素等方法不断引入和改进。找金时期，及时引进了快速分析测试方法，大大提高了黄金找矿的效率，取得了实际效益，还曾作为先进经验与国外交流。

另外，随着计算机的运用，我们开始尝试运用计算机做数据处理和研究。比如我们利用计算机做过物探数据的趋势面儿分析。我也参加过这类科研项目，我刚退休时到三局帮忙，三局总工刘兴忠让我和薛禹选同志一起承担了一个数据库项目：中国新中新生代盆地数据库和专家系统。想查哪个盆地的资料，输入名字就检索出来了，还能根据不同专家的观点，检索出最有远景的盆地。

第五，钻探施工。

进入勘探阶段，需要投入大量钻探工作，钻探的效率和质量直接影响勘探成果。为提高钻探技术，先后做出了多项改进，七十年代末引进了金刚石钻进和绳索取芯，取代了传统的硬合金和钢粒钻进，大大提高了在硬岩地区钻进的效益。九十年代在砂岩盆地大量施工中，212、217等大队改装了汽车钻和拖车钻，钻探工作的台月效率得到了很大提高。伊犁盆地钻探施工中，含铀煤系地层上面有一层砂砾岩层，使用硬合金钻头钻进效果极差，216学习哈萨克斯坦沃尔科夫钻探队的经验，使用牙轮钻头，大大提高了钻探效果。例如212大队申庆民同志及其团队在研制钻探工具和钻探工艺方面做了许多卓有成效的工作（参见《回顾荣获国防二等奖的准噶尔钻探项目》《892金矿项目钻探技术革新情况的回忆》等）。

第六，情报工作。

情报工作是科技人员的眼睛和耳朵，要耳聪目明才能做好工作，才能知道前进的方向。从组织结构说，局甚至各大队都有专门的组织和人员负责情报工作，研究所有情报室。改革开放以前，由于自我封闭与外界交流少，国际交流更少，收集的信息主要是国内外同行发布的信息，成果不多，国外信息来源主要依靠地质总局及三所发行期刊《铀矿地质》、《铀矿地质译丛》以及出国参访的材料。西北局203所还发行了《西北铀矿地质》期刊。

改革开放后，特别是1989年赴苏联参观后，发现我们对国外的情况知之甚少，处于“鸡犬之声相闻，老死不相往来”这种固步自封的状态里。从此，我们就像青蛙跳出了井底，迅速开拓了多方面的情报工作。收集了国外公开出版的专业期刊、专著，将它们翻译、编辑、整理，供广大科技人员参考学习。在这方面203所夏同庆等人做了大量工作，216、213、208等大队及局机关的情报人员也翻译了不少资料。

我们还通过与国外铀矿勘查单位的合作，邀请国外铀矿地质专家参与工作、承包工程，或派科技人员出访，学习对方的工作经验。九十年代，西北局与苏联原子能部门、哈萨克斯坦的“沃尔科夫”地质联合体、乌兹别克的“红色丘陵”地质联合体、俄罗斯的“松林”地质联合体等都曾有过密切的深度的实质性的合作，极大地提高了我们的技术水平，推动了我们铀矿找矿工作发展。

当然我也看到了2000年属地化以后铀矿地质勘探进一步开放，打破了独家经营局面，铀矿勘查工作有了突飞猛进的发展，科研工作取得了显著进步。

最后，想再次表明：当年的科技人员在封闭条件下，通过艰苦努力取得了丰硕成果，也编写出了很多高水平的科研报告，推动了核地质事业的发展。但由于保密原因极少公之于众，大批的老一代科研工作者怀揣“干惊天动地事，做隐姓埋名人”的信念，当了一辈子无名英雄。

本文力图笼统地概括一下西北地勘局在早中期铀矿勘查中的科研工作，但受限于多种因素，难免挂一漏万，请大家补充修正。

编者寄语

穿越时空的文字带我走进核地质系统的精彩世界，希望能分享到更多相关的回忆录。只要是人可查事可考的纪实性文字，我都视若珍宝。

感恩文字。

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