矿产资源是经济社会发展的重要物质基础,矿产资源勘查开发事关国计民生和国家安全。
文|《小康》杂志 孙媛媛
李文昌是昆明理工大学国土资源工程学院教授、博士生导师,从事艰苦的地质勘探事业已有44年。他致力于云南及“三江”地质找矿和研究,由他带领的“云南省三江成矿系统与评价”创新团队在找矿实践和地质理论创新等方面屡获重大突破,上万亿元的珍贵矿藏因他和团队的努力而从沉睡千年的地底“浮出地面”,令世人叹为观止,更让云南不负“有色金属王国”的美名,在一定程度上缓解了国家矿产资源短缺的局面。
长期坚持在地质勘探一线,李文昌先后主持国家科技支撑、973课题和重大找矿工程10余项,在“九五”期间参加西南三江“沟-弧-盆”地质演化研究的基础上,带领团队针对“沟-弧-盆与成矿”进行了系统研究,创新地提出了“多岛弧盆成矿论”和“陆内构造转化成矿论”,揭示了三江地质演化与成矿的内在联系,合作研发了非线性矿产预测新方法和五套找矿集成技术,指出多个矿带具有巨大资源潜力。对圈定的找矿靶区开展系统勘查,并和企业密切合作,发现评价了格咱铜矿带和扬子西缘钼多金属矿带;指导了芦子园铅锌铁铜等多个大型、特大型矿床的找矿突破;由他提出并负责实施的“云南省三年找矿计划”,新增资源量潜在价值超过5万亿元。
步履不停 2014年李文昌(左一)带领团队在香格里拉恩卡银矿开展样品采集。供图/受访者
2024年1月19日,“云南省三江成矿系统与评价”
创新团队被授予“国家卓越工程师团队”称号。李文昌教授团队还曾先后获国家科技进步一等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖9项。个人获云南省科技最高奖——杰出贡献奖,并先后获何梁何利科学技术进步奖、李四光地质科学奖、“十佳全国优秀科技工作者”、“全国杰出专业技术人才”,入选人社部“百千万人才工程”国家级人选,国家“高层次人才支持计划”科技创新领军人才,国土资源部第一批科技领军人才、云南省第一批科技领军人才,享受国务院特殊津贴。
结缘地质,逐梦“三江”
李文昌从小就喜欢亲近大自然,对和自然相关的事物都很有兴趣。而真正与地质结缘则纯属偶然:上高中时,一支地质工作小分队借住他所在的学校,他们经常从深山峡谷中带回一些其貌不扬的石头,而这些石头的真身竟是矿石,这使他格外着迷。为此,他填报高考志愿时选择了地质学校。
因为种种原因,他第一个学历是在昆明地质学校获得的。初步接触地质学,他对于各类矿石与地质架构充满好奇,这就是他内心渴望了解和探索的领域,因此在学习上格外刻苦和认真。毕业时,他是400多名毕业生中6名优秀毕业生之一。“优秀毕业生”的评选条件非常苛刻,要求2/3的学科分数高于90分,如有一门课成绩低于75分就不能入选。
中专毕业后,李文昌在地质队做了好几个矿的勘查,包括一些大型金矿,由于业绩突出,后来又读了成都地质学院(现成都理工大学)本科。在中国地质大学老师的反复动员下,继续攻读了该校的硕士和博士。身为优秀毕业生,其坚实的理论基础为后续从事地质工作做了很好的铺垫。
硕士毕业后,李文昌渐渐锁定自己的探索领域,他对“三江特殊的地质结构、地质演化历史是如何形成的”有着浓厚兴趣,于是开始这方面的专项勘探。
一个人对于自己专业的热爱是难以掩饰的,谈及从事地质工作以后的状态,李文昌接受《小康》杂志采访时,兴奋地说道:“地质学博大精深,对于一些区域的解剖实际上是非常有意思的,能够把地下、地上整个宏观地结合起来,研究地球的科学,兴趣越到后面就越浓。”
随着在三江区域勘探工作的深入,他开始做研究,开始带研究生。三江成矿系统与评价系统创新团队就在这个过程中慢慢开始成型。
“由于一直做项目、做研究,依托持续的项目支撑,形成了不同攻关内容的项目团队。三江地区地质构造复杂,不同的地址构造单元伴随演化形成不同的矿产,我们团队深入研究的主题是每一个地质单元到底是如何演化的,经历了哪些演化阶段,形成了什么样的矿产?在研究中我们获得了一些新认识,也取得了一些成果,其中理论突破和指导具有重要的作用。现在针对国家战略性关键金属做得多一点。”李文昌解释说。
现在,团队有教授、副教授以及高级工程师等,稳定的成员有22人,此外,带的硕士、博士等近100人。
破解三江成矿奥秘
“三江”地区是全球最复杂的造山带之一,这里地质构造复杂,成矿条件优越,矿产资源潜力巨大,但高山峡谷和植被覆盖,使得辨认难度大,找矿难度大,地质工作条件十分艰苦。
团队的研究揭示了多个成矿带区域成矿规律,并发现了多个大型、超大型矿床,普朗铜矿即是其中之一。
普朗铜矿位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉市东北部,矿区海拔3400~4500米,是一座以铜为主,伴生金、银、钼等多种金属组成的超大型铜矿床。
在开发之前,由于当时交通特别差,这里人迹罕至,地质工作程度低。1998年,英国比利顿公司开展了三年风险勘查,在普朗发现了铜矿露头,但打了3个钻孔后认为,该矿品位低,规模不大,于2001年放弃了该项目。在很多人眼里,国外知名公司都放弃了,是不是意味着这个地区就没有了大矿?
当时任省地矿局副总工程师的李文昌,在给英国公司推荐普朗铜矿之初,已经对该区域有一些认识,加上后来做科研,发现该地区发育规模较大的斑岩铜矿矿化蚀变系统。他认定此区域寻找斑岩铜矿的潜力巨大。
2002年,李文昌争取到国家项目,并主持编制了《西南三江南段有色金属基地勘查总体设计》,将勘查目标锁定在之前发现铜矿露头的北部。他布置的第一个探槽和第一批钻孔均揭露到厚大的斑岩铜矿体,实现了突破。
此后,他和团队与企业合作承担勘探,控制铜资源储量达511万吨(相当于10个大型铜矿),还带动了周边红山、红牛、烂泥塘等系列找矿突破,圈定的斑岩铜矿带控制铜资源量达825万吨。
目前,普朗铜矿已经大规模开发,社会积极效益显著。
正是这种理论研究结合实地勘查,以及认识上的突破,最终在他人所放弃的矿带上有了重新突破。普朗斑岩铜矿带的发现与圈定,填补了我国印支期斑岩铜矿带空白。通过对云南各成矿带成矿规律深化研究,李文昌认为,云南找矿潜力巨大。
李文昌说:“三江地区是多个地质构造单元叠合在一起的区域,尤为复杂,要解剖这些矿带里矿床的形成机制,必须研究它的地质构造演化历史:如何成洋、洋陆如何转化,碰撞造山过程如何形成矿床?……所有这些机制都需要我们深入研究。一个带一个带地解剖完以后,我们再复盘解剖每一个阶段所产生的是什么矿。比如当时是一个洋,它在闭合的过程当中,分别形成什么样的矿?闭合以后,陆块和陆块拼接在一块儿,又会形成什么矿?碰撞完以后,到如今的构造转化阶段它又形成什么矿?……把这些阶段一一理清楚,矿的形成规律自然就出来了。”
正是在这样的背景下,三江成矿系统与评价创新团队突破“瓶颈”,破解了“三江”的成矿奥秘。
刘学龙是三江成矿系统与评价创新团队核心成员之一,2007年在昆明理工大学攻读硕士研究生,正式进入李文昌老师科研团队,2010年攻读博士研究生,也是师从李文昌教授。2013年博士毕业后来到昆明理工大学国土资源工程学院工作,一直从事西南三江地区的地质及矿产研究。他说:“破解成矿密码,揭示三江成矿规律,不入虎穴,焉得虎子。团队在负责人李文昌教授的带领下,翻山越岭、爬冰卧雪,爬遍山山岭岭,去别人没有去过的地方,看别人没有看过的地质现象,若干次穿行于‘无人区’,很多时候为去看一个矿点或评价一个矿床,可能翻山越岭数天才能抵达,工棚下、牛棚里都可能是理想的露营地。为了破解成矿密码,团队历尽千辛万苦,甚至付出生命代价。”
李文昌和团队一起,提出了“多岛弧盆成矿论”和“陆内构造转化成矿论”等成矿新认识,一定程度上解决了在什么地方找什么矿的问题,发现和评价了多个大型、超大型矿床。针对不同的矿床类型,研究探索了西南“三江”高山峡谷和植被覆盖等地貌景观区多套有效的找矿集成技术。合作研发了非线性矿产预测新方法和五套找矿集成技术,指出多个矿带具有巨大资源潜力,带领团队对圈定的找矿靶区开展系统勘查,并和企业密切合作,发现评价了格咱铜矿带和扬子西缘钼多金属矿带;直接指导了镇康芦子园铅锌铁铜等多个大型、特大型矿床的找矿突破。
地质勘探艰辛中蕴藏着希望
从事地质工作异常艰苦,风餐露宿是常事,跋山涉水、穿越地质路线,多陡的山崖都要翻过去,多深的山谷也要越过……而他们探寻的正是国家需要的、紧缺的矿藏资源,比如稀有金属、萤石矿、铜矿等。
如何在艰苦的环境下持续工作是“三江成矿系统与评价创新团队”常常面临的生存状况。
“我们工作的矿带都是高海拔区,有时被大太阳晒了几小时后,一场倾盆大雨突如其来,又或是被冰雹打得一塌糊涂。遇到类似种种挑战,没有坚强的意志,是坚持不了的。但是那么多年,不管是帐篷被压垮,还是没有食物可吃,我们在三江都坚持下来了。”李文昌表示。
有一次去深山老林勘探,团队将近一个月几乎没有供给,“外面的东西没有办法弄进来,我们采取就地解决的办法来度过。”像这样的艰难时刻是李文昌经常会碰到的。“当面临突发事件,怎么克服?怎么坚持?这就是对意志的磨练。现在人们都向往城市,向往交通条件好的地方,谁还在这么条件艰苦的环境下工作?但是我们团队坚持下来了,这是很大的挑战。”
冲突与两难抉择贯穿于勘探路途的始终。有时候,团队要进山了,原来或许有路的,但找到路很不容易,于是他们找到民工开路,等到以为快要走到头时,结果发现前面的路完全堵死了。“像这种挑战,是退还是进?进退都是很难的,因为进来的时候已经费了九牛二虎之力,把车推进到很深的地方了,等到退回去的时候仍然是非常艰难的。这种挑战对人是很有考验的,意志稍微薄弱一点,我可能就不干地质工作了。后来,哪怕车子走不通了,人也要继续往前走。因为目标在引领着我们,要完成任务,完成我们的研究。此外,也会遇到悬崖峭壁,山坡很陡峭,是过还是不过?过了之后还能不能回来?这些都是在勘探过程中所必经的挑战。”李文昌说。
常常为了要完成某项任务,他们早上七点出发,晚上十点才抵达目的地,完全靠两条腿一步一步完成。在山上走一天,和在平地走一天的难度是无法相提并论的。有一次,在山上一直走到晚上十一点才摸到一条能走回来的路。“在山上你是很绝望的,因为山高林密,有很多野生动物出没,加之天黑后的密林深处,人是没有方向感的,要么走山脊,要么走山沟,而沟里的路很多时候是走不通的。只能凭着地质人的经验摸索着走,地形又极为复杂,当时心里也会害怕。”李文昌回忆道。
不仅有生命的危险,还有健康的威胁。那么,支撑李文昌从事这项工作背后的动力是什么?他回答:我们被矿的规律所吸引,一旦进入其中,不断发现新的规律和新的认识,自然就对这世界非常感兴趣。一方面很艰苦,另一方面也有获得感,不断地获得成果,给予我们继续探索下去的动力。所以,不论结果与否,我们预测某个区域有矿,一定是要去那里调查验证的,不管翻高山也好,越峡谷也好,尽管过程很艰苦,但一定要去验证它。
提及李文昌教授的治学与为人,刘学龙满是钦佩之情:“榜样的力量是无穷的!李老师给我们这些学生做出了很好的榜样。在每次的野外工作中,他带领我们爬高山,下矿井,总是冲锋在前,在一次次的工作中,他的言传身教使我坚定了从事地质科研的信心和决心,是他激励和指引着我在地质学专业领域里不断地追求和探索。同时,李老师也像一位慈祥的父亲给予我工作和生活上的关怀。”
为高质量发展贡献地质力量
战略性矿产是国家资源安全和经济发展的命脉,中国经济腾飞,离不开战略性矿产的有力支撑和保障。
在李文昌看来,地质学是一门非常重要的学科。“因为国家的经济发展必然依赖资源。矿产资源是重要的基础支撑,没有矿业,国家的发展就没有基础。只靠农业行不行?只靠互联网大数据行不行?……没有资源支撑,很多事情做不了。”
李文昌进一步表示,我国是矿产资源第一消费大国,没有矿产资源支撑是不可想象的。去年,又开始实施新一轮找矿突破战略行动,立足于国内,同时也要走出去,两条腿走路才能保障矿产资源安全,这对国家的发展特别重要。“新兴产业发展离不开矿产资源的支撑,如果关键金属被他国“卡脖子”,没有资源,怎么加工这些高新尖的科技设备?所以方方面面都涉及到矿产资源,其重要性是不言而喻的。”
本文刊登于《小康》2024年5月下旬刊