东川铜矿被划归为危机矿山——矿区可采储量逐年萎缩、产量持续下滑,当地矿山企业正常生产经营难以维持,甚至面临破产危机。
地勘营地的冷寂,方维萱辛苦工作一日后短暂休憩,也是他埋首地质研究30余年经历中的普通一天。与山河相遇,解大地谜面,奔走在荒野山川的方维萱,正在不断探索我国有色金属矿产更加深远发展的可能。

需求驱动技术 展望信心未来
30余年来,构造岩相学创新团队开展了自主技术创新实践,最终建立了从新理论和新工艺到工业化应用的范式流程:技术研发→示范应用→理论创新→深度创新→工业应用的五联式实践路演范式。
对于地质现象新发现或理论盲点,以理论创新引领技术创新实现突破,以理论创新、深度创新和技术创新三向关联,创建了关键共性技术系列并取得了显著的社会经济效益。
国家和社会需求驱动了创新技术研发。秦岭和东天山等地区找矿需求,促使了构造岩相学类型和填图单元的划分方法初步建立,并在国家科技支撑计划项目“东川-易门铜矿山深部及外围勘查技术示范研究”和危机矿山接替资源勘查项目支持下,在云南东川、贵州晴隆、云南个旧等危机矿山开展了示范应用。在科技部科研院所转制技术开发研究专项“铁氧化物铜金型矿床元素赋存状态及岩相构造学填图技术研发”、云南金沙矿业有限责任公司等矿业集团、国家境外矿产风险勘查项目等联合支持下,结合实际情况开展了持续创新研发,在我国东川和智利重要的铁铜矿床内全面完成了井巷工程构造岩相学填图创新技术研发和示范推广应用,取得了技术重现性好、技术稳定性高和技术成熟度好等显著效果,为缓解云南东川和贵州晴隆危机矿山的资源危机做出了贡献,经济社会效益显著。
聚焦 理论 创新 赋能岩相学 提升
理论创新源于实践新命题。如新疆萨热克砂砾岩型铜多金属矿床和乌拉根砂砾岩型铅锌-天青石矿床是有色金属矿产地质调查中心近年来新发现和探明的砂砾岩型铜铅锌矿床,无论在成矿规律和研究方法体系,还是在勘查技术集成方面均需要理论创新研究。在“塔西砂砾岩型铜铅锌矿床成矿规律和找矿预测”(201511016)的国家公益性行业科研专项经费支持下,对前期构造岩相学和地球化学岩相学的理论和技术创新并完成了集成性示范应用推广,创建塔西中—新生代砂砾岩型铜铅锌-铀-天青石-煤成矿系统的物质域-时间域-空间域结构模型,划分出燕山期铜多金属-煤-铀成矿亚系统、燕山晚期—喜马拉雅山早期铅锌-天青石-铀成矿亚系统、喜马拉雅山晚期砂岩型铜铀成矿亚系统,分别建立了相应的构造岩相学、地球化学岩相学和地球物理探测等综合识别技术,经深度研发提升了创新技术系列的稳定性和普适性。


在工业化应用中需要新建创新团队和实战培训,也是创新技术持续研发的重要方式。但创新团体建设和创新技术扩散应用是一个社会性难题,从团队成员的兴趣研究→实证研究→应用研究实现团队初创,在构造岩相要素研究(解剖建模)到构造岩相过程研究有助于实现理论创新,而“上下多方同域者”是实现协同创新、新技术推广和工业化应用的关键,在社会需求方、构造岩相学填图创新技术研发方和混合团队成员等多方新团队,现今的开放式远程网络协同系统(如腾讯视频会议等)为构造岩相学填图和找矿预测创新技术工业化应用提供了新型技术传播工具。在今后创新研究上,“天-空-地-深-精”多学科协同融合创新是新型发展方向。
有色金属矿产地质调查中心构造岩相学创新团队探索了理论创新、新技术研发和工程化应用三个方面的思维导图,理论创新是基于客观存在的现象研究解析,实现从“0到1”思维导图,新技术研发是基于创新理论指导,研发有效的方法和技术进行构造岩相体的客观实体描述和精确表达出实体特征的思维导图,而在工程化应用和工业化使用过程是创新理论、新技术方法的合理和经济高效化流程式的思维导图,在注重特殊性解析和创新研究同时,重点在于提升普适性和规模化使用强度,简约化示范推广和技术培训成为重要的导向。
遵循“把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”,在示范推广和工业化应用过程中, 工业化应用的流程范式“三步曲”一是从构造岩相学编录和解析建相等基础工作入手,做好构造岩相学编录、样品采集、分析测试和图件制作,面临大量数据、图形图像和认知提升,做好构造岩相学单项工程总结;二是实现创新技术研发和示范应用,通过室内精细解剖研究,进行构造岩相学建相和建模预测,再到井巷工程设计的放样测量;三是经过企业工程验证和跟踪研究取得新发现并总结成为创新理论,实现工业化应用。
目前,方维萱团队创建的理论系统和找矿预测方法技术已广泛应用于塔西地区金属矿产地质综合研究的各个阶段,有效控制和降低了找矿预测风险,缩短了勘查周期,提高了找矿预测效果和效率,其总体技术已达到国际领先水平。
对于未来,方维萱说:“我一生要做的,就是学会和35亿年前的石头对话。我的态度也始终不变,那就是‘没有那么多为什么,先去做’。”
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