2023年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)6月24日在京揭曉，由貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局國(guó)家卓越工程師周琦研究員牽頭的“隱伏超大型噴溢沉積型錳礦找礦勘查理論技術(shù)體系與工程應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
錳，鋼鐵工業(yè)基本原料之一，“無錳不成鋼”。從航母、軍艦、高鐵等大國(guó)重器到保溫杯等生活用具，從農(nóng)業(yè)飼料、醫(yī)藥制劑到新能源電池、新材料，神奇而低調(diào)的錳，存在于人類生活的方方面面。
尋錳40載，報(bào)國(guó)赤子心。貴州省地礦局首席科學(xué)家周琦的名字始終與“錳”緊密相連。6月24日周琦在北京人民大會(huì)堂全國(guó)科技大會(huì)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上領(lǐng)取了國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)證書。
說起昨天在人民大會(huì)堂領(lǐng)獎(jiǎng)的感受，落地貴陽不久的周琦仍然心情澎湃。
“在人民大會(huì)堂聆聽了總書記的重要講話，非常榮幸、非常激動(dòng)。既是對(duì)我們的充分鼓勵(lì)和肯定，也提出了更高的期望，要求堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)的攻堅(jiān)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)。我們既明確了方向，也信心百倍。”
顛覆 從納米級(jí)“氣泡”到探明億噸級(jí)錳礦床
1981年，17歲的周琦加入貴州省地質(zhì)局一〇三地質(zhì)大隊(duì)錳礦專題科研組，開始了他矢志不渝的尋“錳”之路。
“錳之于國(guó)家能源資源正如大米、小麥之于糧食安全?！弊鳛榈刭|(zhì)工作者，周琦知道，錳對(duì)于國(guó)家工業(yè)有著支柱性作用。然而，與改革開放時(shí)期國(guó)家快速增加的礦產(chǎn)需求相悖的是，國(guó)內(nèi)原來保有的錳礦總量匱乏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)發(fā)展的需要?！盀樽鎳?guó)多找礦、找大礦、找富礦，從那時(shí)起就堅(jiān)定了這樣的初心和使命。”用腳步丈量土地，以實(shí)干踐行使命，在貴州武陵山區(qū)，周琦開展一系列錳礦地質(zhì)找礦和科研工作。
然而，尋錳的路是很艱難的。
在過去，國(guó)際學(xué)術(shù)界一直認(rèn)為錳礦大規(guī)模成礦是外生沉積作用的產(chǎn)物。這套理論對(duì)我國(guó)20世紀(jì)50-80年代主要尋找“露頭”的錳礦床影響不大。但20世紀(jì)90年代以后，由于黔東等地區(qū)“露頭”的錳礦床發(fā)現(xiàn)殆盡，錳礦外生沉積成礦理論就難以指導(dǎo)“隱伏”的錳礦找礦了。
10年探尋未果，難道錳礦真的被找完了嗎？
轉(zhuǎn)機(jī)，出現(xiàn)在細(xì)微之處。
“你看這一塊錳礦石里面有很多“氣泡”，氣泡周圍有一個(gè)白圈是石英或者玉髓，氣泡里面是瀝青、黃鐵礦和鈣菱錳礦等，“氣泡”是壓扁的，說明它在錳礦同生期就有了，是和錳礦床共同形成的。這個(gè)現(xiàn)象，是原來的外生沉積成礦理論是解釋不了的?！摈窈诘腻i礦上，一個(gè)個(gè)最大不到1厘米的小“氣泡”引起了周琦的注意，如果放在顯微鏡下，會(huì)發(fā)現(xiàn)，更多肉眼不可見的“氣泡”成串狀排列。從這些小到納米級(jí)別的氣泡中，周琦找到了打開寶藏的“金鑰匙”：或許，錳礦它不是“外生成礦”而是“內(nèi)生成礦”等。
隨之，一系列不尋常的現(xiàn)象更加佐證了周琦的猜想。底辟、龜背、噴溢管、隱爆角礫巖筒等罕見地質(zhì)現(xiàn)象，還有礦石品位、礦物成分等空間分帶現(xiàn)象……這些特征都為周琦指向了一種可能的、全新的錳礦成礦理論：錳礦的成礦物質(zhì)來自地球深部，通過含錳流體噴溢沉積成礦。
突破 成礦理論—勘查技術(shù)—工程應(yīng)用全鏈條創(chuàng)新
如果說一個(gè)納米級(jí)的小氣泡為周琦及其團(tuán)隊(duì)提供了一種全新的猜想。
貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局國(guó)家卓越工程師周琦
那么之后，周琦堅(jiān)持了21年不懈攻關(guān)，將一個(gè)個(gè)猜想落地成從成礦理論—勘查技術(shù)—工程應(yīng)用的全鏈條創(chuàng)新。
“沿著這套思路，我們用了大概七八年左右的時(shí)間，不斷去探索、假設(shè)、試驗(yàn)、求證，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)這是一種全新的錳礦床類型——噴溢沉積型錳礦?！敝茜f。
發(fā)現(xiàn)新類型錳礦床之后，周琦及其團(tuán)隊(duì)建立起錳礦物質(zhì)來源、傳輸通道、空間就位等成礦理論模式。再根據(jù)成礦理論模式，進(jìn)一步研發(fā)出包括礦床地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)大數(shù)據(jù)、遙感地質(zhì)等一整套隱伏新類型錳礦找礦勘查關(guān)鍵技術(shù)體系，可以有效探查地下1500米甚至更深的地方是否存在噴溢沉積型錳礦。
2013年，抓住國(guó)家找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)機(jī)遇，周琦率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)陸續(xù)在銅仁松桃發(fā)現(xiàn)探明普覺、高地、道坨和桃子坪4個(gè)世界級(jí)超大型錳礦床，其中還包括中國(guó)第1個(gè)特大型富錳礦床等，實(shí)現(xiàn)我國(guó)錳礦地質(zhì)找礦有史以來的最大突破。
目前，貴州錳礦資源儲(chǔ)8.8億噸，位居亞洲第一。其中，7.5億噸由周琦及其團(tuán)隊(duì)提交。
“對(duì)于礦床理論的研究大多是由‘果’溯‘因’，既是在找到礦床之后再進(jìn)行成礦研究，而我們這樣先‘因’后‘果’，在一套新的理論技術(shù)指導(dǎo)下去找到礦床的實(shí)踐路徑是比較少的。”周琦說。
從發(fā)現(xiàn)新類型錳礦床，到創(chuàng)立錳礦成礦新理論，再到研發(fā)錳礦勘查新技術(shù)，最終工程應(yīng)用實(shí)現(xiàn)錳礦找礦大突破。這樣從理論-技術(shù)-應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了全鏈條創(chuàng)新，攻克了我國(guó)數(shù)十年來隱伏錳礦找礦久攻不克難題，改變了全球超大型錳礦床主要分布在南半球的格局，為保障國(guó)家能源資源安全作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。
為國(guó)探礦 步履不停
2019年，國(guó)家公布了首批66個(gè)國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，銅仁新型功能材料集群是其中之一。這當(dāng)中，銅仁探明的錳礦資源儲(chǔ)量逾7億噸，富錳礦約1億噸，為建設(shè)國(guó)家新型功能材料產(chǎn)業(yè)集群提供了充足的錳礦資源保障。
尋錳40余年，周琦見證著貴州錳產(chǎn)業(yè)的快速轉(zhuǎn)型、崛起。
而今，年至花甲的他依然承擔(dān)著貴州戰(zhàn)略礦產(chǎn)智慧勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的牽頭工作，為貴州的“富礦精開”戰(zhàn)略打造的高能級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)。
“我們承擔(dān)了貴州錳、磷、鋁等優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律找礦預(yù)測(cè)與高效智慧化勘查技術(shù)體系研究示范等工作，以及鋰、稀土、鋇、氟和鋅鍺等相關(guān)礦種的找礦預(yù)測(cè)研究項(xiàng)目?！敝茜嬖V記者，用錳礦成礦的思路和理論舉一反三，目前，團(tuán)隊(duì)在貴州具有相似成礦背景的新類型鋰礦、新類型鍺礦找礦工作也取得了重要進(jìn)展。
“運(yùn)用這一理論體系，我們?cè)诙嗟卣业搅送愋偷牡V床，目前還發(fā)現(xiàn)這一理論，不光適用于相似成礦背景的同礦種，并且在相似成礦背景、相似成礦機(jī)制下的不同礦種也取得有較好的效果?！敝茜硎荆瑢⑦M(jìn)一步完善該找礦勘查理論技術(shù)體系，繼續(xù)為祖國(guó)多找礦、找大礦、找富礦。
“作為一名地質(zhì)找礦人，國(guó)家的需求就是我們努力的目標(biāo)，我們要強(qiáng)化‘攻深找盲’，強(qiáng)化‘?dāng)?shù)字勘查’，在國(guó)家的新一輪找礦突破戰(zhàn)略中，努力推進(jìn)礦產(chǎn)資源勘查與大數(shù)據(jù)的融合發(fā)展，培育新質(zhì)生產(chǎn)力，在貴州‘富礦精開’戰(zhàn)略中貢獻(xiàn)更多的力量?！敝茜f。
