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桂工要闻

      编者按:学科兴则校兴,学科强则校强。学校始终将强化特色、打造高峰作为学科建设的核心任务,从理论创新的持续深耕到技术突破的勇毅攻坚,从人才培养的模式革新到社会服务的精准对接,在学科建设道路上步履坚实、稳步前行。为全方位展现学校特色学科建设的实践成果与精神气象,进一步汇聚全校师生干事创业的磅礴力量,特推出【建设高峰学科】专栏,本期将持续推出“关键金属的桂工担当”系列文章,充分展示学校在关键金属等前沿领域的创新成果、育人实践与服务贡献,激励广大师生以更加奋发有为的姿态投身学科建设,在夯基垒台、立柱架梁中勇攀高峰、续写新篇,为建设高水平理工大学筑牢坚实学科根基,为学校高质量发展注入强劲动能,为服务国家战略与区域发展贡献更大桂工力量。  

      桂林理工大学地电化学勘查技术团队,率先在国内提出并开展地电化学找矿研究,通过长期不懈努力和艰苦奋斗,在地电化学成晕理论研究上,根据金属矿体产生电化学溶解、迁移原理建立了地电化学元素迁移递推理论。基于金属离子的极限电流密度及先后放电、共同放电原理,在电化学勘查装备与方法技术上取得重要突破,成功自主研制出小型轻便适用于我国厚层覆盖区及复杂地形地貌景观区的地电提取装备。历经数十年攻关,该技术正以“透视”地球深部的硬核实力,为我国关键金属资源勘查破解“攻深找盲”难题,生动诠释着地方高校扎根大地、服务国家战略的桂工担当。

    战略需求:深部找矿的时代命题

      “向地球深部进军”是保障国家矿产资源安全的重大战略抉择。随着浅部矿产资源日渐枯竭,我国关键金属勘查已从“第一找矿空间”(0-500米)转向“第二找矿空间”(500-1000 米),甚至触及更深地层。锂、锡、钨、铀等关键金属,作为新能源、高端制造等战略性新兴产业的核心原材料,其资源保障能力直接关乎国家产业安全与发展主动权。

      然而,深部找矿面临着诸多技术瓶颈:厚覆盖层遮挡导致矿化信息难以捕捉,复杂地质条件下传统勘查技术精度不足,找矿周期长、成本高且效率低下。广西作为我国有色金属资源富集区,境内南岭成矿带、西大明山整装勘查区等区域的深部找矿潜力巨大,但喀斯特地貌与复杂地质结构交织,让传统勘查技术难以施展拳脚,亟需突破性技术手段破解困局。

      学校立足“地质资源与地质工程”学科优势,锚定国家战略需求与广西产业痛点,持续深耕地电化学技术攻关,最终形成了具有自主知识产权的创新地电化学勘查技术体系,为深部找矿打开了全新通道。

    学校地电化学勘查技术团队在川西地区开展找矿预测,助力发现亚洲最大伟晶岩单体锂矿

    技术突破:地电化学的“桂工创新”

      学校有色及贵金属隐伏矿床勘查教育部工程研究中心,是地电化学技术的核心研发阵地。科研团队基于“活化络合-有效碰撞”效应,首次构建了金属矿床地电化学成晕物质从地下深部到地表的迁移反应模型。这一核心理论,清晰揭示了深部成矿物质经原电池作用电化学溶解后,在人工电场驱动下向地表迁移聚集的规律,为精准捕捉矿致异常提供了科学依据。

      针对复杂地质条件下的勘查难题,团队研制出“低电压偶极地电提取装置”,并获得国家实用新型专利。该装置将地球物理与地球化学技术融为一体,通过双极提取,在低电压作用下促使深部矿化离子定向迁移并富集,再经高精度检测分析锁定矿体位置。

      在此基础上,团队进一步优化改进电提取指标、辅以土壤吸附相态汞和离子电导率等方法技术,构建了多指标综合异常套合模式,形成了以地电化学勘查技术为核心,融合音频大地电磁测深等技术的综合找矿技术体系。与传统技术相比,该体系探测深度提升至800米-1000米,异常识别准确率提高40%以上,勘查周期缩短一半,大幅降低了深部找矿的盲目性。截至目前,团队已围绕该技术获得授权专利10项、计算机软件著作权1项,相关成果获得省部级多项科技进步奖,整体水平达到国内领先、部分达到国际先进水平。

    应用成效:从桂北到全国的找矿突破

      创新技术的价值,最终要在找矿实践中检验。目前,学校创新地电化学技术已在全国20多个省区140余个矿山推广应用,更走出国门服务澳洲、非洲,取得了一系列具有里程碑意义的找矿突破。

      伟晶岩型单体锂矿作为重要的硬岩型锂矿,以规模大、品位高、提锂效率高的特点,成为全球锂资源的核心来源。学校地电化学勘查技术团队与四川省第三地质大队长期深度合作,以亚洲迄今探明规模最大的伟晶岩型单体锂矿——木绒锂矿及其外围区域为研究基地,开展系统性深部找矿预测。团队创新应用地电化学勘查技术,系统测量地表介质中锂、铍、铌、钽等元素的异常分布,成功识别出与隐伏伟晶岩体高度吻合的指示元素峰值区,并结合音频大地电磁测深技术实现对深部电性结构的高精度解析。经钻探工程验证,该成果成功指导新增锂资源量30余万吨,极大拓展了木绒锂矿的资源潜力,为我国新能源产业发展注入关键资源动力。

    地电化学技术在川西雅江木绒矿区及外围找矿成果图

    川西高原冒雪进行地电化学采样工作

      团队运用地电化学集成技术在海南抱伦金矿外围区开展勘查,通过精准圈定多处找矿靶区,科学评价现有采矿权外围区域的深部找矿潜力,成功锁定关键勘查靶区。对A1号找矿靶区(综合异常-5)进行钻孔验证时,在350米-400米深度发现金矿化现象,更在约900米深度探明高品位金矿体,标志着抱伦金矿外围深部找矿取得关键性突破。

    地电化学勘查技术团队在海南山金金矿公司完工合影

      针对我国铀矿找矿深度有限、部分资源基地面临枯竭的问题,团队联合核工业北京地质研究院、东华理工大学等单位,在江西相山、广东长江等典型矿区开展联合攻关。通过优选U、U/Th等关键找矿指标,明确地电化学异常主要受断裂控制、多因素叠加区为找矿有利部位的规律,成功圈定多处找矿预测远景区。经后续钻孔验证,在江西相山1500米深度发现隐伏铀矿体及铅锌矿体,为国家铀资源储备提供了重要支撑。与此同时,在华南战略性铀矿基地,团队应用深穿透地电化学技术圈定4个找矿靶区,其中CJ1靶区在950米深度发现厚大工业铀矿化,在1550米深度发现我国目前深度最深的工业铀矿化,再创深部铀矿勘查新纪录。

      2024年,在桂北广子田铀矿区农用地覆盖区开展地电化学技术深部找矿研究,共圈定5个找矿靶区,对A类-1靶区进行钻探工程验证,在深部见到50米厚的铀多金属矿,为在南方农用地覆盖区深部寻找隐伏硬岩型铀多金属矿提供可供参考的有效勘查技术。

    在桂北广子田矿区现场讨论采样点的布设工作

    桂工担当:扎根大地的科研坚守

      这项技术的突破,源于学校近七十年来深耕地质学科的积淀与坚守。早在上世纪八九十年代,360足球比分创建国内第一家隐伏矿床预测研究所,相关成果荣获1987年国家科学技术奖特等奖,为后续技术创新奠定了坚实基础。

      如今,学校以“关键金属成矿理论与勘查技术”全国高校黄大年式教师团队为核心,构建了表界面电化学重点实验室、广西隐伏金属矿产勘查重点实验室等多个科研平台,形成了多学科交叉的创新生态。团队始终坚持“产学研用”深度融合,与广西地矿局、中国有色桂林矿产地质研究院、四川省第三地质大队、核工业北京地质研究院等单位建立长期合作机制,将实验室建在找矿一线,让科研成果快速转化为生产力。

      团队成员常年奔波在崇山峻岭间,足迹遍布全国各大矿区,用脚步丈量大地,用科技破解难题,生动诠释着“艰苦创业、敬业奉献、团结协作、开拓创新”的桂工精神。

      面向未来,学校将继续深化地电化学技术创新,推动技术与人工智能、无人机遥感等现代科技深度融合,围绕有色金属资源、新能源材料等领域持续攻关,为广西“工业强桂”战略提供技术支撑。进一步加强国际合作与交流,推动技术在“一带一路”沿线国家推广应用,助力我国地质勘查技术“走出去”。进一步优化人才培养模式,培养更多高素质创新人才,让“地质报国”的初心代代相传,为国家资源安全、广西经济社会高质量发展和生态文明建设持续贡献桂工力量!

    (一审:王洪华;二审:刘希军;三审:雷绍湖)

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