利用交叉学科的研究成果为西部经济发展出力 

高能所将运用科技前沿技术为甘肃省玛曲县格尔珂金矿预测找矿前景

2001年12月19日,甘肃省最大、产量在全国排位第四的金矿开采公司——玛曲县格尔珂黄金矿业有限公司与高能物理所正式签订了“格尔珂金矿成矿规律及找矿远景预测科研合作合同书”,由格尔珂金矿出资100万元,两年后,高能物理所将依据科学研究的结果为格尔珂金矿提供进一步开发金矿的技术资料,对找矿远景区、找矿靶区及采探工程的布置提出建议。高能物理所将以实际行动为开发大西部出力,为甘肃省区域经济的发展出力。

高能所有何“金刚钻”,敢揽找金矿这个磁器活?

高能所核分析技术研究室是中国科学院的重点实验室,现拥有多种核分析技术,近20种分析测试手段,均可应用于金矿地质和成矿预测。北京正负电子对撞机上的北京同步辐射国家实验室现有11个实验站,可用于高灵敏度的样品成分分析和高精度的结构分析,利用以上研究条件,高能所的科研人员和全国许多相关单位开展了大量地学和地矿资源方面的应用研究工作。这些都为此项目的施行提供了有力保证,打下了良好的基础。

核分析技术的地学应用,是高能所核分析室多年来一直坚持的研究领域,亦是高能所创新工程的重要研究内容。核分析室拥有一支核分析技术地学应用的研究队伍,曾承担并完成类似研究课题,取得了大量成果,先后与30余家地学单位建立合作关系,现与具有当今世界上一流的实验设备和科研水平的澳大利亚墨尔本大学地球科学学院保持良好的合作与交流。核分析室在青藏高原相关地学研究中已有较好的基础,目前所承担的2个国家自然科学基金项目、1个“973”子课题以及1个开放实验室项目,工作地点均在青藏高原,研究内容为构造演化、热液金成矿作用及其二者的相互关系。近年来在此方面的研究已取得了明显进展。发表学术论文50余篇,其中SCI刊物20篇,有关成果曾获省部级科技进步奖5项。

为了保证项目的顺利进行,确保实现项目目标,高能所邀请了有关的地质专家作为项目的流动研究人员,并聘请了中国科学院院士、地质专家马宗晋先生作为项目顾问,对研究工作进行指导。

矿物自发裂变径迹

矿物诱发裂变径迹

交叉学科间的结合与渗透促进了应用研究的发展

现代核分析技术具有灵敏度高、准确度好、微区和微量分析、动态实时分析以及非破坏性等许多非核方法不具备的优点。核技术与地学间的交叉结合,不仅扩大了核技术的应用领域,而且为有关地质研究提供了新方法。在此,仅以裂变径迹分析技术为例。

裂变径迹是指矿物内238U原子核自发裂变碎片形成的辐射损伤痕迹,裂变径迹的密度和长度受时间和温度的控制,所以,裂变径迹分析可以同时确定地质体的年代和热演化历史,实际上是一种反映温度与时间连续变化关系的地质温度计,这是其他任何地质温度计不可比拟的。与常规放射性同位素年龄不同,裂变径迹不受化学环境影响。所有这些,体现了裂变径迹技术的方法学优势。热液矿床的成矿时代,是成矿作用研究的关键,也是长期以来未解决的难题。然而,裂变径迹技术可在热液金成矿作用研究中发挥独特的作用,对矿石及有关岩石中封闭温度不同的矿物综合进行裂变径迹研究,不仅可得到热液活动的时间、温度以及时间与温度间的关系等信息,而且可区分不同成矿阶段或者不同成矿期次的热液活动。

结合其他同位素年代测试结果,裂变经迹技术可研究矿区内主要断裂带构造活动的发生时间和构造活动期次,建立构造年代学时空格局;研究构造热事件活动历史,查明相关地区在不同时间的热状态,计算相关地区的隆升速率、隆升强度和矿区的剥蚀程度,掌握构造控矿规律,提高定量化研究程度,为找矿预测提供依据。

此项研究涉及核技术与地质学两个学科。研究工作将应用诸如裂变径迹分析、中子活化分析、X荧光分析、同位素分析等多种核技术方法,并与当代先进的找矿理论和实践方法密切结合。学科间的交叉结合为研究金成矿因素和控矿规律、预测成矿远景提供了有效途径。学科间的相互渗透,又将促进科研工作,发现新的学科生长点。

科研成果与企业生产相结合意义重大

青藏高原是世界上最高最大的高原,而且依然在隆升,被公认为世界上独特的天然实验室,倍受国内外专家的关注。由于高寒缺氧、自然条件和工作条件差,整体研究程度较低。青藏高原矿产资源丰富,是我国今后重点研究与开发的地区。金矿产则是其中较为丰富的资源之一,金矿开发成为区域经济发展的有效途径。此项目的完成不仅可对格尔珂金矿明确指出成矿远景区和成矿靶区,解决矿区的燃眉之急,而且可提供大量矿区技术资料,为矿区长远和持久发展奠定扎实基础。

先进射线技术研究及其应用是高能所知识创新的三个优势学科方向之一,同步辐射技术、核分析技术和自由电子激光技术,是交叉学科前沿的生长点,并具有广泛的应用前景。此次与甘肃省玛曲县格尔珂黄金矿业有限公司的合作,将使高能所的知识创新工程对发展地方经济、实现西部大开发的战略目标做出重要贡献。

 

中国科学院高能物理研究所 学秘室 北京918信箱 100039 01-12-31