如何把沉睡百年的矿产资料变成今天寻找战略性矿产的“导航图”?
8月22日,中国地质学会在北京组织院士专家,对“中国矿产地质志研编与重大创新”进行了科技成果评价。由王成善、马永生、陈骏、侯增谦、邓军、唐菊兴、陈衍景、熊盛青、李金发、严光生和姚华军等院士专家组成的评价专家委员会在听取成果汇报、审阅资料并经过质询讨论后认为:该成果是全球矿产资源领域具有系统性、创新性的重大成果,在指导找矿突破战略行动、保障国家资源安全等方面发挥了重大作用,成果整体达到国际领先水平。
这一评价背后,是中国地质工作者历时14年完成的一项国家级矿产资源知识工程。
120年前,顾琅、鲁迅编纂《中国矿产志》,记录了当时30种矿产和1203处矿产地,开启了我国系统记录矿产资源的先河。
一个多世纪后,在自然资源部统一部署、中国地质调查局组织实施下,中国地质科学院矿产资源研究所联合全国630家单位、4500余名地质工作者,把百余年来分散在不同地区、行业、矿种和历史阶段的矿产勘查科研成果重新汇聚起来。其目标不仅是“修一部志”。更重要的是,要回答一个长期制约我国区域成矿研究和矿产勘查的基础性问题——如何把海量、离散、异构的矿产资源信息放在同一套标准、同一个时空坐标系中,既看清中国矿产资源从哪里来、在哪里富集,又能进一步预测未来的矿可能在哪里找。
把百年矿业资料变成国家资源“户口簿”
长期以来,我国矿产勘查工作按照地区、矿种和行业分别部署,形成了数量巨大的地质报告、图件、钻孔、化探、物探和科研成果资料和数据,但各类数据资料的分类标准、空间尺度、数据格式、表达形式并不统一。
《中国矿产地质志》首先做的,是给全国矿产资源建立一套共同的“语言标准”。
项目研发了矿产地质志标准化研编技术和成矿规律研究行业标准,统一了矿产分类、矿床分类、成矿规律、图件表达和数据库建设标准,创新了“三位一体”矿产地质图和“五位一体”成矿规律图编图方法,最终完成了由“书、图、库、普”组成的国家级志书成果体系:230部志书、181幅矿产地质图和成矿规律图、39个数据库(集)以及37部普及本。评价委员会认为,这一成果“首创了具有中国特色矿产地质志研编体系,建成了全球唯一的国家级矿产资源知识工程”。
由此,散落百余年的矿产资料第一次被系统组织起来,故纸堆里的海量信息一条一条录入到计算机里,变成了“人工智能+找矿”的知识底座、大数据时代AI技术的“底料”。
由此,全国182种矿产、70884处独立矿产地得到标准化归类;矿种、规模、矿床类型、成矿时代、成矿系列等信息可以在统一框架下进行比较分析。过去散落在不同部门、不同年代资料中的“矿”,由一个个孤立点位,逐步连接成全国矿产资源的“户口簿”和成矿规律的“总图谱”。
不只是“知道哪里有矿”,更要回答“为什么这里有矿”
如果说摸清家底解决的是“有什么、在哪里”,那么成矿理论创新要解决的则是“为什么形成在这里,下一步应该到哪里找”。
中国地域辽阔,经历长期、多旋回构造演化,不同矿种、不同成矿时代和不同构造环境相互叠加、反复改造、时空轮回。传统针对单矿床、单矿种开展研究的方法,很难从全国尺度揭示彼此之间的深层的内在联系和客观规律。
这个项目是把全国矿产地重新放进中国区域构造演化的统一时空框架中,加以条分缕析、溯源追踪、规律总结、认知重构,将碎片化的历史资料转化为人工智能驱动的找矿基础。
这次志书编撰工作首次实现全国海、陆625个Ⅳ级成矿单元全覆盖划分,以往只做到94个Ⅲ级成矿单元;系统厘定19个矿床成矿系列组、216个矿床成矿系列、378个矿床成矿亚系列和1053个矿床式;从矿床、矿田、矿集区、成矿区带、省域和全国等不同尺度进行了系统的成矿规律研究,构建多尺度成矿模式和找矿预测模型。
在此基础上,研究团队进一步提出“地球系统四维成矿论”。
这一理论不再把矿床看作彼此孤立的地质现象,而是把它视为地球系统在特定时间、空间、构造环境和成矿作用共同控制下形成的自然产物,将同一时期、同一构造环境、同类成矿作用形成的有成因联系的矿床组合识别为可对比、可预测的成矿实体。这一认识将矿床纳入地球系统四维时空框架,揭示成矿的系统性、规律性与可预测性,突破了孤立研究单矿种、单矿床或局域成矿事件的局限性。
评价委员会认为,这一创新形成了涵盖构造环境、成矿单元、地球物理、地球化学、矿床成矿系列等多要素、以三维空间、时间演化和成因机制为总体框架,面向成矿规律研究与找矿预测应用的时间域、空间域双维度的中国成矿体系,构筑起从规律认知到成矿预测的系统认知,形成了为大数据时代智能找矿预测奠定了科学基础。
这意味着,我国区域成矿研究正在从“描述已经找到的矿”,进一步走向“解释成矿过程、预测未知资源”。
从“看见已有的矿”走向“寻找缺失的矿”
理论最终要接受找矿的实践检验。
该项目进一步发展完善了“全位成矿、缺位找矿”预测理论:把一个区域已经发现的矿床放进完整的矿床成矿系列中进行比较,如果某一矿种、矿床类型、层位或成矿时代按照规律“应该存在”却尚未发现,就可能构成下一步值得重点验证的找矿方向。
这种找矿思路使成矿研究从经验判断进一步走向系统预判。评价委员会认为,项目建立了成矿系列多维对标与缺位研判方法,可以针对新类型、新层位、新时代、新矿种提出预测方向,并通过系统集成地质、物探、化探、遥感、矿物标型等战略性矿产勘查技术,可以大幅度提高找矿勘查的成功率与工程验证的效率。
这与当前我国找矿工作的方向高度契合。近年来,新一轮找矿突破战略行动持续取得铜、金、锂、稀土等一批重要成果,科技创新和多源地质信息融合正在成为助推找矿突破的基础和关键。
让志书从“书架”走向找矿一线
衡量一项地质科技成果的价值,最终还要看能否在实际应用中发挥作用。
《中国矿产地质志》的一个鲜明特点,就是边研编、边应用、边服务。项目没有等全部志书完成后再组织成果转化,而是把志书研编过程中形成的成矿规律、预测模型和图件等具体成果,不断应用于成矿远景区划、找矿靶区优选和勘查工作部署以及现有矿山的增储上产等实际工作中。
一组数字记录了这种转化能力:提出4114处找矿靶区、755处勘查区块建议,支撑了全国各地2006个地勘项目立项,拉动找矿投入约112亿元,指导140处矿产地的新发现和新突破,其中大型矿产地33处。
其成果还直接服务重要资源基地和老矿山深边部勘查增储,新增铁、铜、钼、铅锌、钨、锂、金、银、稀土等十余种重要矿产资源量,潜在经济价值超3万亿元。此外,一批危机矿山也得以增储上产,延长了矿山服务年限,产生了显著的社会效益。其中,广东大宝山铜矿从危机矿山变成了南岭最大的在产铜矿山;江西淘锡坑钨矿成为引领高端钨品先进制造的龙头企业之一。
志书研编,记录过去,更指向未来
今天,矿产资源已深度嵌入新能源、新材料、先进制造和战略性新兴产业。新一轮找矿突破战略行动正在向深部、覆盖区和新类型矿产拓展,对基础地质数据、成矿理论和精准预测能力提出更高要求。
也正因此,《中国矿产地质志》的意义已超出传统意义上的志书编纂。它既是对我国百余年矿产勘查成果的一次系统“盘点”,也是对中国成矿规律的一次整体“重构”;既保存历史,也形成数据;既总结规律,也面向预测;既服务今天的找矿突破,也在为未来智能找矿积累可持续更新的数据底座。
从1906年的《中国矿产志》,到今天覆盖全国、贯通陆海、连接历史与未来的国家级矿产资源知识工程,中国地质工作者用120年完成了一场跨越世纪的接力。
盛世修志,不止为存史;更重要的,是把中国矿产资源的“家底”摸得更清,把成矿规律认识得更深,把未来的矿找得更准。
这或许正是《中国矿产地质志》面向新时代最重要的价值所在。(中国自然资源报)




