在找矿实践中发现科学问题

　　——记中国地质大学（武汉）焦养泉研究团队

　　◎  陈华文

　　作为全国模范教师的焦养泉教授，是中国地质大学（武汉）盆地铀资源研究团队首席科学家，他长期致力于沉积盆地分析与能源矿产研究教学工作。近20多年来，焦养泉和团队成员聚焦砂岩型铀矿研究，取得系列创新性成果，为地质找矿和能源资源安全做出了重要贡献。

　　大胆探索研究 服务铀矿勘查

　　焦养泉牵头的盆地铀资源研究团队，是国内较早成立的一支专注于沉积学与铀矿地质学交叉研究的创新团队。在科研攻关中，将沉积学理论和盆地分析方法，应用于盆地铀资源的勘查预测中，重点开展了宏观的铀储层沉积学和微观的砂岩型铀成矿作用的科学研究。

　　他和团队成员率先提出了“铀储层（砂岩型铀矿的储层，简称铀储层）”的新概念，探索创建了一套适合陆相盆地铀储层、层间氧化带和铀矿化空间定位预测的关键技术，先后在吐哈、鄂尔多斯、二连、松辽、巴音戈壁和伊犁等6个大型盆地铀矿勘查中得到应用。其《铀储层定位预测——砂岩型铀矿勘查与开发的关键技术》项目，荣获湖北省科学技术进步一等奖。

　　在地质找矿的征途中，焦养泉教授团队主持完成了中央地质勘查基金首次设立的专题研究项目——《内蒙古自治区杭锦旗大营铀矿成矿规律与预测研究》。通过“煤铀兼探”会战，揭示了层序地层、沉积体系与铀成矿的相关性，阐明了沉积作用制约下的铀成矿机理，总结了鄂尔多斯盆地北部微弱聚煤作用制约下的“古层间氧化带型铀成矿模式”，为全国首个超大型砂岩型铀矿的重大找矿突破提供了科技支撑。相关成果获得业内赞誉，并荣获“全国十大地质找矿成果奖”和“国土资源科学技术二等奖”。

　　焦养泉团队不是“关门”做研究，而是面向找矿主战场，努力做到研以致用。如，和其他单位合作完成的《内蒙古中西部中生代产铀盆地理论技术创新与重大找矿突破》项目，发现和落实了2个超大型铀矿床、4个特大型铀矿床、3个大型铀矿床和2个中型铀矿床，累计探明和提交的铀资源量，占全国2000年以来铀资源总量的一半以上，形成了3个万吨-10万吨级铀资源基地。

　　业内专家认为，该成果是产学研合作、科技创新与找矿勘查紧密结合的成功典范，重塑了我国铀资源勘查与开发格局，社会效益与经济效益巨大。其研究成果荣获2019年度内蒙古科学技术进步一等奖。

　　理论结合实践 成果受到好评

　　从事任何研究，都需要执着和坚守，同时需要付出行动。如何坚定不移地坚持学术理论，并有效指导铀矿勘查，在焦养泉看来，最大的信念莫过于夯实地质学基础理论。

　　正因为如此，长期以来，焦养泉的研究团队，每年深入勘查一线均超过100余天，与地质队员同吃住，注重传统的野外露头调查、钻孔岩芯编录、沉积学编图等基础地质方法与室内实验室研究的有机结合。几十年如一日，他和团队成员甘坐冷板凳，专心致志地探索科学奥秘，深受同行认可。

　　焦养泉对记者说，应用沉积学研究必须面向找矿勘查实践，要在找矿实践中发现科学问题，依赖基础沉积学研究指导找矿勘查印证，这也是盆地铀资源研究团队持之以恒的努力方向。在野外露头与方寸岩芯中，团队成员筛选典型地质现象、明确找矿标志，极大地提高了以大营铀矿为代表的勘查见矿率。

　　回想野外找矿的经历，焦养泉感慨不已。有一次，他和团队成员曾经在荒凉的野外，冒着零下20摄氏度的严寒，开展百万米钻探编录，持续到农历小年。正是孜孜不倦地探索，成就了我国第一个超大型砂岩型铀矿床。也正是他和团队成员长期默默付出，取得了我国北方砂岩型铀矿成矿理论系列重大科技成果。

　　近年来，焦养泉团队主持了国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项课题《北方重要盆地矿集区铀富集机理和成矿模式》和中国铀业总公司“三新勘查”高校科技攻关项目。通过系统研究，深刻揭示了不同沉积背景条件下铀成矿的多样性、铀储层中敏感物质和关键矿物的铀成矿物化响应、浅层含氧富铀流体与深层含烃流体的耦合成矿作用机理，为鄂尔多斯盆地寻找铀资源接替区、新层位、新类型提供了科学技术支撑。

　　盆地铀资源研究团队以服务国家目标、促进学科建设、培养紧缺人才为宗旨。多年来，该团队充分发挥了《铀储层沉积学》理论技术优势，积极服务能源资源安全和国民经济建设主战场，先后在我国北方六大产铀盆地的系列重大找矿突破中做出了重要贡献。该团队被中国核工业地质局、中央地勘基金管理中心、辽河油田公司等单位誉为“产学研”合作的典范。

　　盆地铀资源研究团队在服务产业的同时，还充分发挥了高校的教育职能，通过合作、培训、学术交流和学位教育等方式，为基层地勘单位的人才队伍建设做出了贡献，一批高层次紧缺人才在核工业地质系统及相关领域脱颖而出。

　　科研联手教学 扎根祖国大地

　　焦养泉团队不仅重视科研与找矿相结合，还高度重视教学工作和人才培养。近年来，焦养泉团队获省部级科技进步成果和教学成果一等奖5项、二等奖7项，出版《铀储层沉积学》《铀储层非均质性地质建模》《中国北方重要盆地铀富集机理与成矿模式》《聚煤盆地沉积学》和《含煤岩系矿产资源》等教材和专著，培养了一批优秀的资源能源专门人才。

　　焦养泉在从事科研和教学的同时，还热衷社会公众的科普工作。他认为，对社会大众开展地学科普，能提升全民科学意识、树立科学精神。围绕自己的专业方向，他曾3次走进中央电视台科教频道，先后担任《铀矿发现记》《大漠疑案》《发现白垩纪》的专家解说和顾问，深入浅出地阐述了生物与环境、铀矿成因等沉积学热点问题，获得良好社会反响。

　　谈及铀矿资源的研究和利用，焦养泉说，铀矿是实现“双碳”目标重要的非化石能源矿产资源。虽然20多年我国在砂岩型铀矿勘查开发领域取得快速发展，但依然面临着供需矛盾，将砂岩型铀矿研究拓展至盆地铀资源，释放沉积盆地巨大的铀资源潜力和矿床产能，同时助力实现“双碳”目标，已成为亟待解决的问题。

　　对于今后的研究，焦养泉认为，砂岩型铀矿的勘查预测和地浸开发研究同等重要，在逐渐掌握铀成矿机理和普遍规律的同时，更要遵循地浸采铀的基本原理，借鉴煤层气水平井技术和油气井压裂技术等，沿着深入剖析“铀储层非均质性结构”、改善“铀储层渗透率”和优化地浸“溶剂”的基本思路，有针对性地革新地浸采铀技术，释放和盘活沉积盆地中系列具有“超低孔渗”“富有机质”“高碳酸盐”“深埋藏”特征的呆矿铀资源。“认真地把论文写在祖国上，为能源资源安全服务，我们曾经是这样做的，现在和今后也依然如此。”他说。