全球最深砂岩型铀矿化的发现背景与意义

2025年7月18日，中核集团核工业北京地质研究院向世界宣布了一项重大地质发现——在新疆塔里木盆地地下1820米处发现了全球最深的砂岩型工业铀矿化。这一发现不仅刷新了世界纪录，更标志着中国在深地铀资源勘查领域实现了从”跟跑”到”领跑”的历史性跨越。铀资源作为国家战略能源和核工业发展的基础原料，被誉为”核电粮仓”，其保障程度直接关系到国家能源安全与碳中和目标的实现。此次在传统”找铀禁区”的突破，为我国铀资源供应提供了新的保障。

塔里木盆地作为我国第一大沉积盆地，面积达56万平方公里，比鄂尔多斯和松辽两大产铀盆地之和还要多出近5万平方公里。然而，这片广袤区域却被国际地学界长期视为”找铀禁区”——盆地周缘构造复杂，中新生代以来经历了多期强烈构造运动，盆内33.7万平方公里的塔克拉玛干沙漠（世界第二大流动沙漠）覆盖，铀成矿条件极其复杂。与此形成鲜明对比的是，与塔里木相邻的中亚地区坐拥百万吨级铀矿藏，这一矛盾现象长期困扰着中国铀矿地质工作者。

理论突破是本次发现的核心价值。中核集团首席科学家秦明宽带领团队大胆突破了传统”暗色沉积建造”和”盆缘找矿”理论的束缚，创新性地将目光投向长期被视为禁区的主盆区”红杂色”新层位。团队通过对30年勘探数据的梳理，发现了远离盆地边缘的红层中存在放射性异常，据此提出了”塔里木盆地深部同样可能形成铀矿体”的颠覆性假设。这一理论创新不仅打破了国际学界对砂岩型铀矿成矿规律的固有认知，更为全球铀矿勘查提供了新的理论框架和找矿思路。

从国家战略视角看，这一发现恰逢其时。在新一轮找矿突破战略行动引领下，我国已查明万吨级铀矿床20余个，预测铀资源潜力288万吨。塔里木盆地深部铀矿化的发现，将进一步增强我国天然铀资源的自给保障能力，为核电发展提供坚实的资源基础，在美欧加紧对关键矿产供应链控制的国际背景下具有特殊战略意义。

理论创新与技术突破：揭开”找铀禁区”的秘密

塔里木盆地铀矿勘查的历史堪称一部中国地质工作者的攻坚史诗。在2018年的一次战略研讨会上，质疑声仍不绝于耳——”沙海找铀无异于大海捞针”。转机来自于秦明宽团队对传统成矿理论的批判性反思与创新。他们敏锐地注意到，尽管塔里木盆地与中亚铀矿富集区具有相似的地质背景，但前者长期未能取得找矿突破，问题可能出在理论范式的局限性上。团队通过对区域构造演化史的重新解读，发现塔里木盆地中下侏罗统在早中侏罗世曾处于温暖潮湿的古气候环境，形成了一套富含有机质的沉积建造，具备铀成矿的基本条件。这一发现为后续靶区定位提供了全新的理论视角。

**”渗出-渗入复成因预测模型”**的提出是理论创新的集中体现。该模型突破了传统砂岩型铀矿”单成因”理论的局限，首次系统阐述了塔里木盆地特殊地质环境下铀的多来源、多阶段富集机制。研究显示，塔里木盆地周缘山系在晚侏罗世以来经历了三期重要构造隆升事件，这些构造隆起期使盆缘地层遭受隆升剥蚀，形成区域性不整合和构造天窗，为含铀含氧流体的持续性渗入和后生氧化带发育创造了条件。这一创新理论为在盆地腹地”红杂色层”中寻找铀矿提供了关键的理论支撑，使勘探方向发生了根本性转变。

技术层面的突破同样令人瞩目。项目团队融合遥感、地球物理、地球化学等多学科手段，打造了一套**”天-空-地-深”三维探测技术体系**，为沙漠覆盖区的深部铀矿勘查提供了”透视之眼”。其中，高光谱遥感技术（CASI/SASI数据）在初期靶区圈定中发挥了重要作用，而针对沙漠特殊环境开发的深孔高效钻进技术则成为获取深部岩心资料的关键。值得一提的是，团队基于智能化算法，首次构建了适用于巨型复合盆地和荒漠-沙漠覆盖区的砂岩型铀矿找矿智能预测方法，据此预测出10片成矿远景区，大幅提高了钻探验证的精准度和成功率。

深部钻探技术的突破是本次发现的直接保障。在塔克拉玛干沙漠腹地，钻探工作面临前所未有的挑战：地表温度昼夜波动达30℃，白天超过50℃，夜间骤降至零下；沙尘暴频繁袭击，设备损耗异常严重；松散砂层导致钻孔塌陷风险极高。面对这些困难，团队先后更换四任钻机机长，钻工换了一批又一批，最终通过技术创新和工艺改进，成功攻克了沙漠复杂地层深孔（1800米以深）钻探的技术瓶颈。2024年初冬，当钻头穿透1820米岩层时，放射性测井仪上陡然上升的曲线宣告了历史性发现的诞生——厚度达8米的连续铀矿化带，创造了全球砂岩型铀矿化的最深记录。

勘探历程与团队攻坚：沙漠深处的科学长征

铀矿勘查团队的沙漠征程读来宛如一部科学探险纪实。2021年4月，团队成员刘念首次踏入塔克拉玛干腹地时，面对的是千里荒漠中肆虐的风沙和极端孤独的作业环境。”背着数十公斤设备和样品徒步两小时是常态”，他在工作日志中如此描述。这支由中核集团核工业北京地质研究院与核工业二一六大队组成的专家团队，30余名成员中半数为”80后”、”90后”博士，展现了新时代中国科研工作者的精神风貌。

勘探过程中的艰险远超预期。2022年夏季，团队成员肖菁带领小组深入天山山谷取样时，遭遇突发山洪，团队成员在暴雨中护着样品夺路狂奔，最终在洪水漫过车轮的千钧一发之际全员撤离。这样的险情在四年勘探期中屡见不鲜，但团队始终坚持科学严谨的工作作风。现场负责人郭强常常通宵失眠，眼底布满血丝，承受着钻探查证优化论证的巨大压力；刘念为获取第一手地质资料，索性住在钻探现场，白天协调施工，晚上整理数据，在零下20℃的严寒中坚守机台，睫毛结霜仍专注记录岩心信息。这些生动细节勾勒出中国铀矿地质工作者真实的奋斗图景。

技术攻坚的故事同样令人动容。沙漠腹地几乎无路可走，从驻地到钻探现场需颠簸4小时；沙尘暴来袭时，队员们只能用身体压住图纸；每周一次的补给车队带来珍贵淡水，洗澡成为奢侈；柴油机在高温沙尘下频频罢工。面对这些挑战，团队研发了多项适应性技术：物联网监控系统通过3000个传感器实时监测环境参数；”地下水循环利用+节水开采”技术缓解了水资源短缺问题；专门设计的防护装置降低了沙尘对精密仪器的损害。这些创新不仅保障了勘探顺利进行，也为类似环境下的矿产勘查积累了宝贵经验。

发现时刻的戏剧性场景令人难忘。2024年12月20日19点，塔克拉玛干沙漠腹地被罕见积雪覆盖，施工方多次提出停钻要求。现场总负责郭强顶住压力，毅然决定：”再打30米！我签字负责！”正是这最后的坚持带来了历史性突破。当测井仪显示厚层铀矿体存在时，郭强和刘念不顾寒风冲上沙丘，通过卫星电话向北京传回捷报，随后两人都因长时间受冻而发烧。这一幕成为中国铀矿勘查史上的经典瞬间，体现了科学探索所需的执着精神与专业勇气。

团队负责人秦明宽在回顾四年攻坚历程时特别强调了跨学科协作的价值。地质学、地球物理、遥感技术、钻探工程、数据分析等多领域专家的紧密配合，使”渗出-渗入复成因模型”从理论假设转化为找矿实效。年轻地质工作者肖菁通过系统对比中亚与塔里木的地质数据，为理论提供了关键佐证；郭强带领的技术团队则通过不断优化钻探工艺，最终实现了1820米深度的岩心采取率超过90%的技术突破。这种多学科深度融合的创新模式，为今后复杂地质条件下的矿产勘查提供了可借鉴的组织范式。