紧盯斑岩类型,我国找铜大有可为——访中国工程院院士唐菊兴
日期:2026-11-11     来源:自然资源部门户网站    浏览:12    

铜既是传统工业的基础原料,又是保障能源转型、先进制造业发展的核心战略性大宗矿产,直接关系我国产业链、供应链的安全稳定。

随着新一轮找矿突破战略行动向纵深推进,铜资源保障受到前所未有的重视。围绕铜的战略价值、成矿新认识、我国铜矿资源潜力、“十五五”勘查主攻方向、技术装备迭代升级,记者日前专访了中国工程院院士唐菊兴。

作为“常青藤矿产”,铜的战略价值受到全球高度关注

记者:为什么近年来铜资源在全球越来越火?

唐菊兴:铜是十分重要的大宗战略性矿产,同时也是21世纪最重要的新能源金属矿产之一。现在看,铜的价格每吨超过10万元会成为常态。

为什么铜价居高不下,而且当前全世界都高度关注铜资源保障问题?这与铜的重要用途密切相关。

铜具备优良的导电性、导热性与耐腐蚀性,是横跨传统产业与新兴产业的重要基础原材料。传统工业体系里面,电网基建、轨道交通、装备制造、电子信息、建筑行业,处处离不开铜;面向能源转型,风电、光伏、储能、特高压输电、新能源汽车,乃至算力数据中心建设,都要消耗巨量铜材。

一台新能源汽车用铜量,是普通燃油车的8至10倍;海上风电每兆瓦需要消耗数吨铜,光伏电站、大规模储能设施同样对铜有刚性需求。伴随人工智能产业爆发,铜还成为算力金属中的“主力”及“核心”,一台普通服务器用铜量只有几公斤,而一台 AI训练用的超级服务器,用铜量可达15至30公斤,是前者的3至6倍。

不管是工业化建设,还是碳中和转型,长周期内对铜的需求持续存在,不会随着某一轮产业周期起落而消失,因此,铜还被称为“常青藤矿产”“韧性矿产”。

其实,在全球矿产分布层面,铜资源并不匮乏,真正的矛盾是有效产能不足。智利、秘鲁等传统产铜大国的主力矿山开采数十年,高品位矿体逐渐枯竭,开发成本提升,一方面新的超大型矿床发现并不多,另一方面新建大型矿山建设周期漫长,产能释放跟不上全球需求增长。

我国是全球最大的铜生产国与消费国,铜精矿外采率长期处于高位(现在高达75%)。而这样的供需缺口,叠加地缘格局变化,便形成了铜矿供应链的不稳定,甚至影响国家能源资源安全。这种背景下,立足国内开展铜矿勘查,明确资源家底、切实增储上产,对保障产业链、供应链安全意义重大。

成矿理论取得原创性突破,刷新对全国铜矿资源潜力认知

记者:全球铜矿主要有哪些类型?我国铜矿以什么类型为主?

唐菊兴:在全球铜矿资源中,斑岩型铜矿、矽卡岩型铜矿、浅成低温热液型铜矿、沉积—改造型(砂岩型)、块状硫化物型铜矿(VMS型)是最主要的类型,前三者属于同一成矿系统,合计贡献了约70%的铜资源量。其次是刚果(金)、阿富汗较多的沉积—改造型(砂岩型)铜矿,占总量的25%至30%。还有块状硫化物型铜矿,以及在铜镍硫化物矿床中、与镍共生的铜,占比都相对有限。

我国地处环太平洋、特提斯、古亚洲三大世界级成矿域交汇叠加地带,板块俯冲、大陆碰撞以及碰撞之后的陆内伸展环境,为铜矿大规模成矿提供了基础地质条件。从类型上看,斑岩—矽卡岩—浅成低温热液成矿系统是国内铜矿产出和增储的绝对主力,占80%至90%;砂岩型、块状硫化物型矿床虽有发现,但单体规模较海外巨型矿床存在较大差距。

记者:近年来,您与国内矿床学界同行提出的“伸展环境可形成特大型斑岩—矽卡岩—浅成低温热液铜多金属矿床”成矿理论,被认为是“从0到1”的创新成果,甚至改写了我国铜矿勘查开发的格局。请结合我国的地质背景和理论上的新认识,谈谈全国铜矿的找矿潜力。

唐菊兴:过去西方学者的传统认识是,斑岩铜矿主要形成于大洋板块俯冲挤压环境,大陆碰撞之后的伸展环境很难形成大型斑岩铜矿。中国矿床学界通过大量野外工作,提出新的认识,也就是伸展环境同样能够形成特大型斑岩—矽卡岩—浅成低温热液铜多金属矿床。

理论与实践相互验证。1999年,西藏铜的产出只有玉龙成矿带,已探明铜资源总量不到1000万吨,现在西藏铜资源已经增长到8000万吨,包含藏东玉龙铜成矿带、拉萨至日喀则的冈底斯东段铜成矿带、班公错—怒江铜成矿带三大主成矿带,西藏铜矿预测资源潜力占全国总量的2/3以上,具备成为世界级铜资源基地的潜力。

在西藏,我们打破了前人的很多观点。举个例子:一般的认识是,因为源区等问题,找斑岩矿床必须在东经88度以东,也就是说冈底斯成矿带东经88度以西成矿背景不利于寻找斑岩铜矿床。现在这种认识已经被突破了,中国地质科学院矿产资源研究所团队2024年在西藏阿里革吉县新发现的芒拉铜金矿床,就是在冈底斯成矿带西段,证实了东经88度以西也能找到斑岩型矿床,这也是青藏高原首例中新世高硫化浅成低温热液—斑岩型铜(金、银)矿,现在突破也很大,其铜资源潜力有望超过1000万吨。

记者:理论的一小步,实践的一大步。看来我国铜的资源潜力要重新评价了?

唐菊兴:我们国家铜矿勘查开发的整体格局已经重塑。根据这套新的成矿理论,我们再重新看全国,会发现过去很多被忽视的地区,成矿条件是有利的。客观判断,我们国家铜矿的资源潜力是很大的,还有很大发掘空间。

“十五五”铜矿勘查聚焦西藏、新疆、南方陆相火山岩盆地

记者:面向“十五五”,我国铜矿找矿重点布局在哪些地方,各区域前景如何?

唐菊兴:国内铜矿勘查重点盯住三个区域:西藏、新疆、南方陆相火山岩盆地。

青藏高原是“十五五”铜矿增储最有保障的基本盘。多龙、甲玛—巨龙矿集区、雄村—朱诺矿集区、玉龙成矿带持续增储,芒拉等新矿床不断涌现,冈底斯成矿带向西、玉龙成矿带向南拓展,找矿空间还在不断扩大。高原野外作业条件艰苦,生态环境敏感,地质勘查需要持续稳定的投入,我们正和西藏地勘局、矿业企业同行努力向突破1亿吨铜资源量的目标稳步推进。

西藏找矿积累的整套理论、勘查范式,对全国铜矿勘查具有较强借鉴价值。

目前,我的工作重点转移到了新疆。新疆地处古亚洲成矿域,古亚洲洋、古特提斯洋双向俯冲,具备形成大型铜矿的大地构造背景,而且相似构造条件下,靠近新疆的中亚地区、蒙古已经发现了多个千万吨级别的大铜矿和千吨级金矿。我的判断是,新疆肯定有新的大铜矿,而且是“大个头儿”的,只是现在我们还不知道矿具体在哪里。近年来,新疆的金矿勘查已经有了突破,说明这个区域成矿潜力是真实存在的。我们对新疆寄予很高期待,非常有希望实现铜矿重大突破。

这两年,我多次到新疆,把几个成矿带都跑了。我感到新疆西昆仑找铜矿的难度非常大,因为剥蚀的程度较高,只有火山岩分布区还有一定的可能性。但天山成矿带、阿勒泰成矿带,无论是西天山、东天山,还是整个阿勒泰,找矿潜力还是很大的,它们的找矿难度主要体现在技术手段的不足,因为大面积的荒漠戈壁、高山草甸浅覆盖,基岩露头差,传统浅地表勘查手段效能大大受限。

现在,新疆正在通过绿色矿业新疆实验室建设、新疆战略性矿产勘查、国家科技重大专项、自治区“两重”科技项目等各个途径,集结各方面的力量,针对包括铜矿、金矿在内的新疆重点成矿带找矿工作,合作开展空白区区块优选和已有矿山深边部、地质科技项目联合攻关等。我对新疆找铜的希望是:力争在“十五五”期间突破500万吨,“十六五”再突破1000万吨。虽然难度很大,但过去20多年我们在西藏找铜也不是一帆风顺的,也是一步一步做出来的。

找铜的另一个重点就是南方陆相火山岩盆地,这是东部地区最有可能实现重大突破的新阵地。

过去大家觉得伸展的陆相火山岩盆地很难形成斑岩型大铜矿,但安徽茶亭铜金矿的找矿突破和勘查增储实实在在地证明,东部这类盆地里面也完全可以产出大型、超大型斑岩铜金矿。长江中下游地区、浙闽粤等地的陆相火山岩盆地,只要是大量发育安山岩和英安岩的地方,就值得进一步开展寻找铜金矿的工作。

目前,西藏的找矿工作比较稳定,其他地区只要投入跟得上,铜矿找矿前景看好。建议在“十五五”期间针对华东、华南陆相火山岩盆地和新疆天山成矿带开展持续攻坚,形成多管齐下的总体格局。

因地制宜创新应用技术装备,理性有序推进人工智能找矿

记者:您刚才说新疆找铜很有希望和潜力,但浅覆盖区难度很大。请问,不同地区地质、地表环境差别很大,找矿技术装备该怎么适配?

唐菊兴:总的来说,对于斑岩铜矿来讲,短红外光谱、热红外光谱等遥感地质的找矿效果明显。但是,这只针对西藏、西昆仑这些岩石出露比较好的地区。在茶亭,到处都是水田、池塘,这些技术肯定不适合。所以,新疆大面积浅覆盖区找铜,研发应用适用性的勘查技术是一道很大的坎。

铜矿勘查不存在“一招制胜”的通用技术,必须立足区域地貌景观,组合配套勘查手段。

物探方面,大功率高精度的三维激电、广域电磁法、中梯激电探测等技术装备,在覆盖区和深部找矿方面可发挥关键作用。像茶亭矿区,露头完全被水田覆盖,我们就是靠大功率高精度的三维激电,才把地下隐伏矿体找出来。

化探是我们的传统优势勘查技术方法,岩石地球化学测量、土壤地球化学测量勘查体系日趋成熟,如今,电化学地球化学测量、纳米粒子地球化学测量等新技术也发展很快,正在针对西部浅覆盖景观开展试验示范。

在基岩出露良好的区域,短红外、热红外遥感光谱技术,可以快速识别蚀变,高效圈定成矿远景区。

下一步技术攻关可聚焦三个方向:一是研发适配新疆戈壁、高山草甸的成套物化探技术;二是攻关中东部盆地深部隐伏矿体探测技术;三是建立分景观成套技术方案,依托国家深地重大专项推动技术迭代升级。

记者:现在 AI找矿很热,我们该怎么把握?

唐菊兴:人工智能找矿要发展、要应用,但有一个前提,它需要非常精准、高质量的基础地质、物探、化探数据做支撑,基础数据质量不行,AI再厉害也是“巧妇难为无米之炊”。

我的建议是,不要急于直接搭建一个通用找矿大模型,可先把地质、物探、化探、遥感、矿床各个学科自己的人工智能模块分别做成熟,之后再分别根据不同成矿带地质条件、不同攻关矿种的地质特征等实际情况集成研发一个适合本成矿区带和矿种的 AI找矿大模型。

AI是很好的辅助工具,但不能代替地质人员野外调查和综合研判。现阶段可优先在数据基础好的老矿山深边部、成熟矿集区开展试点示范,不宜在地质程度低的新区盲目铺开。

人才是找矿事业的基础,科研要紧密对接实践与产业需求

记者:我看您领衔的铜矿勘查团队呈现年轻化特点,您的许多学生也已经在各自的找矿岗位上有所成就。请问当前地质勘查的人才接续问题解决了吗?

唐菊兴:人才是找矿事业的基础,一切勘查突破归根到底都要靠人来实现。

我们在西藏的经验就是让年轻人冲锋在前。因为,找矿除了理论上的突破以外,更加重要的是实践,必须到现场、到野外去做研究。我们的西藏团队有个特点,年轻人多、充满活力,要鼓励年轻人勇敢探索,以创新思维去主导找矿突破。

经过多轮野外实战磨炼,有些单位的80后人才队伍逐步成熟,一批年轻专家已经能够独当一面、挑起重任。对于这些青年力量,我们的行业、单位、老专家还要进一步扶持培养,给他们更多实战历练机会。

整体看,当前地质找矿的人才接续问题远远没有得到化解,道阻且长。以前我们学术界的风气是以论文论英雄,一定程度上弱化了面向国家资源安全需求的野外实践导向。现在大家的共识是:地矿领域的科研必须面向国家需求,面向国民经济主战场,与实践紧密结合,否则找矿很难突破。

记者:您认为行业、大专院校、科研院所和青年人才分别该向何处发力?

唐菊兴:破解找矿人才短板需要多方协同发力。

国家层面持续保障地质勘查事业投入,完善野外艰苦岗位激励保障政策;高校、科研院所破除唯论文倾向,引导科研人员走出实验室,打通产学研用,化解科研与一线找矿“两张皮”问题;地勘单位敢于给青年压担子,把年轻技术人员放到找矿主战场摔打磨炼;青年地质从业者树立为国找矿使命担当,耐得住野外艰苦,全心全力建功立业。

最后我想说:“欲创非常之业,必得非常之人。”我们的找矿突破,终究要依靠一大批扎根野外的年轻生力军。 

 

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