沙海寻铀：塔里木盆地地下1820米，厚大工业铀矿化如何被找到

一周之内，我国铀资源勘探开发接连迎来重大进展。

先是7月12日，位于内蒙古鄂尔多斯的“国铀一号”示范工程生产出第一桶铀产品。“国铀一号”是我国规模最大的天然铀产能项目，建成后不仅将为国家能源安全与核工业发展提供资源保障，也将大幅提升我国天然铀产业的国际竞争力。在更上游的铀矿勘查环节，中核集团专家团队7月18日宣布在新疆塔里木盆地地下1820米发现全球最深的砂岩型工业铀矿化，刷新了世界砂岩型工业铀矿化发现最深纪录。

核工业是国家安全重要基石，而铀被称为核工业的“粮食”，铀资源保障对核强国建设意义重大。铀矿勘查的目的是探寻和确定具有工业价值的铀矿床，并评估其资源量和开发利用前景，工业铀矿化是寻找工业铀矿床的直接可靠线索。为什么要在塔克拉玛干沙漠腹地找铀？这个1820米深处的发现，意义到底是什么？澎湃新闻注意到，中核集团首席科学家、塔里木盆地项目负责人秦明宽近日在知乎平台作答，详解在被国际地学界判定为“找铀禁区”的世界第二大流动沙漠如何突围。

能不能在塔里木盆地找到铀，始终是悬在我国核地矿人心头的未解之谜，业内不乏争议和质疑。这片位于我国西北的巨型盆地，是我国第一大沉积盆地，面积比鄂尔多斯和松辽两大产铀盆地之和还要多出近5万平方千米。

“自90年代中期以来，我们在塔里木盆地断续开展过不少科研和勘查工作，但一直未能取得找矿突破。塔里木能否成为新的资源接续基地，对国家能源安全至关重要。”秦明宽介绍，塔里木盆地寻铀存在几点“先天不足”，曾历经多年勘探却收获甚微。

这主要表现在：盆地周缘构造复杂，中新生代以来经历了多期强烈的构造运动，缺乏理想的成矿构造背景；盆地内广泛分布的新近系地层更是“遍地红”，原生灰色砂体不发育，地层还原能力低，按照传统理论这红层就是“找铀禁区”；塔克拉玛干沙漠占盆地面积60%，常规技术装备和方法面临严峻挑战；塔里木盆地个头大、内部结构极其复杂，成矿类型有别于国内其他成功的产铀盆地，国内外都没有针对这种特殊盆地的成熟找矿模式可套用。

“2018年战略研讨会上，‘沙海找铀无异于大海捞针’的质疑，反映的就是这种困境。”他写道。

但这里，又有一个让核地矿团队无法放弃的理由：既然地质背景相似的中亚地区能形成百万吨级的铀矿宝藏，为什么一山之隔的塔里木盆地深部就不能？是不是方法不对？

转机源自一次颠覆性认知。

秦明宽回忆道，当团队重新梳理过去30年的勘探数据时，一个曾被忽视的细节引起了大家的注意：在远离盆地边缘、传统理论认为不可能成矿的“红杂色”地层中，存在一些放射性异常信号。基于各种研究，该团队提出了一个“渗出-渗入复成因型砂岩铀矿区域预测模型”。

简单解释，就是认为深部铀气活动（渗出）携带的还原物质，与浅部含氧含铀水（渗入）在特定地质条件下相互作用，能够在红层中形成铀的富集。“这个模型为我们挑战‘红层禁区’，向盆地腹地深部500-2000米（我们称之为‘第二找矿空间’）的进军提供了理论武器。”

据澎湃新闻了解，如果把500米以浅称为找铀矿的第一空间，那么500米至1500米为第二空间。我国铀矿勘查的深度直到本世纪初大部分在500米以浅，近些年来进入更深更广的新阶段。

2021年，来自地质、物探、化探、遥感、钻探、人工智能及GIS技术等多学科的30余人攻坚团队组建，其中半数为拥有博士学位的“80后”、“90后”。

面对塔里木盆地56万平方公里的广阔面积，团队突出重点，选择了西南部、北部和东北部三片最有潜力的区域作为主攻战场。在技术上，面对巨厚沙漠覆盖层的“屏蔽”效应和探测难题，集成创新了“天-空-地-深”三维探测技术体系：“天”，是利用卫星遥感宏观把握盆地构造格局；“空”，指采用航空物探/遥感技术，获取更精细的地球物理和地表信息；“地”，是开展地面地质调查、地球物理（物探）、地球化学（化探）工作，采集一手数据；“深”，最终依靠钻探验证、测井，一锤定音。同时，首次引入人工智能技术，构建了巨型复合盆地铀矿找矿智能预测模型。

中核集团官微图 随着钻探查证的不断推进，深部找矿线索逐渐显现。

在理论指导下，找铀团队构建了区域预测模型，在全盆地范围内预测了10余片不同级别的成矿远景区。 对最有希望的一类远景区，再开展大比例尺的地质、物探、化探、遥感精细探测，进一步缩小靶区范围，最终对优中选优的靶区实施钻探查证。“经历了千难万难，终于在2024年初冬找到了厚度8米多的工业铀矿化。”

秦明宽表示，这是国内地质团队首次在塔里木巨型盆地腹地发现厚大砂岩型工业铀矿化（体），大大提振了在该盆地寻找大型、特大型地浸砂岩型铀矿的信心，对我国砂岩铀矿勘查战略布局具有重要影响。这也创造了我国工业铀矿化、全球砂岩型工业铀矿化发现的最大深度纪录，对铀成矿理论创新发展而言，科学意义重大。另外，首次在巨型复杂疑难盆地沙漠覆盖区的新近系红层中发现厚大工业铀矿化，初判其成因为叠出-渗入复成因型，实现了“四新”找矿重大突破。

“实践证明，即使在传统理论认为不利的‘红层’和盆地腹地深部，也能形成有工业价值的铀矿化。因此，2025年，塔里木铀矿勘查投入增加到去年的近3倍。”秦明宽认为，这套应对极端复杂环境的“中国方案”，对全球类似地区的铀矿乃至其他资源勘探，都有重要借鉴价值。

他还表示，这次在塔里木盆地深部空白区的重大发现，证实了其巨大的铀资源潜力，开辟了新的战略找矿空间，为后续落实大型铀矿床乃至新疆新的铀资源大基地奠定了坚实的科学基础。它将大幅提升我国在荒漠-沙漠覆盖区铀资源勘查的能力和水平，为我国核能事业的稳健发展和能源结构的优化提供资源保障支撑，是服务国家战略需求的重大成果。