新疆地矿局第一区调大队东昆仑发现大型金锑多金属矿田纪实

2015年01月19日 10:38 26998次浏览 来源:   分类:

导读: 昆仑山系,李白留下“若非群玉山头见,会向瑶台月下逢”的美诗而千古流传;毛泽东写下“横空出世,莽昆仑,阅尽人间春色”的华章而传颂至今……

  昆仑山系,李白留下“若非群玉山头见,会向瑶台月下逢”的美诗而千古流传;毛泽东写下“横空出世,莽昆仑,阅尽人间春色”的华章而传颂至今……
  探索昆仑山的奥秘,对于研究整个青藏高原的地质构造情况,进而打开地球深部构造的大门,有着极为特殊的含义。为了查明昆仑山的地质矿产情况,新疆地矿局第一区调大队建队初期便率先征战昆仑山-阿尔金山一带:从1957年开展1∶20万区域地质调查开始,到1971年在昆仑山上大规模开展的1∶100万和1∶20万区域地质调查,再到1985年扫除昆仑山地质空白区……他们探索的脚步一直没有停歇过。
  进入新世纪后,新一代区调人迎着曙光,踏着前辈的足迹,在昆仑山东部地区向“生命极限”挑战,找到了一处处宝藏,昆仑山从此雄鹰展翅。近10年来,该队先后完成了《木孜塔格-鲸鱼湖一带1∶25万区域地质调查》、《可可西里湖-库塞湖1∶25万两幅联测区域地质调查》、《民丰县昆仑山黄羊岭一带1∶5万三幅区调》、《卧龙岗1∶5万三幅区调》等项目。经过艰辛的努力,该队发现黄羊岭-卧龙岗锑、金、铜等多金属成矿带,宝塔山铅锌矿、喀腊大湾铁矿、喀拉达坂铅锌矿、阿北银铅矿、苦阿-恰克能萨依铁铜金矿等矿点,设置了多个矿权,为新疆地矿局统一部署昆仑山后续地质找矿提供了重要借鉴。
  更加喜人的是,2009年由项目负责人郭利率领的十二分队,通过4年多的评价,在东昆仑屈库勒克东一带发现4条金锑矿化蚀变带,其中一号矿化蚀变带工程控制部分矿段探明的资源量已达到中型,待进一步探边摸底、控制外围及深部后,将有望形成一个大型、超大型金锑多金属矿田。第一区调大队队长王春雷表示:“这是我队新时期坚守昆仑山地质找矿取得的新的重大突破;是我队继发现并探明裕民县苏尢河特大型钼矿、新源县卡特巴阿苏金(铜)矿后的又一重大发现;更是一区调人前赴后继、薪火相传的昆仑找矿精神的有力见证!”
  屈库勒克东金锑矿位于新疆南部青藏高原北东缘东昆仑地区屈库勒克东一带,距且末县200千米。2009年~2014年,第一区调大队以郭利为项目负责的十二分队,在这里悄然开展了“新疆且末县洒阳沟-屈库勒克一带铜金矿预普查”项目。6年间,他们怀揣地质找矿梦,踏着一条依傍着千沟万壑、陡壁悬崖、河溪错落的崎岖山路,发现并评价出了屈库勒克东金锑矿。
  圈定异常
  2009年8月,郭利率领十二分队10余人在资料匮乏,对工作区的路况、交通等信息一无所知的情况下,仅凭前人留下的1∶10万化探所圈定的异常范围为线索,开展1∶5万水系沉积物测量工作,检查异常高值的重现性及寻找矿化信息。
  当时到工区根本没有路,他们经过多方打听,车辆才强行突进至距离工作区几十千米处,因山高路险而被迫停滞了。“车上不去,那就赶着驴,走进去!”十二分队从当地筹集了14头毛驴、两匹马托运物资,人员徒步进入了工作区。他们采用小搬家的形式,两人、三驴为一组,干到哪就住到哪,同挤一个帐篷,用汽油喷灯给食物简单加热,靠方便面、罐头和火腿肠度日,每3天回主营地补给一次,吃顿热乎饭,接着再干3天。经过一个多月的艰辛工作,他们完成了几百平方千米的化探扫面和地化剖面测量任务。
  昆仑山上气候多变,为了抓好质量,尽快完成任务,即使天气再不好也要坚持出工,他们经常在暴风雪中穿行于悬崖峭壁间。他们跋涉于悬崖峭壁,有时候饥渴难耐,眼看着山下的流水,却因1000多米的垂直落差而望尘莫及;他们一天要走二十多千米的山路,海拔从3900米盘升到5000米以上。在高海拔地区走路都困难,更何况是爬山,他们渴了就随手抓一把雪填进嘴里,不仅能解渴,而且在雪的刺激下还可以适度减弱高原反应带来的呼吸困难;遇上突兀嶙峋的峭壁,他们只能忍着刺骨的寒冷,光脚趟过带着冰碴子的河水,上岸后腿起先是麻木的,搓几下后才感觉到了钻心的刺痛……
  即便如此,他们见山还是要爬山,遇河依然要趟河,因为该地区的矿往往出露在高山区,只有到地方了才敢断定有没有矿。项目负责郭利经常用凯尔特人篮球队的队训激励大家:“努力和遗憾,哪个更痛苦?”十二分队就是靠着这样的韧劲和毅力,坚持完成好每年的调查评价工作。
  2009年,十二分队针对部分1∶10万化探高值点进行加密测量并部署了一些地化剖面测量工作,圈出了一批较好的化探异常,发现了包括屈库勒克东金锑矿三号带在内的金、锑、铜矿(化)点、矿化蚀变带,初步锁定了找矿范围。2010年,高级工程师曹福根等同志在执行路线调查任务中发现了屈库勒克东金锑矿一号带地表露头。振奋人心的消息,让队员们鼓足了干劲,通过1∶2000地质草测及少量的槽探工程,一号带圈出长1.2千米、宽5米~15米的金锑矿化带,他们对地表矿化带做了初步控制,确定该矿具有较大的资源远景,这让所有人都点燃了见矿的希望……
  开凿平硐
  2011年至2012年,怀揣着发现线索的兴奋和希望,十二分队继续对该地区开展硐探及外围地质矿产调查等工作,他们一边开凿CM12平硐,一边加快外围找矿步伐,对发现的矿点、矿化点、蚀变带进行相应评价,外围不断有新发现。
  2012年8月的某一天,郭利带领由8名队员、7头毛驴组成的小组,沿着布拉克巴什代牙河由南向北,到河的上游地区进行化探异常扫面,两岸高山耸立,惟一的路就在河道两边,队员们牵着驴子趟着河小心翼翼地来回穿梭,刺骨的河水让他们每走一步都异常艰难。当他们大约行进至十多千米的一个拐弯处时,水深至队员的胯部,水流也越来越湍急,驴子被水冲翻滑下,人在水里站都站不稳,来回试了几次都无疾而终。队员们心里想:难道河上游一带的扫面工作就要因此而停滞吗?这一带的外围找矿点就以此而放弃吗?回到驻地后,一个更加让人灰心的消息传来,开凿了好久的平硐CM12终于到达了矿位,但矿体不厚,品位不高。是否矿体走向有变化?带着这样的疑问,该队总工程师赵树铭、地调所所长赵恒乐与郭利进行了紧急探讨与分析,决定从另一位置开凿平硐进行再次验证,可新开的平硐CM03见矿情况依然不理想。难道屈库勒克一带的找矿之路会就此夭折么?一个大大的问号迎面拍打在了每个人的心上。
  打钻布坑
  第一区调大队党委紧急召集专家学者,多次会审讨论、综合评估,他们根据现有资料反复论证,认为该处肯定有矿,应继续开展硐探、坑道钻探等验证工作。在这一思路的带领下,郭利立即带领分队技术员及外协钻机队伍,开凿平硐,并向斜深处打钻,看深部延伸情况是否有变化。
  早期工作时,由于硐子延伸较长,未能及时解决好通风问题,队员们在高原缺氧又通风不畅的硐子中长时间进行编录,常常感到头痛、恶心,但谁也没有怨言,所有心思都记挂在硐子内的矿化结果上。新施工的CM00号平硐打至40米处时,见到了1.5米宽,品位达38.6%的锑,经样品分析显示,含金量最高可达19克/吨。听到这个好消息,所有人都沸腾了。
  分队乘胜追击,紧锣密鼓地对一号带加强硐探工程控制,同时开展少量的坑道钻工程,对已发现的矿点、矿化点、蚀变带进行了相应的地质矿产调查和评价,在平硐和坑道钻中均见到较好的金、锑矿化,结合已有金矿化的平硐分析,显示该矿矿化连续性较好,延伸较稳定,成矿前景好,为下一步矿产调查工作奠定了基础。
  2013年,该矿被新疆地矿局定为找矿前景较好的矿。2014年初,新疆地矿局将该矿调查评价项目定为全局重点项目予以关注。同时,第一区调大队将其列为实现找矿重大突破的项目,人员、车辆、设备、钻机被源源不断地送往东昆仑山麓,地质队员们大显身手的时刻已经到来……
  探边摸底
  有人认为,人的生命在昆仑山会“提前折旧”,因为在这里站着都很困难,更何况还要跑遍万水千山去勘探资源。也正因为如此艰难,郭利分队在找矿时狠抓各项工作,不仅将安全生产放在首位,还将人员的健康放在首位,而且还不断创新形式。如,他们在野外一线举行氧气灌装、伤口包扎、灭火器使用、安全绳使用、高原常识讲座、安全演练等活动,提高野外人员的安全意识,并制订安全应急预案,落实安全生产工作,在全队起到模范带头作用,各分队也竞相学习借鉴。
  随着项目不断有新的进展,工区面貌也发生了很大变化,崎岖的山路已经在多台重型设备的施工下变成能通车的多条大道,队员们能够深入以往无法施工的地段进行评价,一派钻机轰鸣、探槽交错的找矿场景在人们面前铺展延伸。
  截至2014年底,屈库勒克东金锑矿已发现4条近于平行的矿化蚀变带,均呈近东西向展布,南北相距约3千米~4千米,矿化蚀变带分布受近东西向分布的次一级断裂控制,延伸数千米至数十千米不等,外围及深部找矿潜力巨大。
  目前,他们仅对其部分地段开展了调查评价工作,已求得金资源量为17593.91千克,其中332资源量6264.53千克,333资源量7935.61千克,334资源量 3393.77千克;锑资源量为57841.71吨,其中333资源量34987.77吨,334资源量 22853.94吨,金、锑均达到中型规模。目前,该矿潜在经济价值近百亿元,伴随后续对其外围及深部找矿工作力度的加大,该矿金锑多金属资源量有望大幅度增加,经济价值有望取得进一步提升。
  国土资源部有关专家在成果资料检查指导时评价:“根据该区成矿地质条件、背景、蚀变带规模、控制程度、已知矿体规模、品位等因素,初步判断该区有望成为大型-特大型金锑多金属矿田。”
  这些成果是第一区调人长期驻守海拔禁区,前赴后继、薪火相传、奉献进取的昆仑精神的最好诠释。在这人迹罕至的地方,他们年复一年,越过突兀林立的雪峰冰丘,穿梭在草甸广袤的诡异山谷,行走在空气稀薄的高海拔地区,露宿野外、饱受饥寒、忍耐高原疾病,坚守昆仑山-阿尔金山,进行区域地质矿产调查评价工作。
  挑战极限
  有人这样形容区调工作:“在整个地质勘查过程中,区调就是在做‘草根’工作。”其实,区调工作非常重要,是为后续评价奠定基础和启示作用,对地层构造、成矿带延伸模式具有开创性改变。屈库勒克东金锑多金属矿的发现就离不开前期的大量区调工作。
  郭利,从2006年开始,9年间先后承担了多个昆仑山项目。长年身处高寒地区的他,被肺炎、中耳炎、风湿性关节炎、高血压、腰椎间盘突出等多种疾病困扰,依然带伤不下“火线”。2012年3月,因腰椎间盘突出严重,他做了手术,医生建议他至少静养3个月才能从事轻体力劳动。可为了能更好地完成项目工作,在手术后仅半个月,他就带队前往海拔5000多米的昆仑山后山继续开展屈库勒克东金锑矿评价工作。
  吕金刚,10年的昆仑岁月中,先后参与并组织完成了8个与昆仑山地球化学普查、区域地质调查、地质找矿有关的地质项目。其稳准快的工作作风,堪称挺进昆仑山的一只雄鹰。他主持编写的调查报告及新发现的矿产地,多次荣获新疆地矿局地质勘查和科技成果及找矿发现奖。
  曹福根,2013年在开展“西昆仑1∶5万区域地质调查项目”过程中,身患慢性重型乙型肝炎,肝功能丧失,95人集体为其献血,才将他从死亡线上抢救回来。1987年出生的年轻副项目负责人冯红刚在这个关键时刻勇挑重担,肩负继续完成项目的使命,一举发现硝尔库勒金锑矿点和钾镁黄斑岩。该项目的野外工作及设计工作被中国地调局西安地调中心评为优秀。
  以罗耀鸿、薛炯、柏辉为代表的80后、90后,作为第一区调大队的第三代昆仑区调找矿者,他们一参加工作就在昆仑山,特殊的环境促使他们快速成长。昆仑山的每一个山头都留下了他们的足迹,每一处异常点都洒下了他们的汗水。他们,坚守着昆仑山。
  丁溥权、胡树荣、李双喜、赵明玉、张致民、张玉谦、白光群、张志德、田阔邦、齐德义、李绍强、冯玉武、李刚、郑国平、焦立、冯新疆、祁万修、魏俊、魏新昌、加尔肯、程宏彬、寇新康、周秋茹、李少贞、苏延龙等一代代区调人,将青春热血交付给了昆仑雪山,他们也曾在逆境中动摇,在挫折中沮丧,但他们从没有忘记自己作为一名地质队员的找矿理想,无论能否找到矿,他们都选择坚守。
  正是这一支充满了狼的“野性”的区调队伍,像狼一般用果敢、坚毅、激情以及征服世界的勇气,向昆仑山突进。他们通过多年的区域地质矿产调查及评价,不断撰写出的一份份优秀报告,为新疆基础地质提供详实资料;圈定出的一个个找矿靶区,为新疆地矿局指明了找矿方向;提交的一个个新发现矿产地,为新疆矿产事业做出了卓越贡献。
  他们正传承着老一辈昆仑山地质工作者甘于奉献、奋力找矿的精神,坚守昆仑山,挑战各种生命极限,用行动印证什么是坚不可摧!难怪第一区调大队老一辈的地质队员形容昆仑山上工作的艰难和地质队员们的忘我时,会这样感慨:“在昆仑山上,哪怕躺着的,都是英雄!”
  砷烯、锑烯展现独特半导体特性
  2015-01-19    来源: 电子工程网    共有 0 评论
  近日,南京理工大学纳米光电材料研究所曾海波团队,与美国University of Puerto Rico陈中方教授、南京师范大学李亚飞教授合作,在全新二维半导体设计方面取得重要突破,相关成果以“Atomically Thin Arseneneand Antimonene: Semimetal–Semiconductor and Indirect–Direct Band-GapTransitions” 为题在线发表在《德国应用化学》(Angew.Chem. In. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201411246)上,并被选为“热点文章(HotPaper)”、期刊封面。该期刊由德国Wiley公司出版,是化学与材料等学科顶尖期刊,影响因子为11.3。
  近年来,原子级厚度二维晶体材料,如石墨烯、硅烯和锗烯等,展现出卓越的性能,被广泛应用于信息、能源器件。然而,这些碳族二维晶体也暴露了严重的弱点——零带隙,严重影响了它们在电子、光电子器件中的应用。此外,硫化物二维晶体带隙小于2.0 eV,而氮化硼白石墨烯带隙则高达6.0 eV。显然,二维半导体的带隙、响应光谱波段存在严重缺失,影响了相应器件的发展。
  曾海波课题组设计了具有高稳定性、宽带隙的新型二维单元素半导体——单层砷烯(Arsenene)和锑烯(Antimonene)。首先,这两类二维材料的稳定性非常引人注目。一方面,所选取的母体晶体结构是它们最稳定的构型,其层间作用力仅与六方氮化硼接近。另一方面,砷烯和锑烯中每个原子遵循八电子配位,自我调整形成了高稳定的波浪状二维结构,相应的声子谱完全没有虚频。因此,实验上很可能通过机械剥离、液相剥离、气相生长等制备这两类材料。其次,这两类二维材料展现了具有重要应用前景的电子结构转变。砷和锑的层状块材是典型的半金属。而第一性原理计算结果显示,当减薄到一个原子厚度后,它们转变成了间接带隙半导体,带隙值分别为2.49和2.28eV,正好对应于蓝光光谱范围。此外,加载微小的双轴应变,就可实现从间接到直接带隙的转变,以及带隙大小的调控。这些电子结构特征表明,砷烯和锑烯在蓝光探测器、LED、激光器方面具有应用潜力,甚至可用于柔性透明力-电、力-光传感器。
  自2004年发现石墨烯后,研究人员主要集中在IV碳族二维体系,忽视了V氮族。该工作设计的砷烯锑烯,及近两年发展迅猛的磷烯,有可能共同掀起氮族二维半导体实验和理论研究的热潮。该工作在线三天内即获得了国际同行的强烈关注。一方面,从arXiv预印本文库获悉,该工作已经被爱尔兰都柏林圣三一学院JonathanN. Coleman教授正面引用。另一方面,该工作已经被NanoWerk、ChemistryViews、MaterialsViews、Nature等国际学术媒体进行了亮点报道。
  以上研究得到了科技部国家重大科学研究计划、基金委优秀青年基金、江苏省纳米材料与装备协同创新中心的资助。

责任编辑:李峒峒

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