2023年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎6月24日在京揭曉，由貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局國家卓越工程師周琦研究員牽頭的“隱伏超大型噴溢沉積型錳礦找礦勘查理論技術(shù)體系與工程應(yīng)用”項目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。

錳，鋼鐵工業(yè)基本原料之一，“無錳不成鋼”。從航母、軍艦、高鐵等大國重器到保溫杯等生活用具，從農(nóng)業(yè)飼料、醫(yī)藥制劑到新能源電池、新材料，神奇而低調(diào)的錳，存在于人類生活的方方面面。

尋錳40載，報國赤子心。貴州省地礦局首席科學(xué)家周琦的名字始終與“錳”緊密相連。6月24日周琦在北京人民大會堂全國科技大會、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上領(lǐng)取了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎證書。

說起昨天在人民大會堂領(lǐng)獎的感受，落地貴陽不久的周琦仍然心情澎湃。

“在人民大會堂聆聽了總書記的重要講話，非常榮幸、非常激動。既是對我們的充分鼓勵和肯定，也提出了更高的期望，要求堅決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)的攻堅戰(zhàn)，實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)。我們既明確了方向，也信心百倍。”

顛覆 從納米級“氣泡”到探明億噸級錳礦床

1981年，17歲的周琦加入貴州省地質(zhì)局一〇三地質(zhì)大隊錳礦專題科研組，開始了他矢志不渝的尋“錳”之路。

“錳之于國家能源資源正如大米、小麥之于糧食安全?！弊鳛榈刭|(zhì)工作者，周琦知道，錳對于國家工業(yè)有著支柱性作用。然而，與改革開放時期國家快速增加的礦產(chǎn)需求相悖的是，國內(nèi)原來保有的錳礦總量匱乏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)發(fā)展的需要?！盀樽鎳嗾业V、找大礦、找富礦，從那時起就堅定了這樣的初心和使命?！庇媚_步丈量土地，以實干踐行使命，在貴州武陵山區(qū)，周琦開展一系列錳礦地質(zhì)找礦和科研工作。

然而，尋錳的路是很艱難的。

在過去，國際學(xué)術(shù)界一直認(rèn)為錳礦大規(guī)模成礦是外生沉積作用的產(chǎn)物。這套理論對我國20世紀(jì)50-80年代主要尋找“露頭”的錳礦床影響不大。但20世紀(jì)90年代以后，由于黔東等地區(qū)“露頭”的錳礦床發(fā)現(xiàn)殆盡，錳礦外生沉積成礦理論就難以指導(dǎo)“隱伏”的錳礦找礦了。

10年探尋未果，難道錳礦真的被找完了嗎？

轉(zhuǎn)機(jī)，出現(xiàn)在細(xì)微之處。

“你看這一塊錳礦石里面有很多“氣泡”，氣泡周圍有一個白圈是石英或者玉髓，氣泡里面是瀝青、黃鐵礦和鈣菱錳礦等，“氣泡”是壓扁的，說明它在錳礦同生期就有了，是和錳礦床共同形成的。這個現(xiàn)象，是原來的外生沉積成礦理論是解釋不了的?！摈窈诘腻i礦上，一個個最大不到1厘米的小“氣泡”引起了周琦的注意，如果放在顯微鏡下，會發(fā)現(xiàn)，更多肉眼不可見的“氣泡”成串狀排列。從這些小到納米級別的氣泡中，周琦找到了打開寶藏的“金鑰匙”：或許，錳礦它不是“外生成礦”而是“內(nèi)生成礦”等。

隨之，一系列不尋常的現(xiàn)象更加佐證了周琦的猜想。底辟、龜背、噴溢管、隱爆角礫巖筒等罕見地質(zhì)現(xiàn)象，還有礦石品位、礦物成分等空間分帶現(xiàn)象……這些特征都為周琦指向了一種可能的、全新的錳礦成礦理論：錳礦的成礦物質(zhì)來自地球深部，通過含錳流體噴溢沉積成礦。

突破 成礦理論—勘查技術(shù)—工程應(yīng)用全鏈條創(chuàng)新

如果說一個納米級的小氣泡為周琦及其團(tuán)隊提供了一種全新的猜想。

貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局國家卓越工程師周琦

那么之后，周琦堅持了21年不懈攻關(guān)，將一個個猜想落地成從成礦理論—勘查技術(shù)—工程應(yīng)用的全鏈條創(chuàng)新。

“沿著這套思路，我們用了大概七八年左右的時間，不斷去探索、假設(shè)、試驗、求證，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)這是一種全新的錳礦床類型——噴溢沉積型錳礦。”周琦說。

發(fā)現(xiàn)新類型錳礦床之后，周琦及其團(tuán)隊建立起錳礦物質(zhì)來源、傳輸通道、空間就位等成礦理論模式。再根據(jù)成礦理論模式，進(jìn)一步研發(fā)出包括礦床地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)大數(shù)據(jù)、遙感地質(zhì)等一整套隱伏新類型錳礦找礦勘查關(guān)鍵技術(shù)體系，可以有效探查地下1500米甚至更深的地方是否存在噴溢沉積型錳礦。

2013年，抓住國家找礦突破戰(zhàn)略行動機(jī)遇，周琦率領(lǐng)團(tuán)隊陸續(xù)在銅仁松桃發(fā)現(xiàn)探明普覺、高地、道坨和桃子坪4個世界級超大型錳礦床，其中還包括中國第1個特大型富錳礦床等，實現(xiàn)我國錳礦地質(zhì)找礦有史以來的最大突破。

目前，貴州錳礦資源儲8.8億噸，位居亞洲第一。其中，7.5億噸由周琦及其團(tuán)隊提交。

“對于礦床理論的研究大多是由‘果’溯‘因’，既是在找到礦床之后再進(jìn)行成礦研究，而我們這樣先‘因’后‘果’，在一套新的理論技術(shù)指導(dǎo)下去找到礦床的實踐路徑是比較少的?！敝茜f。

從發(fā)現(xiàn)新類型錳礦床，到創(chuàng)立錳礦成礦新理論，再到研發(fā)錳礦勘查新技術(shù)，最終工程應(yīng)用實現(xiàn)錳礦找礦大突破。這樣從理論-技術(shù)-應(yīng)用實現(xiàn)了全鏈條創(chuàng)新，攻克了我國數(shù)十年來隱伏錳礦找礦久攻不克難題，改變了全球超大型錳礦床主要分布在南半球的格局，為保障國家能源資源安全作出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。

為國探礦 步履不停

2019年，國家公布了首批66個國家級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，銅仁新型功能材料集群是其中之一。這當(dāng)中，銅仁探明的錳礦資源儲量逾7億噸，富錳礦約1億噸，為建設(shè)國家新型功能材料產(chǎn)業(yè)集群提供了充足的錳礦資源保障。

尋錳40余年，周琦見證著貴州錳產(chǎn)業(yè)的快速轉(zhuǎn)型、崛起。

而今，年至花甲的他依然承擔(dān)著貴州戰(zhàn)略礦產(chǎn)智慧勘查重點實驗室的牽頭工作，為貴州的“富礦精開”戰(zhàn)略打造的高能級科技創(chuàng)新平臺。

“我們承擔(dān)了貴州錳、磷、鋁等優(yōu)勢礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律找礦預(yù)測與高效智慧化勘查技術(shù)體系研究示范等工作，以及鋰、稀土、鋇、氟和鋅鍺等相關(guān)礦種的找礦預(yù)測研究項目。”周琦告訴記者，用錳礦成礦的思路和理論舉一反三，目前，團(tuán)隊在貴州具有相似成礦背景的新類型鋰礦、新類型鍺礦找礦工作也取得了重要進(jìn)展。

“運用這一理論體系，我們在多地找到了同類型的礦床，目前還發(fā)現(xiàn)這一理論，不光適用于相似成礦背景的同礦種，并且在相似成礦背景、相似成礦機(jī)制下的不同礦種也取得有較好的效果?！敝茜硎?，將進(jìn)一步完善該找礦勘查理論技術(shù)體系，繼續(xù)為祖國多找礦、找大礦、找富礦。

“作為一名地質(zhì)找礦人，國家的需求就是我們努力的目標(biāo)，我們要強(qiáng)化‘攻深找盲’，強(qiáng)化‘?dāng)?shù)字勘查’，在國家的新一輪找礦突破戰(zhàn)略中，努力推進(jìn)礦產(chǎn)資源勘查與大數(shù)據(jù)的融合發(fā)展，培育新質(zhì)生產(chǎn)力，在貴州‘富礦精開’戰(zhàn)略中貢獻(xiàn)更多的力量。”周琦說。