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矿河长游-Sillitoe的矿产勘查生涯Ⅰ 精选

已有 558 次阅读 2024-11-20 08:23 |系统分类:科普集锦

科学寻求真理,勘探注重发现,发现过程并无定数,身之所往,心之所向,地之所藏,技之所用,耦合一处,即可见矿。 二战后,资源需求猛增,矿业公司林立,勘查技术勃兴,许多勘查地质学家脱颖而出,凭借他们的经验与学识,智慧与胆略,加上运气使然,屡有重要发现,个别更是成为业界顶礼膜拜的“矿神”。Sillitoe这位矿产勘查大师,虽如今已是暮年,但仍壮心不已,近期在geochemical perspective长篇累牍介绍了他的矿产勘查人生,满纸均是真知灼见,警醒之语,振聋发聩,发人深省,充满着对职业的热爱,生活的眷恋,年轻从业者的期盼。我虽曾触笔Sillitoe,但尚是青春懵懂时,终觉浅尝辄止,不够酣漓,一直渴求能读到他的传记,了解更多传奇故事,方今满足,若程英见到杨过“既见君子,云胡不喜”。

Sillitoe出生于英国中部以钢铁、陶瓷、煤炭开采闻名的斯托克城,热爱登山的父母喜欢周末把他带到山川,欣赏自然旖旎风光,收集含铜艳丽矿物。中学时他选修了地质课,上课地点多在身体虚弱老师家中,课程内容较为松散,许多时候都是阅读最新出版的期刊文献,但却不经意间点燃了他对地质的初情。大学他选择了伦敦大学学院(University College London),学习之余,酷爱骑行,为此错过了许多野外实习机会,课程并未安排矿床学,仅有一次老师提及南非Bushveld杂岩体中的铂矿化。毕业时他开始并没有打算以地质为己业,而是成功应聘了一家广告公司,但太过瞩目的学业成绩,引起了Sydney Hollingworth教授的注意,让他参与了在智利的项目。

抵挡不住去南美洲安第斯山的诱惑,他辞去了文员工作于1965年7月飞往智利,任务是搞明白阿塔卡莫沙漠南部某铜矿区次生富集作用与地形地貌之间的关系,也是其博士课题,历时三载。Sillitoe住在矿上简陋的工棚里,站在钢丝绳悬挂的吊桶中,填绘井壁上的次生富集剖面,闲暇时也学学西班牙语。不幸地是,第二年Hollingworth就去世了,骨灰撒在了安第斯山麓他曾经工作留恋的地方。Sillitoe的博士导师走马枪般换成了Roye Rutland、Eugen Stumpfl与Alan Clark,但他们又都先后离开英国去了远方。这段工作时间让Sillitoe对安第斯山脉地质、矿床与地貌有了一定程度了解,特别是次生富集作用,同时提高了写作技能。次生富集作用主要形成于风化环境及下部,是含氧雨水在地下水位以上的不饱和带或渗透带下渗的直接结果,原生硫化物分解为次生矿物,发育程度主要取决于原生黄铁矿含量及围岩中和能力。如果黄铁矿含量低,围岩中和能力强,含铜硫化物(黄铜矿等)大部分原地氧化为孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石;干旱气候条件下,地下水含盐量高,会形成氯铜矿等。如果黄铁矿含量高,围岩中和能力弱,黄铁矿氧化产生的硫酸溶解铜向下运移,原地留下黄钾铁矾、褐铁矿等(图1,详细解释可参照原文)。

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py-黄铁矿 cpy-黄铜矿 cc-辉铜矿

图1 铜矿化与次生富集成矿作用

完成博士论文后,Sillitoe开始认真考虑他的未来,他在英国地质科学研究所(英国地质调查局前身)谋得了一份职位描述不甚清晰的工作,但此时他已深深爱上了矿床。1968年8月,他正在为一篇文章做最后的润色,突然接到地质系秘书打来的电话,让他陪同先前见过一两次面的智利地质调查局局长Carlos Ruiz Fuller共进午餐。原来Ruiz正在布拉格参加世界地质大会,苏联军队的入侵使他暂时来到了英国避难。对此时经济捉襟见肘的Sillitoe而言,一顿免费的午餐也是上苍的恩赐,喝了一瓶葡萄酒后,Ruiz问他是否愿意到智利从事斑岩铜矿勘查工作,Sillitoe欣然同意,这是他人生第一份长期工作,也是最后一份。

同年底,“胡汉三”又杀了回来,一位刚刚智利大学毕业的学生成了他的同伴,在少与外界接触的20个月中先后跑了50多个勘查区。以1:10000彩色航片为底图,通过地质填图主要了解侵入岩(尤其是斑岩)、热液蚀变与铜矿化的关系,他不但学会了辨别原生蚀变矿物组合,如钾化(钾长石-黑云母)、绢云母化(石英-白云母),还学会了辨别叠加的次生矿物组合,包括长石的高岭土化与黑云母的绿泥石化。一位本公司的地质学家来检查工作,他负责乘机陪同,返回时,突然传来一声巨响,先是直升机旋转了90°,然后又向右转,随后陡然下降,最后着陆沿土路滑行了50米,幸运地是尽管燃油从破裂的油箱中溢出,却没有引发火灾。他们躺在尘土飞扬的地面上,紧张地咯咯笑个不停,这就是Sillitoe第一次乘坐直升机的“小生梦惊魂”!

1970年尾,随着马克思主义社会党领袖阿连德当选总统,智利国内环境发生了根本变化,智利地质调查局用于野外调查的资金日益枯竭, Sillitoe不得不另做他算。当看到Nature杂志上一则招聘博士后广告后,他眼前一亮,决定尝试一把,幸运地是,竟然被录取了!带着深深的遗憾与眷恋,Sillitoe又离开了智利,但能够三年全身心浸淫于斑岩铜矿无疑是一种欢彻心扉的体验。

离开智利前,Sillitoe有幸参加了联合国与智利有关部门开展的一项斑岩铜矿勘探项目,参加的地质学家多来自加拿大,他们熟悉VMS而对斑岩铜矿知之甚少。骑着骡子在崎岖的山路上颠簸了二十多公里后,来到了工作区,住在帐篷里。野外地势陡峻,举步维艰,他英雄虎胆,独自一人在山间,填绘地质与蚀变,确定的第一个钻孔就奇迹般地发现了矿体,大型斑岩铜矿Los Pelambres就这样诞生了。随后他又到了阿根廷西北,根据地质与蚀变分带结果,初步圈定了Bajo de la Alumbrera斑岩铜金矿体(图2)。在填图过程中,Sillitoe逐渐认识到钾化蚀变带,特别是核心部位的富石英-磁铁矿区具有最高的铜品位值。初战告捷,人生还有什么比参与两个重大斑岩铜矿发现更好的方式来开始勘探咨询生涯呢?离开博士后工作站他原本打算按照传统从事科学研究,也申请了多伦多大学职位,并进入了最后候选人名单且被邀请面试,就在这时,他突然意识到以野外为基础的矿产勘查咨询工作更适合他,观察描绘迷人的露头和岩心才是他心中的芳香之地,他好像一下子找到了人生归属感。

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图2 Los Pelambres(上)与Bajo de la Alumbrera(下)地质简图

随着环太平洋地区越来越多斑岩型铜矿的发现, Sillitoe迅速成了斑岩铜矿勘探方面的专家与红人,得到了相关机构更多的信任。1970s中后期,他去了韩国好几次,但没有任何重要发现,2018年他撰文详细分析了韩国与日本缺乏斑岩铜矿的原因,认为主要与还原性质的陆壳及特殊的火山作用等因素有关。1977年,当时的阿富汗总统达乌德(Daoud)试探性地向西方示好,Sillitoe有机会去到那里,两个多月行程五千余公里,大部分都是土路和骆驼小道。晚上露宿荒郊,躺在睡袋里,旁边是清真寺,天上是弯弯月。每到一个村落,当地同伴都要小心翼翼向村长解释,他是一个信奉上帝的英国人,而不是苏联人,后者普遍不受欢迎,更有被当众活活剥皮的恐怖事件发生。按照习俗,吃饭不用餐具,只用右手,咖喱山羊肉是一道广受欢迎的美食(图3)。考察的铜矿多为矽卡岩型或脉体,通常位于偏远荒凉之地,需长途跋涉,有时更得步行。大型奶油色库奇犬(Kuchi dogs)是一种凶猛的动物,它们与羊群一起生活,一天晚上,Sillitoe先同伴回到村落,一只库奇犬扑了上来,他将地质锤举过了头顶…… 他还有幸爬上了六世纪的巴米扬大佛,中国晋代高僧法显和唐代高僧玄奘都曾瞻仰过他的宝相庄严,可惜2001年,被塔利班组织无情摧毁。1978年达乌德总统被人民民主党逮捕并杀害,一年后,苏联入侵,又是马克思主义影响了Sillitoe的地质生涯。

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图3 Sillitoe(左二)在阿富汗野外勘查期间



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1 周忠浩

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