信仰的力量——记西北大学地质学系教授吴柏林

本刊记者　王 辉

信仰的力量
——记西北大学地质学系教授吴柏林

本刊记者王 辉

专家简介：

吴柏林，西北大学地质系教授、教育部“长江学者和创新团队发展计划”“能源盆地油气地质”创新团队骨干教师、博士生导师。1967年出生。1988年毕业于长春地质学院地质系地质矿产勘查专业，获学士学位；1991年硕士研究生毕业于华东地质学院铀矿地质学专业；1991年～2003年在核工业西北地质局203研究所从事砂岩型铀矿地质研究及相应的盆地分析工作，1999年晋升为高级工程师。2005年获西北大学地球化学专业博士学位。在国内外公开发表学术论文50余篇。先后主持或参加国家“973”项目等30余项。曾获主要奖励有国家科学技术进步奖二等奖（2013年，第六名）、中国核工业总公司（省部级）科技进步奖三等奖（1998年，第一名）、核工业西北地质勘探局科学技术进步奖三等奖（1999年，第二名）、陕西高等学校科学技术奖一等奖（2010年，第一名）、陕西省科学技术进步奖一等奖（2010年，第四名）等。

根据“十三五”规划纲要，到2020年，我国运行核电装机容量将从目前的不足3000万千瓦增至5800万千瓦，并将践行核电“走出去”战略，在海外出口建设一批核电机组。面对国防建设和核能发展的重大需求，作为核工业的“粮食”，我国铀资源够用吗？

事实上，尽管近年来大营铀矿的发现结束了我国无世界级铀矿的历史，并且不断刷新着中国及世界核地质史上的新纪录，但中国铀矿的探明储量依然与实际需求距离甚远。即使是从“铀”本身来说，作为一种极为稀有的放射性金属元素，它在地壳中的平均含量仅为百万分之二，其形成可工业利用矿床的几率比其他金属元素要小得多。吴柏林从一开始就知道，铀矿地质找矿与研究并不容易，但他依然在这条道路上书写着自己的坚持，这是信仰带给他的力量。

做好一个“找矿人”

1988年，吴柏林毕业于长春地质学院地质系地质矿产勘查专业，考入华东地质学院（现东华理工大学）攻读硕士学位。彼时，他的专业已经明确为铀矿地质学。“读硕士期间，导师正在做核工业地质局的科研项目‘相山富矿铀成矿特征及机理研究’，我作为主要参与人也加入了这项研究。”吴柏林说。

相山矿田位于江西省乐安县，是我国最大的火山岩型铀矿。“那是我第一次正面接触铀矿。”那时的吴柏林，经常要进行实地岩芯观察和编录，下到几百米深的矿井里工作也成了常态。当看到花岗岩体与沉积砂岩接触带中“黑乎乎”的规模巨大的富铀矿石时，吴柏林满怀激动。“如果能多找到几个如此丰富的铀矿，国家战略安全和核电资源就会有保障。”正值“书生意气，挥斥方遒”的年纪，他的第一反应就是自己真的是“探到了宝”。当然，年轻时的他也是有过不安的。毕竟长期以来，人们对于核辐射有着本能的恐惧，尤其吴柏林又是在一个铀矿井下连续作业数月，会不会真的像人们说的那样对身体造成很大的损害？然而，这一丝隐隐略过的不安终究被科技工作者的理智所化解，吴柏林也迈过了“第一次铀矿研究”的门槛，在“找矿人”的角色上迅速地成长成熟起来。

“从理论上看，当时我国铀资源潜力巨大，但探明储量却非常低。在铀矿类型中，砂岩型铀矿在国外铀矿床中占据着十分重要的地位，然而在我国却几乎仍为空白。”随着研究的深入，吴柏林发现砂岩型铀矿在我国西北地区中新生代盆地中有着十分巨大的潜力。不如去西北？1991年毕业之际，24岁的吴柏林毅然踏上了西行之路，去核工业西北地质勘探局报到了。从此，他在西北地区从事砂岩型铀矿地质研究及相应的盆地分析工作，1999年晋升为高级工程师，2005年获西北大学地球化学专业博士学位并留校任职至今。

20多年下来，吴柏林先后主持或参加国家重点基础研究发展规划（“973”）项目、国家自然科学基金、国家科技攻关“305”项目、中国核工业总公司青年科技基金项目、核工业总公司、中国地调局、青海省国土资源厅等科研项目共达30余项，在国内外公开发表学术论文50余篇。1997年，他作为第一完成人承担的“内蒙古苏红图盆地特殊类型层间氧化带型铀矿成矿远景与地浸地质条件研究”项目，获得中国核工业总公司科技进步奖三等奖1项；翌年，以第二完成人身份，因“商丹地区伟晶岩密集区基本地质特征、产出控制条件及与铀矿化关系”研究获核工业西北地质勘探局科学技术进步奖三等奖1项。时光步入21世纪，吴柏林出色的表现使他获得了更多的认可——2005年，他作为骨干教师入选教育部“长江学者和创新团队发展计划”“能源盆地油气地质”创新团队；2010年，主持完成的“鄂尔多斯盆地东北部天然气逸散及其蚀变、成矿效应”获得陕西高等学校科学技术奖一等奖，排名第四位的“鄂尔多斯盆地演化—改造动力学与多种能源矿产共存成藏（矿）”项目获得陕西省科学技术进步奖一等奖；2014年年初，他作为主要技术骨干参加的“油气煤铀同盆共存富集成藏理论技术创新与多种能源矿产协同勘探”项目被授予国家科学技术进步奖二等奖。

峥嵘初露。对吴柏林而言，成绩固然可喜，他所追求的却不是眼前的成绩，而是还在远方的理想。他的态度只有8个字：一如既往、脚踏实地。

2012年参加34届国际地质大会时与任纪舜院士（左三）等专家的合影

西北行走记

到了西北，才知道“西北”不只是一个符号，而是真实的存在。在吴柏林的西北行走地图上，新疆占据着极重的分量。从地理分布上来说，天山造山带内分布着众多的中新生代盆地，其中伊犁盆地、吐鲁番—哈密盆地（吐哈盆地）是重要的产铀盆地，已成为我国地浸砂岩型铀矿的重要基地。那里也是吴柏林早期最主要的工作地区。

新疆伊犁盆地是我国第一个地浸砂岩型铀矿资源基地，也是我国最早发现万吨级砂岩铀矿的中新生代盆地。早在上世纪90年代初，我国就以伊犁盆地为突破口，开始寻找砂岩铀矿。这一系列工作直接推动了我国铀矿勘查从南方硬岩型向北方砂岩型的战略性转移，在我国天然铀资源勘查史上具有里程碑意义。“万吨级砂岩铀矿刚发现的时候，我就在这里工作。”吴柏林加入该项工作时是1997年，尽管时隔良久，谈及当时，他记忆犹新，尤其是他在吐哈盆地工作的5年。

吐哈盆地南部是一片荒漠戈壁，核工业地勘单位的科研人员就是在那片荒漠上发现了我国第二个万吨级砂岩铀矿的。“找矿环境很恶劣”，吴柏林说，“高温、风沙大是戈壁滩上最大的特点。”在他印象里，到了6月之后，那里的地表温度会在炎炎烈日之下攀升到70摄氏度以上。再加上地处著名的风口区，几乎每隔两三天，老天就会“附赠”一场飞砂走石的“表演”。面对这样的高频率，吴柏林也从最初的不适，逐渐从容以对。对一个找矿人来说，要历练的从来都不只是科研，还有对环境的耐受力。

2002年之后，吴柏林将工作重点转移到鄂尔多斯盆地。鄂尔多斯盆地，地跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区），总面积37万平方公里，是我国第二大沉积盆地。吴柏林在此进行油气煤铀多种能源的综合调查的同时，还对盆（鄂尔多斯）—山（秦岭造山带）作用与铀矿的关系、秦岭伟晶岩型铀矿特征等进行了追踪研究。通过这些项目的工作，在伊犁盆地南缘512矿床、吐哈盆地南缘十红滩矿床及鄂尔多斯盆地东胜矿床的基本特征、铀富集及其与煤油气关系、成矿作用流体地质地球化学、砂岩型铀矿测年等方面有取得了一系列创新性成果。十几年来，他的足迹踏遍陕北内外、秦岭上下，做出了重要的探索。其中，2013年度国家科技进步奖二等奖获奖项目就是以鄂尔多斯盆地为重点展开的。

为了进一步了解盆—山作用与铀矿等多资源的关系，2009年到2013年期间，吴柏林还在东昆仑造山带—巴颜喀拉、柴达木盆地等进行了多个项目的工作。当被问到这段经历中的难忘之处，吴柏林有点无奈地说是高原反应。与茫茫戈壁不同，他这次面对的是海拔5000米左右的工作环境，多次出现头痛、气短甚至发烧等较为强烈的高原反应。怎么办？咬紧牙关、克服困难、坚持工作呗。这一次，吴柏林在巴颜喀拉主要涉及钴矿、金矿等多金属矿产的调研及区调，柴达木盆地的工作则是针对铀气煤铀等多种能源分布规律的综合研究。几年下来，他多次出色地完成了调研任务，为我国的铀矿地质研究及相关理论认识做出了贡献，多次受到相关项目委托单位的表彰。这些工作后来也获得中国地调局的好评，在地调局网站上对此进行过重点报道。

在办公室指导研究生的工作

草原、荒漠、高原……在外人看来，吴柏林走过的西北，总是与艰难、萧瑟的环境连在一起。而他所从事的铀矿研究因为与核工业相关，又布满了神秘的色调。罗曼·罗兰说，世界上只有一种真正的英雄主义，那就是认清了生活的真相后还依然热爱它。吴柏林和他的同事们就是这样的英雄，经历过科研背后的艰辛，还依然甘之如饴。

一花独放不是春

教育部“长江学者和创新团队发展计划”“能源盆地油气地质”创新团队，是西北大学地质学系的主要研究团队之一。他们承担的国家“973”项目“多种能源矿产共存成藏（矿）机理与富集分布规律”，奠定了多种能源同盆共存研究方向的基础，形成了该方向上最主要的成果和理论认识。作为首席科学家的主要助手和团队主要负责人之一，吴柏林承担着该“973”项目的主要管理工作，以及子课题“鄂尔多斯盆地东北部油气逸散蚀变特点及其判识标志”研究任务。从2003年到2009年，经过项目组各专家的共同努力，他们不仅在项目上结出了累累硕果，还为西北大学多种能源研究团队的建设和油气地质与勘探国家重点学科新的研究方向的确立，做出了重要贡献。

在学科带头人的带领下，吴柏林与团队人员一起，首次在全球范围内揭示了一个现象——油气煤铀不仅普遍存在“同盆共存”，而且其间的相互作用、时空分布关联有序。这具体表现在，含矿层位联系密切、空间分布复杂有序、赋存环境和成藏（矿）作用有机相关、成藏（矿）—定位时期相同或相近。在吴柏林看来，油气煤有机物质为铀成矿创造了必需的还原环境和介质，而铀元素对烃源岩生烃起到了催化作用。“油气煤铀的形成环境、过程和时空分布有着密切的内在联系，以及统一的盆地动力学背景，为多种能源矿产综合评价和科学预测、协同兼探提供了新的指导思想和理论依据。”吴柏林表示。

当然了，理论创新只是吴柏林工作的一部分，找矿才是他的最终目的。在首席科学家的统一布署下，吴柏林根据对天然气运移耗散范围和区域地质条件的研究，做出了大胆的预测。他认为鄂尔多斯盆地北部广阔的伊盟隆起整体具有与东胜铀矿类似的成矿条件，属世界级超大型砂岩型铀矿矿集区。以此为基础，他与中石化华北分公司合作，并作为项目主要负责人之一，对杭锦旗地区进行天然气—铀矿的协同勘探和找矿技术研究。“华北油田来投资141口井的钻探，我们西北大学负责相关技术、测试分析和资源评价等全部工作，一举发现了储量超万吨的杭锦旗超大型砂岩铀矿床，价值数百亿元人民币。”吴柏林说。然而，杭锦旗超大型砂岩铀矿床的发现，其意义不止于此。更为重要的是，它与核工业系统在该区先前发现的东胜铀矿一起，初步显示出世界级超大型铀矿矿集区的雏形。在我国战略能源短缺的现状下，这一发现无疑是雪中送炭。

到“油气煤铀同盆共存富集成藏理论技术创新与多种能源矿产协同勘探”获得国家科学技术进步奖二等奖时，他们的研究成果被认为填补了科技空白，“创新理论和技术方法有效地指导和推动了砂岩型铀矿、油气藏的研究深化、勘探成效和重大发现，已推动、带动和影响着多个部门和盆地多种能源矿产的综合调查、勘探、研究和发现”。相关成果还曾入选中国地质学会十大地质科技进展。

一花独放不是春，百花齐放春满园。吴柏林和同事们从未想过闭门造车，而是致力于推动我国大型盆地多种能源矿产综合调查评价的实践，应用效果和社会效益显著。在他们的建议之下，在他们研究团队创新成果的影响和指导下，中国地质调查局设立和实施了大型盆地能源矿产资源综合调查评价项目，项目周期预计从2013年持续到2020年。至今为止，“我国主要盆地煤铀等多矿种调查评价”等计划项目已施工超百个钻孔，新发现铀矿产地或矿点10多个，在新区新层系新类型能源调查评价获新突破。其中，吴柏林作为项目负责人承担了“鄂尔多斯盆地多种能源综合调查评价”工作项目，该项目已于2014年启动，进展十分顺利。

2013年陕北野外考察期间与研究生们在山上的合影

吴柏林其人

科研上的吴柏林，是我国铀矿地质科研战线上的创新“尖兵”，散发着一种锐意进取、锲而不舍、勇攀科学高峰的气场。年轻时去西北发现更多砂岩型铀矿的一点念头，在20多年的岁月中坚定生根、蓬勃成长。但今天的吴柏林，之所以能以一个更为饱满的形象出现在大家面前，是因为他不只是在科研上努力奋斗的“单面人”。

进入西北大学之后，吴柏林一直承担着作为师者该有的责任，到现在他依然有着不小的教学任务——为本科生讲解《地球化学》，为研究生指导《盆地分析》《能源地质学》等。他将自己多年来在学术和实践上的经验融入课程之中，竭尽己能，为学生们呈现出一个丰富的地质学世界，为我国铀矿地质找矿事业培养了优秀的青年后备人才，深受学生们尊敬和喜爱。

在完成科研和教学任务的同时，他还积极组织并参加各种学术交流活动。2005年，他参与主持了“鄂尔多斯盆地及邻区中新生代演化动力学和其资源环境效应”全国性学术会议，一篇题为“中国西北地区砂岩型铀矿有机—无机地质成矿作用的某些重要特点及其地质意义”的学术报告引起了同行专家的广泛关注。2013年5月，他又参与主持了“中国沉积盆地类型及其形成动力学环境专家论坛”，并就盆地类型及差异性与砂岩型铀矿的分布”作了大会学术报告。此外，在2008年ICCE-16昆明国际能源与材料会议、2011年全国岩石学与地球动力学研讨会、2012年第34届国际地质大会、2013年中国沉积盆地类型及其形成动力学环境专家论坛、2014年大陆动力学国际会议上，吴柏林均有不俗表现。其中，还在澳大利亚布里斯班召开的第34届国际地质大会上进行了大会主题发言。思想的碰撞总能迸发出更明亮的火花，对吴柏林来说，学术交流是另一种形式上的“走出去”。而在全球化程度越来越高的如今，保持对国际学术前沿的敏感度，不断开阔眼界、兼容并包，是一个科研人必备的品质。

吴柏林其人，是务实创新的，也是敬业奉献的；是诲人不倦的，也是疏朗开阔的。工作中的他严谨、细致，生活中的他朴实、谦和。在一方雄浑的土地上，做一份挚爱的事业，以一颗简单的心，将理想做到极致，这就是吴柏林的追求了。