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大矿云集或成阿富汗国运转变“火种”

科普小知识2021-12-14 02:17:05
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尽管矿业经济的转型不可能在一夜之间实现,但它仍然给这个饱受战争蹂躏的国家带来了变革的希望。

罗伯特·塔克正在从阿富汗的肯辛火山群中挖掘稀土矿石样本。资料来源:TINA HAGER

2011年2月,美国地质调查局地质学家罗伯特·塔克深入阿富汗南部被塔利班武装分子占领的赫尔曼德省进行勘探。这不是一次悠闲的野外旅行。美国海军首先抵达该地区,以确保周围环境的安全。随后,一个由美国和阿富汗科学家组成的小组也将黑鹰直升机带到了目的地,塔克也在其中。塔克说,在炎热的天气里,所有队员都穿着厚重的防弹背心。他们只有几个小时爬上一座非常陡峭的火山收集样本,然后迅速返回直升机。

然而,阿富汗的冒险获得了丰厚的回报。塔克的研究小组证实了苏联地质学家在20世纪70年代早期的研究成果,并证实了赫尔曼德省坎内申火山碳酸盐矿床中蕴藏的丰富矿产资源。这些矿床富含构成激光器和磁体的稀土元素,以及铌,铌是回火钢和熔炼超导合金所需的金属,初步价值为890亿美元。

当丰富的矿藏聚集时,挖掘宝藏并不容易。

康奈申火山只是阿富汗矿产财富的一小部分。根据美国地质勘探局领导的航空勘探的一些结果,美国国防部下属的负责重建阿富汗的商业与稳定工作队在2010年重新评估了阿富汗的矿产资源——包括所有矿产,如黄金、铜、锂和石油资源,估计价值为9,080亿美元(阿富汗*估计为3万亿美元)。

这些矿产资源的丰富是构造运动和变形的产物:阿富汗的地质结构是由印度次大陆和亚洲大陆碰撞后四个地壳块的挤压形成的。"这是一个矿产资源丰富的国家."美国地质勘探局地质学家杰克·梅德林是阿富汗研究小组的负责人,他说。在过去的4年里,美国地质调查局和阿富汗地质调查局一直试图通过对阿富汗地质结构的研究获得更多的矿产资源信息。

美国地质勘探局技术应用高级顾问詹姆斯·迪瓦恩(James Devine)表示,美国地质勘探局和英国地质勘探局的目的不仅是向矿业公司展示“这里有矿藏”,而且是指出“矿藏在哪里,有多少,需要做什么”。当这些科学探索的结果出现在媒体上时,矿产资源划界任务的最后阶段就开始了。一个小组将在阿富汗首都喀布尔以南100公里处钻一个干涸的湖床,获取锂的样本,锂是制造陶瓷和电池的重要元素。

尽管大量的外援支撑了已经衰退了十多年的阿富汗经济,但阿富汗的经济繁荣仍然依赖于巨大的矿产资源储备。“阿富汗和世界其他国家之间的对话已经从农业和鸦片转向采矿和尖端发展。”迪瓦恩说。随着阿富汗议会通过该国第一部采矿法,自上个月以来,阻碍这些矿山发展的主要障碍已经消除。“现在是遵守游戏规则的时候了。”USGS阿富汗项目协调员Said Mirzad。

然而,阿富汗在向矿产资源驱动型经济转型的过程中仍然面临巨大挑战。"这些矿区基本上位于偏远落后地区."内布拉斯加大学的名誉教授兼地质学家约翰·施罗德说。这些地区没有公路、铁路或电线,也缺乏水和能源。另一个困难的挑战是安全。在美国领导的联军于今年年底撤出阿富汗后,该地区的安全只能由该国羽翼未丰的军队和警察来维持。"许多矿产资源位于安全条件非常差的地区."喀布尔科技大学的地质学家Hamidullah Waizy说。

两幅藏宝图的出版

2001年美国领导的联军推翻塔利班后,美国国际开发署(USAID)招募了一个美国地质调查局小组来评估阿富汗的自然资源、地质设施和专家小组。梅德林说,调查小组在2004年4月抵达喀布尔后看到的情况令人沮丧。阿富汗地质调查局(AGS)的总部变成了一个被洗劫一空的空壳。在塔利班统治时期,大多数窗户都被打碎了。

然而,在那些荒凉的岁月里,AGS的工作人员带回了一些有价值的数据来保存,包括一些苏联地质图和相关报告。美国地质勘探局的团队在详细阅读了这些发霉的材料后,发现了一些地质“胜地”的线索,这些材料已经有半个多世纪的历史了。但是“我们也有疑问”。梅德林说,许多报告是基于板块构造形成之前过时的矿物形成过程理论。一些苏联地图也充满了有意的错误,比如在真实矿藏附近画出虚构的道路和村庄。

美国地质勘探局计划使用昂贵的遥感器来进一步勘探矿藏。“但是每个机构,包括美国国际开发署、世界银行、联合国和亚洲开发银行,都反对这种做法。他们认为把钱花在教育上会更好。”米尔扎德说,从2004年到2006年,他在美国驻喀布尔大使馆担任美国内政部的代表。米尔扎德可以与阿富汗官员就阿富汗的矿产潜力举行会谈。

2006年,美国地质勘探局和美国海军研究实验室派遣了一个由35名科学家组成的调查小组到坎大哈,用美国海军的NP-3D猎户座侦察机在地面进行航磁重力调查。磁力测量显示,阿富汗铁矿石可能已经从地表扩散到地下10公里,而重力计已经分析了深沉积盆地。"沉积物象征石油和天然气资源."米尔扎德说。梅德林说,尽管猎户座侦察机的飞行高度超出了理想的调查范围——避免被肩射导弹击中,但调查结果的价值仍然很高。

随后,地质学家使用机载高光谱成像仪绘制了裸露岩石和沉积物的地图,覆盖了阿富汗的大部分地区。"每种矿物在阳光下都会反射出不同的颜色。"米尔扎德说。高光谱成像是采矿业中一个有价值的工具。在过去的20年里,这项技术还没有被用于如此大规模的矿产勘探。为了便于调查,国防部甚至提供了一架老式的B-57轰炸机,“它像割草机一样在这个国家的领土上来回移动。”梅德林说。

美国地质勘探局发布了两张阿富汗高光谱地图,一张描述了铁矿石的分布,另一张显示了非铁矿石的分布。"高光谱地图非常好,上面的数据非常详细."施罗德说。调查核实了苏联几乎所有的主要发现,并指出阿富汗地质学家试图核实的一些异常矿区。亮点包括:6000万吨铜、22亿吨铁矿石、140万吨可提取稀有金属和未开发的铝、金、银、锌、汞和锂矿物。

经济转型的希望之火

美国地质勘探局希望美国国际开发署借此机会继续调查,但在未来两年或更长时间内,这些数字只会“等待尘埃落定”。“没人对它们感兴趣。”梅德林说。直到2010年1月,美国地质勘探局局长保罗·布林克利(Paul Brinkley)才看到美国地质勘探局的勘探结果,然后才到达拐点。"他看到了一个促进采矿业发展的好机会。"梅德林说。

在过去的四年里,美国地质勘探局的地质学家们依靠该局提供的安全和物质支持,对战区进行了数十次“突袭”,收集和分析了主要矿床的样品,并根据绘制的地质图确定了成矿模式。美国地质勘探局已经获得了关键的“信息包”数据,如他们需要的矿物类型和形成年龄,甚至包括从道路和人口到地形和地球物理的数据。然后将这些数据结合起来,吸引企业在这里投标并获得勘探权。

下一步是实现阿富汗*的现实期望。阿富汗议会成员一直呼吁对采矿征收50%的税,这比一些基础设施更好、死亡和残疾风险更低的国家高出10倍。因此,单个矿床的前期投资是非常大的,“在开采之前,应该有50-100亿美元的储备。”梅德林说。基于采矿法、经济发展和可持续环境采矿,科罗拉多矿业大学从去年开始培训阿富汗工程师和矿业高管,为阿富汗成为一个繁荣的矿业国家铺平了道路。“在良好的条件下,一个矿业大国可能在5到8年内实现这一目标。”梅德林说,“然而,在阿富汗可能需要20到25年。”

与此同时,美国地质勘探局正在帮助阿富汗建立一个采矿科学专业团队。从周一到周三的凌晨3点到5点,来自弗吉尼亚州莱斯顿的科学家们会昏昏欲睡,并通过视频给在喀布尔舒适的新矿井中工作的阿富汗科学家讲课。施罗德正在喀布尔科技大学教授一门新的地质学课程。美国地质勘探局及其伙伴机构向阿富汗的三个现代地震监测站提供了地震仪。国防部在AGS建立了一个数据中心,今年年底可以连接到互联网。尽管矿业经济的转型不可能在一夜之间实现,但它仍然给这个饱受战争蹂躏的国家带来了变革的希望。(李冯公主)

《中国科学报》(国际版,第三版,2014年8月27日)

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