力拓集团在美国铜矿项目利用宇宙射线勘探关键矿物
2026-04-18 11:09
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力拓集团(Rio Tinto)与加拿大初创企业Ideon Technologies合作,在旗下拥有百年历史的美国犹他州宾厄姆峡谷铜矿(Bingham Canyon)部署了一项利用宇宙射线μ子粒子探测矿藏的新型成像技术。该技术通过测量穿透岩层的亚原子粒子通量变化,生成千米级地下空间的高分辨率三维密度模型,以精准定位高密度矿体。这一部署正值全球关键矿产需求激增之际。国际能源署(IEA)2025年报告预测,按照现有项目储备,到2035年全球铜供应将面临约30%的缺口,锂缺口可能达到40%。

该项技术依托于天然存在的宇宙射线μ子粒子。其成像原理是:当μ子穿透岩石等介质时,其通量会根据介质密度发生衰减,高密度区域对μ子的吸收更强。探测器阵列记录穿透前后的μ子通量变化,通过三维反演算法重建地下密度分布图像。这一方法无需人工放射源,且穿透深度可达千米级,可对传统钻探难以覆盖的区域进行远距离无损探测。与传统钻探相比,该技术可将钻探量减少40%至80%,显著降低勘探成本与环境影响。

Ideon Technologies首席执行官加里·阿格纽(Gary Agnew)表示,该技术为矿产勘探提供了类似“X光扫描”的能力,提升了地质建模的精度与效率。Ideon的REVEAL™平台融合了μ子成像、多物理场地球物理探测与人工智能分析,可在数千万立方米岩石范围内达到米级精度,密度测量置信度约为95%。在宾厄姆峡谷铜矿的试点部署中,Ideon在钻孔内放置了多个μ子探测器,对该矿西部某开采区的岩体密度分布进行成像,以辅助优化钻探目标并确认老旧地下采空区的位置。力拓矿产知识技术实践负责人马克·佩恩(Mark Paine)评价称,该矿区矽卡岩与低密度废石(石英岩)之间显著的密度对比,使μ子成像在矿石表征方面具有潜力。

力拓与Ideon Technologies已签署为期五年的合作协议,计划在全球六个矿区部署该技术,覆盖美国铜矿和澳大利亚铁矿项目。Ideon Technologies总部位于加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华,专注于地下成像解决方案。宾厄姆峡谷铜矿是全球最深的露天矿之一,宽度超过4公里,深度约1200米,力拓已在此重启地下开采,预计达产后每年增加约3万吨铜产量。

该技术的商业化部署反映了矿业企业在关键矿产供应趋紧的背景下对勘探技术创新的投入。国际能源署(IEA)数据显示,2024年关键矿产开发投资增速放缓至5%,低于2023年的14%,但铜矿因品位下降、项目成本上升和资源发现放缓,新增供应面临挑战。此项技术若在更大范围内验证有效,有望为矿业勘探提供一种补充性的高精度密度成像手段。

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