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开辟钾盐找矿“第二空间”

发布日期:2016/11/22 16:11:31 浏览次数: 于德福 王俊

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开辟钾盐找矿第二空间

2016-08-02   来源: 中国国土资源报    作者:于德福 王俊

——青海柴达木盆地深层卤水勘查纪实

钾盐是农业生产重要原料。作为农业大国,钾资源匮乏一直制约着我国农业发展。占全国已探明钾盐七成以上的柴达木盆地,经过数十年开采,后备资源不足问题日益凸显。

7月21日,中央地勘基金投资的深层卤水找钾探索项目——青海茫崖镇东北部大浪滩深层卤水钾矿普查和冷湖镇昆特依深层卤水钾矿预查通过专家评审验收。其中,大浪滩普查项目成果,揭示了柴达木盆地深部钾盐资源的巨大潜力。

打开一扇透视柴达木深部资源的“天窗”

大浪滩位于柴达木盆地西部。2013年5月,接到中央地勘基金下达的任务书后,青海省地矿局柴达木综合地质勘查院就在面积达1300多平方公里的梁北凹地开展了紧张的钻探施工。经过一年多努力,共完成钻探和物探测井7395.74米,同时采取了孔给度样、水化学多项样等多种手段分析样品。在200米~1500米范围内初步查明333+334氯化钾资源量1.5637亿吨,氯化钾平均品位0.5%。项目在提交钾盐资源的同时,还探明共生氯化钠333+334资源量67.9191亿吨,伴生氯化镁333+334资源量5.4328亿吨。

项目钻探工程显示,深层卤水的含矿介质为砂砾石,平均厚度达589.65米、单孔总厚度最大达891.48米,受钻探能力限制,部分钻孔未穿透含矿层。抽水试验表明,钻孔的日均出水量达到5321.16立方米、单孔最大日出水量9231立方米,氯化钾单孔最高品位0.69%。

国土资源部中央地质勘查基金管理中心主任程利伟表示,这一突破打开了一扇透视深部钾盐资源潜力的“天窗”,解决了我国开辟钾盐资源第二找矿空间的两个基本问题,即在柴达木盆地深部不仅可以找到钾盐资源,而且无论从矿体厚度还是单井涌水量都显示出钾盐的巨大资源潜力;同时通过贯彻综合勘查、综合评价的原则,实现了勘查投入效益的最大化。

在实施钻探工程的同时,项目还组织技术人员进行了系统的理论研究,大致查明了梁北凹地内第四系深部盐类矿产的分布特征、化学组份含量,大致了解了第四系深部卤水矿层的分布特征、含水层厚度、富水特征、卤水化学成分及各项水文地质参数。取得了大量孔隙度、给水度测试数据,并分段采取了卤水水质分析样品,进一步了解了水质和储卤层特性,得出了深部孔隙卤水矿层沿阿尔金山山前呈条带状展布,具有较大的成矿远景的初步结论。

管中窥豹。透过梁北凹地这个天窗,人们看到的其实是柴达木盆地巨大的深层钾盐资源潜力。

我国钾盐勘查史上的一次重大突破

“我国以前虽然在四川、湖北等地找到过深层卤水,但不具备开采价值。”从20世纪50年代就开始参与钾盐勘查项目评审的专家、中化地质矿山总局原总工程师王炳铨在评审会上兴奋地说,“这一成果对缓解我国钾资源紧缺问题具有重要意义,在我国钾盐勘查史上也具有重要地位。”

其实,参加评审的专家和王炳铨同样兴奋。来自中央地勘基金、中国地质调查局西安地调中心、中国地质大学(北京)、青海省国土资源厅、青海省地矿局、青海省地质调查局的专家纷纷表示,这一成果是我国钾盐找矿勘查取得的重大突破,主要表现在3个方面。

一是突破快。从量上看,1.5637亿吨似乎不大,但与柴达木盆地已探明的钾盐资源比,却在时间上实现了快速突破:20世纪50年代~20世纪70年代,我国共在柴达木盆地探明钾盐储量10亿吨。而这一成果仅用一年多时间就完成,提交的钾资源量相当于前几十年勘查总和的15%。

二是类型新。此前,我国钾资源勘查以浅部晶间卤水为主,柴达木盆地11个现代盐湖中也全部为晶间卤水,而梁北凹地发现的深层卤水以孔隙卤水为主,在我国盐湖钾盐勘查类型上有新的突破。

三是仍有找矿前景。普查区面积虽然有1363.52平方公里,但因受多种客观因素限制,目前的普查范围仅占梁北凹地40%。项目组根据已有资料预估,这一普查区1500米以浅的氯化钾资源量将达到3.5亿吨。而在整个柴达木盆地,具有梁北凹相似成矿地质条件的大型凹地还有昆特依、察汗斯拉图、马海3个,总面积达3500平方公里,预测资源潜力6亿吨左右,相当于已探明的我国最大的盐湖——察尔汗盐湖钾盐储量的2倍,接近全盆地探明的钾资源总量。这意味着,在柴达木盆地除有一个浅部钾资源基地之外,还可以再找到一个深部钾资源基地。

重要的是,梁北凹地的突破,还为我国钾盐找矿勘查提出了新方向。专家说,在浅部晶间卤水勘查再无大的拓展空间后,我国钾盐勘查重点应转向深部孔隙卤水,在加强柴达木盆地深层卤水勘查的同时,还应加强与之相邻的塔里木盆地的深层卤水钾矿勘查。

中央地勘基金助力深层卤水勘查突破

察尔汗盐湖是我国最大的钾肥生产基地,以开发浅层晶间卤水为主。但经过几十年开发后,卤水矿层变薄、矿体分体、卤水水位下降、后备资源不足等问题日益突出。

据了解,以开发大浪滩梁中矿床晶间卤水为主的两个钾肥公司,由于浅层晶间卤水资源日益贫乏,原有的年产65万吨钾肥的产能,但目前实际年产仅10万吨左右,大多数生产线已关闭。为了维持企业正常生产,柴达木盆地内的部分钾肥生产企业不得不将开采品位由原来1.5%下降到0.2%~0.3%。

针对我国钾盐资源和钾肥生产的这一现状,中央地勘基金管理中心和广大地质人看在眼里、急在心上。他们虽然身处不同的岗位,但体现的是一样的担当。因为他们知道,作为地质人,多找矿、找好矿、找大矿是自己的责任。

因为这种担当,中央地勘基金管理中心早在几年前就把钾盐、铬铁矿、金刚石等我国急需紧缺难突破的矿种做为主攻方向。作为全国唯一的钾盐勘查队伍,青海省柴达木综合地质矿产勘查院率先理出了钾资源勘查的新思路:浅部资源快采完了,就向深部要资源。于是,没钱打钻,他们就组织技术人员从基础研究做起,发现在柴达木盆地西北部山前各冲——洪积扇平原上,还存在多个小盆地。这些“盆中盆”具有非常好的储水条件,应该赋存有深层卤水;再通过收集石油钻孔抽水样品和分析测试数据,发现许多石油钻孔地下水中均含有氯化钾成分,有的含量甚至接近1%。

柴综院的这些做法,解决了深层卤水勘查的基本问题,即在柴达木盆地深部进行探索,确实存在钾资源。自2008年起,中国地质调查局、青海省国土资源厅在青藏高原地质矿产调查与评价专项中,先后安排一些专题项目,支持柴综院在大浪滩凹地进行深层孔隙卤水找钾的系统调查评价。

在无勘查规范、无成熟技术方法体系的情况下,中央地质勘查基金于2013年5月投资4490万元,设立《青海省茫崖镇大浪滩东北部深层卤水钾盐普查》、《昆特依矿区深部卤水钾盐预查》两个项目,推动这种探索由调查评价步入到系统勘查的新阶段。

要形成深部钾资源基地仍需更多探索

大浪滩普查成果虽然喜人,但离真正形成一个深部钾资源基地还有相当距离。

为了尽快把这扇天窗开得更大,为今后进行大规模深部钾盐资源勘查提供经验,评审专家们在兴奋之余,进行了更多更深层次的思考。

国家应加大相关基础研究的资助力度,使我国关于深层卤水找钾的探索更加系统化。为此,专家们建议,国家应设立如深层卤水勘查技术、评价方法、工业指标等基础性研究课题,为大规模开展深层卤水勘查进行基础准备;应继续深化梁北凹地的勘查工作,在扩大凹地普查范围的同时,将矿区勘查程度由普查提升到详查甚至勘探程度,确定矿体边界和规模;应开展经济技术开发的可行性研究,特别是抽水能力、成本等相关参数的研究,为企业开发提供科学的数据,以引导社会资本进入到深层卤水勘查领域。

专家们还建议,在开展相关生态、基础性研究时,应建立国家资助、企业参与的投资机制,建立科研院所与生产单位协同作战的科研联动机制,以推动深层卤水勘查实现大规模突破。