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发布时间:2023-12-08 来源:未知     分享到:

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  聚焦青海柴达木盆地,中国地质调查局推进老矿区深边部挖潜、潜力区找矿突破、远景区“油钾兼探”,实现了“新理论+新区+新层系+新类型”的突破性进展——

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陆相深层卤水钾盐找矿获重大突破

  柴达木盆地新区、新层系、新类型钾盐找矿取得重大突破!青海钾盐增储保供会战(以下简称青海钾盐会战)取得了第一个阶段性找矿成果。

  11月16日,中国地质调查局“钾锂硼等紧缺盐类矿产综合调查工程”首席科学家、中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称资源所)研究员张永生告诉了记者这个好消息。

  喜讯来自柴达木盆地北部黑北凹地的探采一体化“柴钾1井”。该井由中国工程院院士郑绵平团队设计部署、青海省柴达木综合地质矿产勘查院承担钻探施工任务,于今年6月8日开钻、9月6日完钻,井深1141.19米。当钻头穿透111.54米厚的浅表含砂黏土隔层,便进入到厚度达1021.95米的巨厚优质松散砂砾储卤层—直到1133.49米处,才出现一层隔水的黏土层。最终,科研人员从“柴钾1井”取得了单日稳定涌水量达8586立方米、氯化钾平均含量0.53%的高产工业品位卤水钾矿。张永生介绍,柴西北地区阿尔金山麓带的陆相深层“砂砾型”含钾卤水为一种新类型卤水钾盐资源—氯化钠型含钾卤水,其藏身的巨厚下更新统砂砾型储卤层,孔隙度大,含水性和透水性极好,是赋存卤水钾矿的新层系。“这一突破开辟了柴达木盆地找钾新空间,拓展了我国陆相找钾新方向和新领域。”张永生说。

  以“柴钾1井”作为标杆井,结合前期已有探井,初步估算资源量结果显示,大浪滩—黑北凹地有望形成继察尔汗、罗布泊之后中国第三个亿吨级大型钾盐资源基地。

  目前,项目组正在开展6万平方米中试规模盐田制卤试验,总灌卤量8.5万立方米,预计获得氯化钾品位15%的钾盐矿1000吨,同时获取采卤、盐田制卤、钾锂盐提取全套技术经济参数,完善钾锂盐提取综合利用工艺技术路线,并制定深层卤水钾盐资源勘查评价规范实施细则。

新理论打开找钾新空间

  据张永生介绍,全球已知钾盐资源量约2100亿吨(K2O),其中95%以上来自海相,大多与大型或巨型稳定克拉通有关,分布很不均衡,尤以加拿大、俄罗斯、中亚、欧洲、美国为主。中国的国土则是由若干活动小陆块、微陆块和造山带拼合而成的,钾盐成矿条件欠佳,目前找到且适宜大规模开发的主要为陆相盐湖钾盐。传统的找钾思路基本上都是奔着凹地去的,而此次的目标则是柴北地区山麓带冲洪积砂砾储卤层,与察尔汗、罗布泊等盐湖找钾思路完全不同,不但没有向下寻找凹地,反而是溯源向上,在山脚下的冲积扇中找到了储藏在阿尔金山麓带巨厚的第四纪松散砂砾石层中的大量含钾卤水。

  这一“承袭式”成钾理论新认识最早由郑绵平院士于2010年提出。通过古气候和构造背景研究,郑绵平院士认为,柴达木盆地北部阿尔金山前第四系下更新统冲洪积砂砾石层有储卤找钾前景,且埋深多在1000米以浅,具有重要的勘探开发价值。

  2010年之后,以新理论为指导,郑绵平院士团队会同青海柴综院在柴北阿尔金山前冲积扇区域打了10多个浅孔,对该理论进行了初步验证。

  “今年启动的青海钾盐会战,以及‘政府主导、公益先行、商业跟进、科技引领、快速突破’的找矿协调联动新机制,为新层系找钾提供了重要机遇,大力推进了柴达木盆地新区新层系新类型卤水钾盐找矿,并在大浪滩—黑北凹地地区率先实现了质的飞跃。”张永生透露,“下一步,我们将针对柴西北地区阿尔金山前带双层巨厚松散砂砾储卤层成因、‘砂砾型’含钾卤水中钾的物质来源及主控要素、卤水成矿年代等科学问题,深入开展系统性研究,进一步提升成矿理论新认识,指导柴西北地区钾盐调查继续取得新突破。”

青海钾盐会战全面铺开

  青海钾盐会战是今年自然资源部中国地质调查局的一项重大任务,是新一轮找矿突破战略行动方案中的重要内容。

  钾盐被誉为“粮食”矿产,是我国大宗紧缺战略性矿产。我国是全球第一大钾肥消费国和第三大进口国,约50%的钾肥依赖进口。中国人要把饭碗牢牢端在自己手中,就要立足国内,找到新的大型、超大型钾盐矿床,实现钾盐增储扩能、稳定保供,从根本上摆脱钾盐过度依赖进口局面。

  然而,中国的钾盐资源并不丰厚,找钾一直是地质找矿工作中的一项难题。

  “根据自然资源部数据,目前我国钾盐探明资源储量(KCl)10.1539亿吨,2022年经济可采储量(KCl)2.8788亿吨,主要来自陆相盐湖。与国外千亿吨海相可溶性固体钾盐相比,我国的钾盐资源家底实在是太薄了。”张永生说,为了坚决完成好国家交付的钾盐增储保供任务,中国地质调查局设立了“钾锂硼等紧缺盐类矿产综合调查工程”,组织矿产资源所、地球物理地球化学勘查研究所、西宁自然资源综合调查中心等8家局属单位优势力量,统筹央—地—企找矿工作,分层次部署,制定了青海柴达木盆地钾盐资源增储扩能地质调查和全国新一轮钾盐找矿突破行动的时间表、路线图。

  “今年年初,青海钾盐会战正式拉开帷幕。我们重点聚焦青海柴达木盆地,从柴东察尔汗陆相盐湖老矿区深边部挖潜、柴北陆相深层‘砂砾型’含钾卤水潜力区找矿突破、柴西陆相深层‘构造型’油田卤水远景区3个方面着手,开展钾盐资源调查评价,全力落实青海省‘十四五’钾肥达产能1200万吨/年目标所需资源基础的既定目标。”张永生说。

  据了解,除柴达木“柴钾1井”获重大突破外,其他地区的找钾工作也已取得明显进展。

  在柴达木盆地东部,地球物理地球化学勘查研究所承担的“柴达木盆地盐湖区物探综合调查”项目已完成二维反射地震、音频大地电磁测深、大地电磁测深等野外工作,初步揭示了察尔汗盐湖重点调查区的构造格架、地层展布、断裂分布及富水范围等区域地质构造特征,圈定富水构造带3处,提出井位部署建议,相关工作正在进行。资源所组织实施的察尔汗盐湖矿区外围水文地质钻探已近尾声,技术人员通过对岩心的研究,分析察尔汗盐湖老矿区深边部资源赋存潜力,为下一步圈定钾盐找矿靶区提供依据。中国地质调查局西安地质调查中心则通过柴达木盆地盐湖区水资源调查项目,以盐湖区水资源保障及优化配置为目标,对察尔汗盐湖区及外围水资源进行了系统的调查研究,助力钾盐增储保供。

  在柴达木盆地西部,中国地质科学院地质力学研究所正聚焦深部“构造型”油田卤水,开展柴达木盆地“油钾兼探”调查,分析盆地重点地区新生代控盆、控矿构造分布及演化,查清区域成盐期沉积分布、动态演化及成钾物质来源;通过地层水化学分析、钻井储层解剖等手段相结合,分析油气、钾盐伴生机制,查明该区油田卤水分布规律;通过对老井卤水层复查、射孔和抽防水试验,探测深部油田卤水钾锂资源潜力。

  此外,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所和成都矿产综合利用研究所侧重深层卤水提钾综合利用技术研发,为卤水钾盐工业化规模开发提供了创新技术支撑。

钾盐保供“三步走”蓝图绘就

  对我国而言,钾盐保供是一项长期且艰巨的工作,对此,中国地质调查局有着明确的规划和部署。今年7月,中国地质调查局有关领导专程到“柴钾1井”施工现场检查指导深层卤水钾盐调查工作,对青海钾盐会战的进展给予了充分肯定,并要求“钾锂硼等紧缺盐类矿产综合调查工程”项目组进一步总结经验,坚持理论和技术创新,以形成大型资源基地为主线,做实成果、扩大战果,同时,加强产学研合作,探索形成找矿突破的新模式,进而在新一轮找矿突破战略行动中予以推广。

  据介绍,新一轮钾盐找矿突破行动分3个五年计划、3个阶段、央—地—企协同持续推进,最终将形成“三步走、三级跳”的勘查开发格局,力争在各种应急状态下保障我国钾盐钾肥基本自给。

  第一步,从2023年~2025年,主攻陆相,兼顾海相。以柴达木盆地为重点,主攻柴北“砂砾型”含钾卤水,辅以察尔汗盐湖深边部勘查和油田区的“油钾兼探”,以尽快实现增储上产为目标,落实“十四五”钾盐保供的资源基础;兼顾四川盆地、云南思茅盆地等海相钾盐调查。至2025年,新增氯化钾资源量2亿~3亿吨、钾盐找矿靶区6~10处,提供勘查区块建议1~3处。

  第二步,至2030年,“海陆并举”,固液并举。除继续深化扩大柴达木盆地陆相深层“砂砾型”卤水钾盐找矿成果外,着重推进四川盆地川东北海相可溶性固体“新型杂卤石钾盐矿”、滇西南思茅盆地海相钾石盐等海相钾盐找矿突破行动,为形成新的亿吨级海、陆相钾盐接续基地夯实资源基础。同时,推进固、液体钾盐开发利用工程化试验,为海、陆相百万吨级钾肥生产基地建设奠定资源和技术基础。至2030年,全国新增钾盐资源量4亿~6亿吨、找矿靶区8~12处、勘查区块4~6处,新发现矿产地2处,并根据新发现的矿产地培育新的资源基地2处。

  第三步,至2035年,“深化海陆”,建成基地。进一步深化海、陆相钾盐找矿突破成果,夯实陆相深层“砂砾型”卤水钾矿、海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”资源基础。至2035年,全国累计新增钾盐资源量7亿~10亿吨以上、找矿靶区10~15处、勘查区块6~10处,新增海、陆相亿吨级大型钾盐资源基地各1处。


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