據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查成果快訊：

摘要：通過(guò)地震資料重新處理-解釋及水文地質(zhì)鉆探驗(yàn)證，對(duì)砂礫儲(chǔ)鹵層空間展布狀態(tài)及分布范圍進(jìn)行了勾畫。選取2010年以來(lái)實(shí)施鉆孔控制網(wǎng)度達(dá)到8km×4km的塊段，初步對(duì)大浪灘-黑北凹地砂礫層深部鹵水型鉀鹽KCl資源量估算，在該地區(qū)求得此種類型鹵水鉀鹽礦KCl（333+334）資源量3.5億t。通過(guò)室內(nèi)、野外氯化鉀提取試驗(yàn)對(duì)其可利用性進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，該類型鹵水成礦地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，加工提取工藝技術(shù)較為成熟。該類型鉀鹽資源有望成為我國(guó)最大鉀鹽基地察爾汗的資源接替區(qū)。

1.項(xiàng)目概況

為了保障糧食安全、提高我國(guó)鉀鹽資源的保障程度，2010—2017年自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局所屬的中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所承擔(dān)了“鉀鹽資源調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，在柴達(dá)木盆地西部阿爾金山前發(fā)現(xiàn)了深層鹵水鉀鹽礦，其賦存介質(zhì)為扇三角洲砂礫層，鹵水類型為氯化鈉亞型，埋深一般在200～900m之間，單位涌水量中等—強(qiáng)，KCl平均含量為0.51%，水型相對(duì)簡(jiǎn)單的深層鹵水鉀鹽資源。“西部地區(qū)鉀鹽礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目，由自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局所屬的中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所承擔(dān)。項(xiàng)目周期為2016—2018年。總體目標(biāo)任務(wù)是：①實(shí)現(xiàn)柴達(dá)木盆地鉀鹽重大找礦突破或新發(fā)現(xiàn)，支撐找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)鉀鹽勘查目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；②以海相和大型陸相的成鹽盆地為主要調(diào)查對(duì)象，固液并舉、可溶性與難溶性并舉、深淺并舉、新老并舉，總結(jié)我國(guó)鉀鹽成礦背景和成礦條件，進(jìn)一步摸清資源家底，揭示中國(guó)蒸發(fā)巖盆地特殊成鉀地質(zhì)條件、聚集和后期演化規(guī)律；③發(fā)展陸相成鉀和小陸塊海相成鉀理論，探索形成具有中國(guó)地質(zhì)特點(diǎn)的海相和陸相成鉀理論，創(chuàng)新勘查找鉀技術(shù)方法，提交我國(guó)新型砂礫型深層鹵水的評(píng)價(jià)技術(shù)；④實(shí)現(xiàn)找礦重大突破或新進(jìn)展。該成果主要依托“鉀鹽資源調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目在大浪灘-黑北凹地實(shí)施的中深水文地質(zhì)鉆孔（網(wǎng)度達(dá)到8km×4km）塊段求取砂礫層深部鹵水鉀鹽KCl（333+334）資源量3.5億t。

2.成果簡(jiǎn)介

（1）通過(guò)收集調(diào)查區(qū)2D地震數(shù)據(jù)，利用已有水文-地質(zhì)鉆孔巖心及測(cè)錄井資料進(jìn)行井-震聯(lián)合標(biāo)定反演，總結(jié)了該套砂礫儲(chǔ)鹵層的地震反射特征：如黑ZK01孔砂礫儲(chǔ)鹵層頂、底部均為一套連續(xù)性較好的強(qiáng)振幅反射同相軸，儲(chǔ)鹵層內(nèi)部為一套連續(xù)性稍差、振幅較弱的同相軸反射，儲(chǔ)鹵層向北逐漸變薄直至尖滅（圖1）。通過(guò)對(duì)該套儲(chǔ)鹵層?xùn)|西、南北向剖面追蹤，認(rèn)識(shí)到該套儲(chǔ)鹵層總體上由西向東埋深逐漸變淺，由北而南埋深逐漸變深（圖2）。進(jìn)而勾畫了該套砂礫儲(chǔ)鹵層的空間展布狀態(tài)。

圖1 12128測(cè)線黑ZK01孔砂礫儲(chǔ)鹵層地震反射特征

圖2 大浪灘-黑北凹地02-03013.5線從北到南層位解釋剖面

（2）利用大浪灘-黑北凹地2010—2017年已有水文-地質(zhì)鉆孔抽放水試驗(yàn)及水質(zhì)分析數(shù)據(jù)，結(jié)合地震解釋、反演，圈定出該套砂礫儲(chǔ)鹵層空間分布范圍，以此為基礎(chǔ)，按照KCl品位0.5%，估算了大浪灘-黑北凹地該套含水層KCl（333+334）資源量為3.5億t。

（3）通過(guò)鉆孔巖心年代學(xué)研究，厘定了該類砂礫層孔隙含鉀鹵水的地質(zhì)時(shí)代與儲(chǔ)鹵層沉積環(huán)境（圖3）。對(duì)北部山前帶代表性梁ZK05鉆孔古地磁測(cè)年研究可知，B/M界限的深度位于94m處。149m前巖心沉積速率相對(duì)較慢（0.14m/ka），推算出鉆孔最頂部年齡約為111ka，這與該區(qū)出露晚更新世地層的實(shí)際地質(zhì)情況相符。149m后沉積速率相對(duì)較高（0.2073m/ka）。推算出鉆孔330m深處的年齡為2046ka。這也是砂卵礫石開(kāi)始堆積的時(shí)間。梁ZK02孔巖心古地磁測(cè)年求得其底部1000m處年齡為2.58Ma，巖性表現(xiàn)為黃褐色、棕紅色、灰白色含粉砂黏土，而到梁ZK06孔，其底部1000m處古地磁年齡為2.1Ma，巖性為粗粒含粉砂石鹽。以上表明，由北部阿爾金山前向南大浪灘干鹽湖凹陷中心，巖相由扇三角洲前緣的砂礫逐漸過(guò)渡到濱湖的含粉砂黏土（梁ZK02），直至鹽湖沉積(梁ZK06)。由此可知，這種新型砂礫層含鉀鹵水儲(chǔ)鹵層形成時(shí)代為2.58～2.00Ma，為早更新世早期（鄭綿平等，2015）。

圖3 梁ZK05、梁ZK02、梁ZK06鉆孔沉積對(duì)比

（4）利用野外鹽田得到的約4.5t光鹵石混鹽，采用冷分解-磨礦-浮選原則工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大試驗(yàn)及精礦制備，獲得了KCl品位為91.25%的浮選精礦產(chǎn)品50kg，鉀回收率為61.71%（圖4），其中鎂鈉雜質(zhì)含量均較低，產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到GB6549-86氯化鉀產(chǎn)品農(nóng)業(yè)用三級(jí)品要求。

圖4 KCl品位91.25%的鉀鹽

3.成果意義

柴達(dá)木西部新型砂礫型富鉀鹵水大資源量的發(fā)現(xiàn)，表明該區(qū)上新世—早更新世有較大鉀資源潛力。近期，通過(guò)鹽田及室內(nèi)擴(kuò)大提取KCl試驗(yàn)，證明該類型深層含鉀鹵水盡管品位不高，但在柴達(dá)木這種極端干旱氣候條件下，通過(guò)野外鹽田攤曬完全可以生產(chǎn)出高標(biāo)準(zhǔn)鉀肥。如果加強(qiáng)該類型鉀鹽勘查評(píng)價(jià)力度，將為找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)實(shí)現(xiàn)鉀鹽增儲(chǔ)提供保障。商業(yè)如果能及時(shí)跟進(jìn)，該區(qū)有望成為我國(guó)最大鉀鹽礦山察爾汗的后備基地。

（中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 侯獻(xiàn)華 李洪普 鄭綿平 王云生供稿）