钾盐项目

钾盐项目（精选7篇）

钾盐项目 篇1

(一)全球钾盐资源分布及消费

世界钾资源较为丰富,资源总量达2500亿吨,其探明储量83亿吨K2O。全球钾矿储量很不均衡,主要分布在北美、欧洲、中东和亚洲泰国等15个国家。其中加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国四国探明储量占世界总量的92%。中国钾资源则总体贫乏,已探明钾矿的工业储量仅占世界的0.47%,主要集中在青海的柴达木盆地和新疆的罗布泊地区等内陆边缘省份,约占全国总储量的96%以上。根据预测,2010年以后中国钾盐缺口将增加到1000万吨以上。据国际肥料工业协会(IFA),全球化肥消费增加量的89%估计来自东亚、南亚和拉丁美洲这3个地区。美、巴西、印、中是世界钾盐进口的主要国家,占世界进口量的50%,中国进口量占全球进口总量的18.6%(占国内消费量的80~90%)。

(二)老挝钾盐勘探开发投资风险分析的意义

由于欧美国家钾盐开发较早如德国1863年开始开采钾盐,全球钾盐产地分布更加失衡。加拿大、俄罗斯、德国等已经成为主要钾肥生产国,其产量占到全球总产量(约3500万吨K2O)的85%。由于钾盐集中在世界几个寡头手中,因此充分响应国家资源利用“走出去”战略,建立起我国强有力的钾肥资源保障体系,以保证我国农业的可持续发展具有深远的战略意义。但是世界较有潜力钾盐矿区基本被寡头垄断,我国所能进入的主要是前苏联个别国家,和资源条件相对较差荡的东南亚如泰国、老挝等国。

老挝钾矿位于泰老中新生代盆地,与世界上其它钾盐产区资源略有不同,老挝及泰国钾盐主要矿物是光卤石而非易采易加工的钾石盐。在获取资源同时,也将面临较大风险。对投资项目的风险因素、风险程度进行综合分析,判定勘探投资项目的风险状况,可以为投资决策者提供一定依据。特别在市场经济条件下,投资主体多样化,由以前国家主导地勘工作向商业性地质勘探投资转移,投资项目的成功与失败都直接与各投资主体自身利益密切相关,因此投资者决策时不仅要考虑项目潜在的效益,更要重视项目的风险。

(三)老泰钾盐勘探开发投资项目的主要风险

老泰钾盐勘探开发投资项目由于钾盐行业的特殊性以及国外更多的不可预测因素使得其投资收益与国际国内政治经济状态、资源地质条件、地理环境等包含大量不确定因素有关。通过对以外及正在实施项目的分析总结,影响老泰钾盐勘探投资的主要风险有以下几点:

1. 政治风险

老挝为内陆国家,人口少,信奉小乘佛教,经济对外依存度大,政局较稳定;现有法规鼓励开采其境内的光卤石矿床;该项目的建设将为老挝带来大量财政收入和就业机会,从一个方面促进东盟国家的友好合作,也会促使老挝及其周遍国家相关的运输和港口、以及第三产业的发展;国内已经有几家企业入股参加老挝钾盐的勘探开发建设。相对钾肥资源同样丰富的FSU来说,在老挝投资建设我国的大钾肥生产基地,涉外的合作社会环境风险较小。

2. 融资风险

国际上几大主要钾盐生产商单位规模都在100万/吨年氯化钾以上。致使各国企业在海外寻求钾盐资源时目标都很大,对勘探及其后续资金要求庞大。如泰国帮内那农钾矿,该矿设计起步规模110万吨/年氯化钾,由于自1997年完成勘探并建设了试验性开采至今投入达数千万美圆,各股东对后期开发资金筹措意见不统一,故该矿仍未投入建设和产生效益,负债越来越巨大。

3. 经济政策风险

政策风险包括面广,如资源国外国投资管理体制对外国公司运作造成的困难,资源国矿产法规、税法的修订等,如老挝地方政府对中方控股的老挝水泥工业公司要求提供征收营业税率翻倍,加大企业经营负担陡增营业风险。

4. 环境保护风险

老挝钾矿相对世界老牌钾矿如加拿大PCS各矿山埋藏较浅,为110米到500米左右,后期开采加工环保工程中最主要的是防止地表沉降塌陷,和解决尾盐和尾卤的处理问题。项目开采区域地处热带雨林气候,森林密布,河网发育,沿线还有世界遗产保护区域,对环境保护要求标准高。如老挝湄公河对岸的泰国乌东坦尼钾矿,加拿大APR公司岂今已经投资5千多万美圆,但由于地处世遗保护区附近,在完成可行性研究和EIA后迟迟无法得到泰国政府开采许可,使前期巨额资金沉淀无法收回。

5. 地质勘探可靠性风险

世界钾盐从1863年诞生到现在,相关学科技术的进步一直促进钾盐工业发展。为了得到尤其是一个新区的全面认识,多种高科技手段如物探综合方法勘探包括大比例尺重力、地震从二维到三维,地震资料解释从人工到海量计算机处理,核辐射综合测井,高密度电法等这些新技术使用会提供对资源认识程度,但也大大增加勘探成本。由于目前国内公司采用高科技在钾盐中的应用不普遍,国外技术保密,能借鉴经验极少,因而应用就有风险,不综合应用这些物探高技术,单纯依靠钻探解决可溶性钾盐勘探风险更大。

6. 外部建设条件风险

采用铁路运输的运输方式是最经济的,但老挝没有铁路,仅为该项目投资建设铁路,是不可行的。水运也受到的条件限制,不能大规模运输。利用现有公路运输,自备车辆投资、和运营费用也是不经济的,因此,本项目采用国内一些项目的做法,利用社会运力解决,在老挝采用该运输方式由于道路路况原因的可行性风险影响较大。燃料来说钾盐开发中需采用强制蒸发,目前老挝企业采用的燃料为越南进口煤炭,由于项目用煤量大,煤源的供给能力、煤的质量及价格变化目前还难以预测,因此,燃料也是本项目风险影响较大的因素之一。

7. 项目经济评估结果可靠性风险

即经济风险,经济矿床地质条件多变性导致预期收益变化,投入和产出和期望值背离产生的风险。评价是在现有资料基础上作出,其可靠性受区块的资料实际情况和评价人员自身的素质两个方面影响。

评价结果可靠性表现在两个方面:一是地质风险,即错误地评价勘探开发区块的资源潜力;二是技术和商务风险,即错误的评价勘探开发区块所必须的技术要求或资金使用。在钾盐项目基础设施投资、合同条款等确定性强的因素的评价过程中出错的几率较少,受资料的限制和地质条件复杂性的影响,评价常常在综合判断中产生较大偏差,致使项目失败。在过去的几年中,国内中寮公司率先在老挝取得钾盐开采证并进行了试验性开采工作。现有的开采和加工设计方案主要是基于选择性溶解开采。由于评价圈定方法欠周全,圈定试验装置规模过小(5000t/a氯化钾)导致经营成本过高,装置根本无法正常保本运行。目前也处于停产状态。

8. 钾肥产品市场风险

即矿产品价格的短期波动和长期走势在预测时的不确定性对矿产勘察经济效果的影响所产生的风险。虽然世界钾肥的生产能力仍相对过剩,但生产、销售和消费的分布极不平衡,鉴于本项目主要产品氯化钾质量达到国际标准,地理位置在亚洲钾肥需求国家或地区的中心附近,年需求量超过1300万t且均需进口;产品离岸成本费用较低,具有一定让利空间;从世界钾肥贸易价格来看也处于缓慢上升趋势,由90年代末期徘徊在120美圆/吨攀升到东南亚到岸价近500美圆/吨。产品市场风险很小。

(四)风险应对策略

1. 从工程开发可行性出发综合考虑勘探目标

受国内勘察体制影响,由纯粹的地质勘察单位主导的勘探所追求的主要是完成资源量。而在老挝其钾盐厚度大的储量高的区块多位于短背斜等构造上,由于光卤石的特殊塑性、脆性和易溶性,这些构造并不很利于后期开发。同时整个万象盆地可能赋存有光卤石的二次分解产物钾石盐,其具备比光卤石更优越的后期工程可行性,但多半矿层较薄,地表重力特征正异常易被忽视。就光卤石来说易于开发的产状较平坦的矿体也易被一些勘探方法忽略,必须结合标的开展多方法多手段勘探。

2. 总体规划、分步实施、因地制宜、滚动发展

从老泰两国已有钾盐开发经验教训看,过去的勘探及建设装置起步或规模过小无效益,或规模过大,相关开发因素处理不当,使项目陷于极大的被动。推荐勘探项目初期在环境容量条件较好地区建设120 kt/a氯化钾装置,优势是对资源适应性好,外部条件要求不高,能妥善处理制约项目大规模开发的运输、环保、能源等等问题,有完全的市场容量和抗衡价格竞争的保障,从而能为大规模开发试验并最终提供更为经济合理的加工工艺方案及其参数,同时也具有一定规模效益。这也是世界各大钾肥基地的发展之道。起步120kt/a装置重点在寻求一个在国外开发钾矿资源的有效模式。

摘要：钾盐是农作物增产的主要肥料成分,也是国民经济诸多行业不可替代的重要化工原料。由于我国家钾盐资源储量相对不足和钾盐消费的急速增长,我国企业不得不进入国际钾盐市场,并率先在老挝有一定突破,但老挝钾盐勘探开发有着特殊的风险。文章分析举证了各类风险,并提出建立防范规避风险的应对策略。

关键词：钾盐勘探开发,风险分析,策略

钾盐项目 篇2

2008年, 中寮矿业就地投资新建年产65万t光卤石采矿及加工工程项目。该项目包括地下矿山采矿和地面加工氯化钾两大生产系统。矿山采矿规模为年产65万t光卤石, 属中型化学矿山, 主要用电负荷为主井提升机、副井提升机、主通风机、井下排水泵、空压机、胶带机、掘进机等, 用电设备安装总容量约为6 282 k W, 工作总容量约为4796 k W, 其中副井提升机、井下排水为一级负荷, 其工作总容量约为1974 k W, 其它大部分用电负荷为二级负荷。地面生产加工装置为年产5万t氯化钾及配套公用工程, 装机容量为3 000 k W, 负荷类型按3级考虑。根据项目基本建设流程, 矿山要先于地面装置开工建设, 需要安全稳定的施工电源, 原有的电源容量和可靠性都不能满足要求, 必须建设新的电源。按照总装机容量9 300k W, 总工作容量约7 000 k W考虑, 新的总降压站容量按10MVA设计, 并随负荷的增加再伺机扩容。

1 老挝电力现状

老挝是东南亚地区唯一的内陆国家, 属热带季风气候, 水利资源较为丰富, 但水力资源开发程度很低。年降雨分布极不均匀, 4~10月的雨季降雨量大, 强度高;11月至次年的3月的旱季降雨量非常小, 几乎可以不计。老挝没有石油资源, 煤资源也较少, 主要是靠水力发电, 没有火力发电作为调峰, 电压昼夜峰谷差值较大。以110 k V为例, 现场观测到的最高峰值可达119 k V, 最低谷值是103 k V。老挝属传统的农业国家, 工业基础极其薄弱, 电力系统基础也很落后, 其国家电力系统的输电骨干网络是110 k V的输电网, 按东南亚惯例采用22 k V。与中国、越南、泰国有电力网络连接, 连接的紧密度不高, 主要是雨、旱季调峰作用。电力用户以政府机构、商业、民用为主, 工业用电所占比例少。电网的稳定性差, 设备也比较落后。在2008年以前老挝发电量还有富余, 还在向泰国和越南出口电能, 之后由于国内工业用户的增加, 老挝开始变成一个电能进口国家。老挝国家电网归属于老挝能源矿产部下属的电力总公司管理, 下辖省级电力公司, 本项目所在地属万象市电力公司所辖范围。

2 钾盐项目可用电源分析

2.1 供电方案

经对万象市电力公司所辖电力供应的多方调查, 提出了3种供电方案。

方案1:在现有的一期电源基础上进行扩容。

方案2:从塔贡站重新架设一条22 k V至项目所在地的专用线路。

方案3:设法从老挝国家电力骨干网110 k V级入网, 将原有22 k V线路作为一个备用回路考虑。

以上方案从以下7个方面进行论证:

(1) 现有供电电源是否满足容量需求; (2) 电源点有无富余容量供将来有扩容; (3) 电源点的安全可靠性; (4) 能否满足矿山供电双回路的电源要求; (5) 建设投资成本; (6) 建设周期 (由于当地热带气候原因, 总降压站土建和输电线路建设必须在旱季开工和完工, 否则在雨季施工会非常困难, 建设成本会大幅增加) ; (7) 老挝国家电力公司批准的可能性。

2.2 不同供电方案的分析讨论

2.2.1 方案1

在现有的一期电源基础上进行扩容, 优点是可以利用现有线路稍加改造, 重建一个总降压站就满足目前阶段的要求, 可以节省部分建设成本, 建设周期也比较短, 获得批准的可能性较大。但存在的问题有3点: (1) 塔贡变电站的主变压器是22 MVA, 目前的负荷已经到了15 MW左右, 项目本期的容量按10 MVA考虑, 扩容的余地不大。 (2) 22 k V线路在老挝是配电网络, 从塔贡变电站出来的这条线路到钾盐项目所在地要经过数个村镇, 已经有三十多个“T”接点了, 呈树枝状结构, 供电的可靠性极差, 据现场2006年8月的一次不完全统计, 最高一天停晃电次数达18次, 短是晃电, 长则几分钟到几小时。在长达半年的雨季这种现象非常突出。这种供电质量对于矿山安全和化工生产是不能接受的。 (3) 还是只有一个电源点, 不能满足双电源进线的要求。该方案经过讨论最终被放弃。

2.2.2 方案2

从塔贡站重新架设一条22 k V专用线路。在塔贡站要增加一个22 k V的出线间隔, 新建一条15 km的22 k V线路, 增加建设成本, 提高了供电的安全可靠性, 但方案1存在的其他问题还是没有得到解决, 该方案还是存在较多缺陷, 只能作为备选方案。

2.2.3 方案3

设法从老挝国家电力骨干网110 k V级入网, 将原有22 k V线路作为一个备用回路考虑, 这样可以基本满足1~4项的要求, 这需要找到合适的110 k V电源点, 兼顾4~7项的要求。

2.2.4 方案比较

3种不同供电方案比较见表1。

通过现场调查发现, 在钾盐项目所在地东面约3 km的地方有一回高压线路通过 (经后来的线路勘测确定是2.862 km) , 经过咨询老挝电力公司, 这是从南曼3水电站 (Nam Man 3 H/P) 到柯沙阿德 (Koksa-ad) 开关站110k V联络线 (下文简称N-K线) 。水电站的发电机是两台20MW的水轮发电机组, 升压变压器是两台25MVA变压器, 线路是240 mm2的钢芯铝绞线, 线路中间没有任何用户, 详见图1、图2。这路电源完全能满足上述1~4项要求, 而且从投资成本比较来看, 如果能从这条线路上“T”接至钾盐项目所在地, 其建设成本和周期有可能还低于方案2, 这是因为:110 k V的电力设备都是标准设备, 易于采购和维护;备件采购容易;从国内采购还可以享受出口退税和老挝进口免税等优惠;人员培训方便;维护成本较低而22 k V的电力设备在国内属于非标设备, 定制价格高, 当地采购价格也很高, 而且存在维修、备件、人员培训等诸多问题。加之110 k V线路长度只有22 k V线路长度的1/5, 经过综合测算, 两个方案的造价大致相当。经过论证将此方案作为首选方案, 但存在最大的问题是如何解决第7项问题。

由于钾盐项目是中老政府之间的合作项目, 老挝政府也希望早日建成产生效益, 项目建设方也做了大量的基础工作, 经过多方努力和调协, 老挝国家电力总公司同意本项目电源接线从110k V级入网。

3“T”接方式和“Π”接方式的比较

在老挝国家电力总公司同意本项目的电源从110 k V级入网要求后, 双方就入网接线方式上产生了分歧。

我方提出的是N-K线上“T”接方案, 输电线搭接点是N-K线的NK32号铁塔, 选择此铁塔是因为该塔正好是耐张塔, 可以节省部分线路建设成本。老挝国家电力公司同意在该点搭接, 但要求接入方式是“Π”接。两者的接线方式见图3、图4。

两者的接线方式只有一字之差, 但运行方式和建设投资成本区别很大。

“T”接方式对于钾盐项目建设方来说建设成本较低, 管理、运行、维护成本也较低, 但如果在从“T”接点之后到本钾盐项目总降压站110 k V进线隔离开关之前的输电线路 (这段线路下文简称钾盐专用线) 发生线路短路、接地故障或雷击事故, 都有可能造成南曼3水电站或柯沙阿德开关站的出线断路器跳闸影响到老挝国家电网的安全性和稳定性。

“Π”接方式正是老挝国家电力公司从电网安全性和稳定性的角度考虑提出的, 这种方式可以在钾盐专用线发生故障的情况下将钾盐专用线切除, 保证N-K线的正常运行。但这种方式的建设成本太高, 在管理和维护中存在很大问题。“Π”接方式可以有两种方案选择, 方案一也就是老挝方希望的方案:在接入点断开就地“Π”接, 这需要就地建一个开关站。出于巡检需要还要建一条直线距离为2.86 km的专用公路, 公路要经过水田, 热带丛林和雨季形成的沼泽, 施工难度大, 造价高;开关站本身土建及设备成本也很高, 而且这个站的维护管理也很成问题, 不可能由建设方专门派人值守 (该地点过于偏僻, 老挝方也不愿派人值守, 这样就可能成为无人值守站) 。一旦发生故障难以及时发现和解决, 反而成一个故障易发点。方案二就是钾盐专用线采用同塔双回架设, 延长输电线路, 将“Π”接点放在中寮钾盐准备建设的总降压站内, 这样节省了建专用公路的成本, 输电线路建设成本略有增加, 设备投资大致相当, 但带来一个产权归属和管理问题, 总体来说, 采用“Π”接方式对钾盐项目建设方极为不利, 据测算, 按最简方案配置最少都要增加900万元的建设成本, 还有难以克服的产权、管理以及维护等诸多问题。项目建设方内部经过反复论证, 还是希望采用“T”接方案。为说服老挝电力公司接受“T”接方案, 项目建设方提出以下主要意见:

1) 从线路长度来说, “T”接方案只是相当于将原有的N-K线延长了2.86 km。对于全长34.6km的N-K线路来说增加了约8%的线路长度, 也相当于只增加了8%的线路故障可能性, 为了这8%的故障可能性增加如此大的投资, 建设方认为难以承受, 从投资上来说不太合理。

2) 为减少钾盐专用线上出故障的可能性, 减少老挝方的顾虑, 项目建设方将在老挝110 k V输电线路标准的基础上, 提高一个等级来设计和施工该线路, 例如提高铁塔等级, 降低防雷接地电阻, 加密避雷器设置间隔等措施, 连线路绝缘子都比N-K线路多加一片。

3) 项目建设方向老挝电力公司承诺, 如果是因为钾盐专用线路故障的原因导致N-K线路停运 (南曼3水力发电机组无法出力) , 项目建设方将补偿售电的直接损失。按老挝居民用电标准0.15元/k W·h, 每天按发电机组满负荷出力标准计算, 最高补偿额也只有40 000×24×0.15=14.4万元, 这个补偿额是项目建设方可以承受的。

经过多轮的会谈以及双方专家组对方案的技术评审, 老挝国家电力公司最终接受了我方的意见和建议, 通过了“T”接方案, 项目建设方争取到了最好的结果。

4 钾盐专用线路和总降压站实施

2009年2月1日, 工程正式开工。2009年4月, 完成输电线路建设和总降压站的土建工作, 转入设备安装和调试工作。2009年5月15日钾盐专用线通过了老挝国家电网公司组织的验收, 得到老方的好评, 同月, 中寮钾盐总降压站启动委员会成立, 开始相关工作。2009年7月8日, 完成调试工作, 钾盐专用线和总降压站具备受电条件, 总降压站一次受电成功。2009年8月12日, 第一路到矿山建设施工的10 k V电源供出, 总降压站工程建设结束。

5 结语

中寮钾盐的总降压站工程建设项目在建设方的精心组织下, 克服了海外工程在国内预想不到的诸多困难, 通过对可用电源等级、电源点选择研讨、入网方式的论证以及和老挝国家电网公司的反复磋商, 精心进行项目组织, 顺利完成项目建设。到目前为止, 钾盐专用线和总降压站一直正常安全运行。在整个过程中充分满足工程建设中对经济性、可靠性、安全性、合理性、施工时间等诸多因素的要求, 是一个较为成功的建设项目。

摘要：阐述了中寮钾盐项目总降压站工程建设过程中供电电源的技术、经济选择, 以及与老挝110kV级国家电网的接入方式、技术方案论证和工程实施。

物探技术钾盐找矿远景评价 篇3

1 成盐环境与构造条件分析

本区干旱少雨的气象条件, 低洼封闭的内陆盐湖沉积环境和多源含钾物质的补给, 使罗布泊洼地具备了钾盐沉积的基本条件, 尤其是航空伽马能谱测量发现湖盆周缘山区有大面积富钾岩石出露, 表明湖盆蚀源区内含钾岩石很多, 钾质来源极为丰富。

高精度航磁资料研究表明, 罗布泊地区为磁性基岩埋深达9km的深坳陷, 周边受断裂控制, 具有“高山深盆”成盐构造模式的典型特征。航磁反映的与盐类沉积有关的构造现象有以下两点, 对评价本区找钾远景有其重要作用。

1.1 罗布泊坳陷的东部及南部, 磁场特征比较复杂, 航磁划出了5条^15:

、1^^5:向隐伏断裂, 导致结晶基底自西北向东南逐渐抬升呈现出阶梯状断陷的构造特征。此现象说明该区构造活动强烈, 中新生界盖层构造受深部构造控制, 且继承性较好, 致使古湖盆解体后形成了上述有利于钾盐沉积的多个盐类沉积中心。

1.2 罗布泊残湖以东, 即上述椭圆形低放射性场及其以东地区

在大片平稳负磁场中, 分布有多处局部高频磁异常, 推断是由喜马拉雅期基性火山岩引起, 估算埋深1km左右。强烈的火山喷溢活动, 很可能在该地浅变质基岩之上, 形成一层由玄武岩岩被构成的不透水层。据此推测该地卤水埋深较浅, 水量较丰。做为旁证, 此处不仅地势低洼, 且航空物探发现的5处易溶性钾异常及低阻良导电磁异常等找矿线索均位于区内, 这显然与此处浅埋卤水及钾盐沉积有成因关系。

2 钾异常排序及建模

为优选找矿靶区, 对全区钾异常进行了聚类分析, 以便在归组分类基础上对找矿目的物予以客观的评序。由于预测矿种单一, 成因类型相同, 故聚类后各单元 (异常) 间的亲疏关系比较清楚。在分类谱系图上明显把全区钾异常划分为以下三类:

第I类钾异常共20处, 均由易溶性钾异常引起, 是寻找固、液相钾盐的直接找矿线索。此类异常的地球物理特征是: (1) 产于由石盐壳层引起的低放射性场内, 对应三频航电为低阻良导电磁场区; (2) 铀、钍含量低而平稳; (3) KCI含量较高, 在低背景衬托下钾异常反映得比较清晰。

第Ⅱ、Ⅲ类钾异常, 大部分找矿意义不大, 仅位于湖盆边缘或由富钾岩石引起的钾异常有一定找钾前景, 余者均由岩性引起。

以航空伽马能谱参数为主要判别标志而建立的钾盐地质一地球物理找矿模型, 经在多处检验, 表明该找矿模式具有普遍性和实用性。

3 钾盐找矿靶区评述

在找钾远景区划基础上, 以钾异常排序为依据, 进一步把I级找钾远景区内那些找钾标志最为明显的异常, 成盐构造较为有利的地段划成一片, 列为需优先安排地面查证的重点找矿靶区。按此原则全区共圈出八级找钾靶区4片, B级找钾靶区2片, 靶区总面积约1200km2, 现分别简述如下:

3.1 A1找钾靶区位于测区中部, 地质上称之“罗北洼地”。区内及其边缘有K-13、14、15及K-12、K-21共5处易溶性钾异常, 其范围与航磁反映的断凹位置相符, 靶区面积约350 km2。表层易溶性钾盐含量较高, 三频航电显示为低阻良导异常, 且与卫片中的暗色影像相互印证, 找钾标志最为醒目。推断区内赋存有高品位固体钾盐和含钾卤水, 尤其是靶区西侧, 因受V向断裂阻隔, 其地下卤水更较东部丰富。据悉, 新疆地质三队继1992年钾异常地面查证工作后, 近年来又由地科院牵头, 在该耙区内开展了地面找钾工作, 经简易勘探, 于地下1m深处发现卤水钾矿, KCI质量分数达1.53%~1.6%。目前仍在勘探, 有望成为新发现的大-特大型钾盐矿床。

3.2 A2找钾靶区位于罗布泊残湖东约37 km的石盐壳层内, 航磁反映的NE向断阶带上, 面积约260 km2。该靶区以K-10钾异常为主体, 全钾含量达3.3%, 三频航电反映为低阻良导异常, 且与卫片中的深暗色影像吻合, 据此推断该地应是寻找固、液相钾盐最有利地区。

1992年11月, 新疆地质三队根据航空伽马能谱异常地面查证建议书提供的资料, 对K-10钾异常进行了地面检查, 发现并圈定了约75 km2的钾盐矿化区, 固体KCI质量分数达5.5%, 且经钻探于2m深处发现卤水, 卤水压。质量分数达1.69%, 达到了工业品位要求。选用丰度估计法估算, 其钾盐远景储量有望达大型规模。

3.3 A3、B2找钾靶区位于测区东南部的石盐壳层内, 靶区面积分别为160 km2和120 km2航磁反映为一基岩埋深约2km的凹陷, 与东部椭圆形低值伽马场分属于两个盐类沉积中心。区内有K-3、4、5三处易溶性钾异常, 尤以A3靶区内的K-3异常范围最大, 找矿前景更为有利。

K-3钾异常位于阿尔金山南坡冲积扇前沿, 与南部钾质量分数高值区连成一片, 其成因可能是由冲积扇中孔隙卤水经蒸发、析盐而成的含钾石盐壳所引起, 表明区内地下径流发育, 钾质补给充分。鉴于该地基岩埋深较浅, 盐壳导电性良好, 故划为寻找卤水钾盐的有利地区。

3.4 A4、B1找钾靶区位于罗布泊残湖南部, 其中A4靶区向南已延出测区。两区内的3处易溶性钾异常, 尤以A4靶区内的K-1异常钾质量分数最高, 全钾质量分数达5.5%, 找钾标志最为明显。

A4靶区位于地势低洼的“耳轮”状影像区内, 基岩埋深较浅, 火山岩十分发育。纵观该区低放射性场和低阻良导电磁场特征, 推断区内除沉积高品位固体钾盐外, 还赋存浅层富钾卤水, 成盐成钾条件十分有利。

结束语

综上所述, 罗布泊地区航空物探综合测量找矿效果十分明显, 各种找钾线索准确可信, 据此优选出的找钾靶区或异常, 有的与已知钾盐矿床吻合, 有的经地面查证钻探见矿, 展现了罗布泊地区良好的找矿前景。预测在7 100 km2石盐壳层和1 200 km2的找钾耙区内, 有望发现3、4处大、中型钾盐矿床, 其远景储量可望达到超大型矿床规模。

参考文献

[1]物化探局调查组.航空物探工作在地质部[J].航空物探技术, 1988.[1]物化探局调查组.航空物探工作在地质部[J].航空物探技术, 1988.

隐伏钾盐矿床地震响应特征研究 篇4

钾盐矿床是卤水沉积演化最后阶段的产物, 它是一种分布有限且极易溶的矿产, 一般地表难于找到它的直接标志, 故而找矿难度极大。目前, 世界上大部分的钾盐矿床都是在找油过程中由钻探发现的。根据各国钾盐找矿的经验, 单一的任何一种找钾方法所取得的效果都是有限的, 只有将地质观察分析、地球物理探测、地球化学与水化学等方法结合进行, 找到钾盐矿床才能收到殊途同归的效果。应用地震法探测钾盐, 国外有一定应用, 而国内这方面应用很少。作为油气目标勘探的最主要技术手段, 地震勘探具有资料覆盖面广、技术手段灵活多样、预测精度高等特点。由此, 讨论钾盐矿在地震资料上的响应特征, 从而提出加速油 (气) 钾兼探的工作建议。

1 钾盐的反射特征及对比方法

钾盐在地震剖面上所显示的特点是具有层状和透镜状的外形, 顶面显示为强、中强振幅的反射, 低于或高于围岩的频率, 盐体内部反射零乱或无反射, 盐体的底面一般表现为平或断续或上凸等特点, 盐体两侧有超覆或退覆的现象, 盐体具有明显的速度异常。下面就盐体不同部位的反射特征做一个详细说明。

1.1 盐体顶面的反射特征

由于盐体与围岩之间有明显的速度、密度的差异, 故盐体顶界面常为强、中强振幅的反射特征。在地震剖面上通常为2个相位, 其连续性、光滑度视所处构造部位而异, 构造高点部位一般连续性较差, 而处于较低部位一般连续性较好。其反射频率略低于围岩的反射频率。

1.2 盐体内部的反射特征

通常表现为零乱或无反射。

1.3 盐体底面的反射特征

由于盐体与围岩的速度差异造成不同的底面反射特征。当盐体速度与围岩速度差异不大时, 底界面近于平直或断续;当盐体速度高于围岩速度时, 形成底界面上凸。

1.4 伴随盐体的反射特征

由于盆岩密度不变, 故不受埋深和沉积时代的影响, 如此与围岩岩性的差异而造成不同的压实作用, 形成了上覆地层的披覆现象。

1.5 盐体两侧的反射特征

在盐体形成时, 同一时期的地层或较晚时期的地层超覆或退覆在盐体上。

钾盐盐岩的对比及解释在于综合运用物探、地质、钻探等资料, 是一件非常细致而耐心

的工作, 一般可分为3步:盐体的识别与对比。对比中应注意以下3方面。

(1) 相位对比:注意波的连续性和可对比性, 尤其是当波的连续性较差时更应注意波的宏观对比。

(2) 构型特征对比:要研究反射构型特征的变化, 确定盐体的分布范围和形态。

(3) 与围岩的关系:通过识别披覆、超覆 (或退覆) 等与盐体伴生的反射现象确定盐体的存在。

2 对勘探钾盐工作的建议

从地球物理勘探油 (气) 钾兼探的角度来说, 找钾盐工作存在2个关键问题:一是地震资料的应用;二是建立找钾盐的工作流程, 改变以往多就钻孔发现的盐岩而寻找钾盐的工作模式。为此, 有以下建议。

(1) 充分利用大量的各类资料找矿, 特别是石油地震勘探资料。

(2) 根据地震资料、钻探资料, 快速初步分析目标区域成钾条件, 作出类别预评, 指出找矿方向。

(3) 对目标区域补做一些处理工作, 甚至补做一些野外地震工作, 确定出最有利部位钻探, 利用探井资料作进一步成钾条件分析。

总之, 钾盐的勘探工作是有一定难度的, 只有综合地质、地震、钻探等资料才能提高勘探的成功率, 在各种资料的运用过程中也应注意有所取舍, 尽量发挥出所选资料的长处, 为油 (气) 钾兼探工作贡献力量。

摘要：钾元素在我国农业生产中发挥着重要的作用, 但由于勘探钾盐矿床难度较大, 我国每年需要进口大量的钾肥来辅助农业生产。目前, 世界上大部分的钾盐矿床都是在找油 (气) 过程中由钻探发现的, 为了提高钾盐的勘探效率, 由此, 从地球物理勘探的角度出发, 对钾盐盐体的不同部位在地震剖面响应特征进行了分析, 介绍了盐体的对比方法并最终给出了对油 (气) 钾兼探工作的一些建议。

老挝钾盐矿开发的技术创新工作 篇5

关键词：老挝,钾盐矿,创新,启示

老挝钾盐矿资源开发是中老两国政府经济合作、国家东南亚桥头堡战略的重点项目, 也是中国企业最早涉足老挝矿产资源的开发项目。2001年, 中老两国政府签署了《老挝万象盆地钾盐开发勘查及可行性研究协议》, 2003年, 云南省地矿部门完成了老挝万象平原钾盐矿资源的地质勘查, 2004年, 云南中寮矿业开发投资有限公司与老挝政府正式签署了《老挝万象盆地钾盐矿开采生产协议》, 取得了老挝政府颁发的《投资许可证》和《采矿许可证》, 并拥有老挝万象地区78 km2开采区, 8.6亿t钾盐矿储量30年的采矿权。由此, 在国家支持下, 云南省有关部门正式启动了老挝钾盐矿资源的开发工作。目前, 我国共有5家企业投资开发分布在老挝不同地区的钾盐矿资源。

1 老挝钾盐矿开发的技术创新

老挝钾盐矿开发的技术创新是支撑中国企业投资开发钾盐资源的核心, 之前, 国内外并没有对亚洲内陆地区大型地下固体钾盐矿资源进行系统的研究开发。2001年以来, 在中老两国政府支持下, 中国企业历经10年的开发研究, 在钾盐矿开采、加工、副产物回填等方面进行了系统的技术创新;在解决地下钾盐矿开采工程技术、大颗粒钾盐矿选矿工艺及装备、副产物回填等关键技术上取得了突破性进展, 奠定了建设工业化项目的技术基础。先后建成了5万、10万、12万、50万t/a产能的氯化钾生产装置, 总产能达到了77万t/a。

1.1 老挝钾盐矿资源的地质勘探

老挝钾盐矿是迄今亚洲发现的大型内陆埋藏型钾盐矿。2001年7月, 云南地矿勘查工程总公司与老挝国家计委签署《老挝人民民主共和国万象盆地钾盐开发勘查及可行性研究协议》。在国家和云南省支持下, 云南地矿部门主导实施了老挝万象平原1 970 km2的特大型钾镁盐矿矿产地质勘查, 于2003年8月形成了《万象钾盐勘查工作成果报告》:最厚钾盐矿层达238 m, 探明基础储量10 323×104t、控制储量29 155×104t、推断资源量32 325×104t、工业储量6.4608×104t、预测资源量1 336 196×104t。探明的储量可供年产100~3 0 0万t氯化钾的大型企业开采1 0 0年以上, 为中国企业在老挝建立100万t/a或更大规模的钾肥生产基地提供了充足的矿产资源保证。

1.2 老挝钾盐矿的技术开发成果

老挝钾盐矿资源的地质特征和开发环境与国内外钾盐矿存在显著差异, 前期没有可借鉴的成熟技术用于开发地下可溶性固体钾盐矿, 国内企业主要以盐湖卤水人造光卤石浮选加工钾肥生产技术为基础, 进行老挝钾盐矿资源的产业化开发。2004年以来, 围绕老挝钾盐矿资源的技术开发, 先后进行了5万t/a优质氯化钾先导性水采实验厂示范工程项目的可行性研究, 并与天津大学国家结晶中心合作, 开展了年产5 000 t钾盐结晶生产试验装置工艺包设计, 然后由自贡轻工业设计研究院完成了“5 000 t/a优质氯化钾示范先导试验装置”的施工图设计。2006年装置建成后, 进行了钻井选择性热溶取卤、浓缩结晶生产氯化钾的先导试验, 取得了试验数据。2007年9月, 云天化集团为加快老挝钾盐矿开发进程, 启动了“老挝钾盐矿开发5万t/a优质氯化钾示范工程项目”。为确保技术的可靠性, 实施了可溶性固体钾盐矿的创新能力建设, 建成了国内较为完整的钾盐矿矿物学、钾盐矿浮选加工试验研究、副产尾盐回填、氯化镁资源化利用、钾盐矿快速分析检测和标准化研究试验平台;进行了“2 500t/a钾盐矿高效柱式浮选中试技术开发”, 进行了老挝钾盐矿5万t/a氯化钾生产工业示范装置的工艺软件包设计, 开展了“老挝65万t/a光卤石采矿及加工工程”的可行性研究、初步设计和施工图设计和建设。实施了“老挝钾盐矿年产5万t氯化钾工业示范项目”关键技术研究和工业示范, 掌握了大颗粒钾盐矿分解分级—正浮选的工艺特性, 生产出符合国家标准的氯化钾产品。现已形成了较为完整的可溶性固体钾盐矿生产钾肥的基础理论、实验室研究、中试技术开发和产业化技术创新的开发体系, 共计申报专利16项, 获得国家发明专利授权6项, 形成了具有自主知识产权的老挝钾盐矿资源开发技术成果。2011年, 以云天化集团为牵头单位, 联合省内外5家企业, 5个研究院所及5所大学共16家单位共同组建“可溶性固体钾盐矿资源产业化开发—产业技术创新战略联盟”。2013年, 成立了“云南省可溶性固体钾盐矿工程研究中心”, 形成了一支由有突出贡献专家、教授、省级技术创新人才、博士、硕士和产业工人组成的钾盐矿资源综合开发利用技术创新团队, 为规模化开发老挝钾盐矿提供了有力的技术支持。

2 老挝钾盐矿技术开发需要解决的问题

老挝钾盐矿技术开发经历了从无到有的发展过程, 其技术创新是支撑资源开发的主体, 我们从确定和掌握老挝钾盐矿特性到资源开发和走向产业化, 存在着过于对现有钾盐生产技术的依赖, 对内陆地下沉积型可溶性钾盐矿的地质赋存条件、开采、加工和老挝的热带雨林环境等技术问题估计不足, 致使老挝钾盐矿开发过程中不断暴露出难以突破的工程技术问题。其主要表现在以下几个方面:

1) 老挝钾盐矿的基础研究工作还不能支撑其工业化开发。目前, 老挝钾盐矿的主要特征是光卤石的钾镁型盐矿, 其吸湿、耐温、溶解和分离等性能都需要通过相关研究, 建立基础理论数据, 以支撑钾盐矿的开采、加工和环境保护。

2) 前期在老挝钾盐矿开发项目上, 由于没有相关技术标准, 只能采用其它行业标准进行钾盐项目的工程设计、施工建设, 在实施中均碰到了不相适应的工程问题, 造成了相关的投资损失, 因此建立地下可溶性固体钾盐矿的工程施工、开采及加工的技术标准是非常必要的。

3) 老挝钾盐矿开发过程中出现最大的难题是工程技术问题, 主要表现在现有的装备技术并不适应老挝钾盐矿的开采加工。采用煤矿矿井混凝土施工方法不能满足钾盐矿建井要求, 采用的煤矿用采掘机开采钾盐矿存在盐雾环境的腐蚀, 吸湿后钾盐矿并不适合干破碎、筛分和输送, 传统钾盐矿加工设备难以满足大颗粒钾盐矿的加工要求等。

4) 老挝钾盐矿加工副产物的处理技术具有开拓性, 在尾盐回填技术上需要通过生产实践才能确认其可靠性和成熟性;在氯化镁母液加工技术上需要突破综合利用的技术难题。

5) 老挝钾盐矿加工钾肥的装备技术开发。中国企业投资开发老挝钾盐矿都存在现有钾盐生产装备技术的不适应性, 必须解决钾盐矿开采及加工过程的连续性、生产强度、耐高温、耐腐蚀等。

6) 老挝钾盐矿加工的环境保护。目前在老挝钾盐矿开发中环境保护最难的问题是氯化镁母液处理, 现有生产体系中设计有氯化镁母液浓缩加工装置和大型氯化镁母液存贮设施, 其一考虑是将氯化镁母液加工成固体氯化镁, 其二是将采矿和加工过程排放的氯化镁卤水存贮后在进行加工, 但以上处理方式成本高, 如何彻底解决氯化镁综合利用问题是老挝钾盐矿资源开发环境保护的重大课题。

3 老挝钾盐矿技术开发工作的思考

基于老挝钾盐矿开发的现实与未来, 需要着重解决钾盐矿采矿、加工、回填的联动生产的连续化问题, 需要在钾盐矿加工方面选择更为适宜的装备, 需要优化钾盐矿加工工艺流程, 需要掌握安全、可靠性强、运行成本低、投资省的钾盐矿连续采矿及加工回填及氯化镁规模化利用的生产技术。在解决地下钾盐矿开采的工程技术、大颗粒钾盐矿选矿工艺及装备, 副产物回填及利用等关键性技术取得突破性进展, 为建立境外钾肥生产基地提供支撑, 实现老挝钾盐矿规模化开发。

参考文献

[1]童鸿频.老挝钾盐勘探开发投资项目的风险分析[J].大众科技, 2008 (5) :104-105.

加拿大某矿床钾盐资源评价研究 篇6

关键词：钾盐,资源评价,加拿大

我国是一个钾盐资源匮缺的国家, 而钾又是工农业生产中不可替代的基本元素之一。因此, 钾盐矿被国家列入急缺矿种之一。加拿大是世界最大的钾盐生产国, 也是世界最重要的钾盐出口国, 是缓解世界市场钾盐需求的最重要国家。因此, 开展加拿大的钾盐资源评价工作, 能够为中加两国钾盐的评估与开采提供参考, 服务双方建设。本文将通过对加拿大某矿区的区域地质特征、矿藏开采条件进行分析, 并基于二维地震勘探、岩心钻探、地球物理测井、采样化验等综合勘查方法确定富矿区。最后采用单孔外推法确定了研究区内富钾层段的资源量。

1 区域地质特征

研究区内, 地表出露地层绝大部为第四系松散沉积物, 局部地段见有新近系、古近系及白垩系陆相沉积地层, 白垩系以下各地层单位区内未见出露。

区内岩石由前寒武纪中深变质的麻粒岩、角闪岩相构成。沿前陆台区向南广大区域内沉积了显生宙以来不同时代的地层单位, 包括早古生代寒武、奥陶、志留纪, 晚古生代泥盆、石炭、二叠纪, 中生代三叠、侏罗、白垩纪, 这些前陆台沉积地层组成了加拿大的超巨型沉积盆地。

盆地的下部沉积层序 (寒武纪至侏罗纪中期) 形成于被动大陆边缘期, 不同年代地层单位沉积层序在不断变化的浅海盆地中形成, 其下部由基底碎屑岩、碳酸盐和蒸发岩构成。

2 矿藏开采条件

区内微地貌略有轻微起伏, 局部地段在水流作用下, 见有切割不深的短浅沟谷, 地形总体上北高南低, 相对高差不大。

区内地表水系较为发育, 流经区内的河流由北西向南东流经本区, 河床宽阔, 水量丰富。在一些汇水洼地由于大气降水和地表水侧向补给, 形成规模不等的季节性湿地 (沼泽) 和时令湖泊, 其中时令湖泊汇水面积和流量大小受季节的影响, 丰、枯水期变化明显。

地层岩性是地下水赋存的基础, 在草原蒸发岩上覆约900m厚的盖层中, 各含水层间分布有厚度不等的泥岩、粉砂质泥岩层, 此类岩层颗粒细、密度高、透水性差, 构成了隔水层, 为上部地下水的储存提供了有利的条件。

据试验钻孔资料, 区内含矿 (钾盐岩) 岩系为一套海相蒸发岩, 由下而上可划分为硫酸盐岩组、岩盐组、钾盐岩组等三个岩组。蒸发岩上覆地层跨越了晚古生代—新生代的地质历史, 地层组成为一套海相、海陆交替相、陆相层状沉积地层, 岩相成分较为复杂, 软、硬岩类兼有, 软 (弱) 岩类:粉砂岩、细砂岩、沙砾岩、泥岩、粉砂质泥岩、粘土质白云岩、白云质页岩、斑脱岩等;硬岩类:海成石英砂岩、白云岩、石灰岩等。现依据现场地质鉴定结果, 对草原蒸发岩上覆岩层各类岩石按工程地质特征作以粗略划分, 大体有:松散岩类的粉砂土砂砾石岩组, 半固结黏土岩组;碎屑岩类的砂岩∕砾岩组, 泥 (页) 岩组;碳酸岩类的白云岩∕石灰岩组。

总体而言, 工作区内钾盐矿床盐背厚度薄, 上覆盖层厚度大, 岩相组合较为复杂, 局部岩体稳定性较差, 重点层段哈伯德盐床和戴维森盐床缺失, 矿床直接顶板为易软化变形的泥 (页) 岩层, 属于容易冒落坍塌的松软顶板。

3 资源量估算方法

本次预测的资源量估算范围是在勘探许可区推断钾盐赋存范围内, 单工程 (试验钻孔) 钾盐矿层厚度、品位均符合工业指标要求。预测的资源量估算的边界为基本工程间距 (6000m) 1/4的平推边界。

根据二维地震勘探解释成果、岩芯钻探成果及地球物理测井成果, 反映出本项目区内蒸发岩盐大范围分布, 且上部赋存有钾盐工业矿层, 推测钾盐矿层延展规模较大, 层位较稳定, 产状近于水平, 倾角一般3°-5°。矿层赋存范围内未发现断裂构造及其他异常。

据此, 参照中华人民共和国《盐湖和盐类矿产地质勘查规范》 (DZ/T0212-2001) , 确定本次预测的资源量估算工业指标如下:边界品位 (KCl) ≥5%;最低工业品位 (KCl) ≥10%;最低可采厚度为0.50m;夹石剔除厚度为0.50m。

水溶系列有害组分最大允许含量为:ω (Ca) ≤0.5%;ω (Mg) ≤0.3%;ω (SO4) ≤2.5%;ω (Na Cl) ≤5%。

工作区地层平缓, 构造复杂程度为中等, 参与预测的资源量估算的钾盐工业矿层共一层 (钾1号矿层) , 矿层厚度较为稳定, 倾角一般小于5°。工程控制为单工程点, 其余最低可采边界界线点为单工程外推点。参照中华人民共和国《盐湖和盐类矿产地质勘查规范》 (DZ/T0212-2001) 相关规定, 本次预测的资源量估算采用水平投影地质块段法, 利用钾盐矿层估算范围中心点 (钻孔) 厚度和水平投影面积估算预测的资源量。

计算公式1:Q=S×M×D

式中:Q-估算范围内的钾盐总矿石量 (104t)

S-估算范围水平投影总面积 (m2)

M-钾盐矿层估算范围中心点 (钻孔) 厚度 (m)

D-钾盐矿层视相对密度值 (t/m3)

计算公式2:P=Q×C

式中:P-估算范围内的氧化钾或氯化钾总资源量 (104t)

Q-估算范围内的钾盐总矿石量 (104t)

C-钾盐矿层氧化钾或氯化钾加权平均品位 (%)

4 资源量估算结果

(1) 预测的资源量估算范围水平投影面积

预测的资源量估算范围水平投影面积 (S) , 利用钻孔坐标计算出所有外推点坐标, 由Auto CAD软件辅助计算面积功能求得。

(2) 预测的资源量估算范围平均厚度

本次钾盐矿层预测的资源量估算, 所采用厚度 (M) 为钾盐矿层估算范围中心点 (钻孔) 厚度, 即M=1.63m。

(3) 预测的资源量估算范围钾盐视密度

本次预测的资源量估算, 钾盐矿石视密度值 (t/m3) 采用加拿大现产矿山 (相邻区) 历史测定数值:D=2.08 t/m3。

(4) 预测的资源量估算范围内的钾盐总矿石量及氧化钾资源量

Q=S×M×D

钾盐总矿石量:Q=4293863×1.63×2.08=14557913=1456万吨

根据实验室的化验数据可知, 氧化钾的加权平均品位为27.10%, 则氧化钾的预测资源量为:1456×27.10%=395万吨。

5 结论

通过二维地震勘探、岩芯钻探与地球物理测井等方法, 初步查明 (二维地震解释) 了加拿大某矿区的基本构造形态, 初步圈定出钾盐分布范围, 指出钾盐成矿区位于盆地边缘次级隆起带上, 利用单井外推法, 对工业矿层钾盐总矿石量进行了预测的资源量估算, 为1456万吨;氧化钾的预测资源量为395万吨。

参考文献

[1]中华人民共和国国土资源部.DZ/T 0212—2002.盐湖和盐类矿产地质勘查规范[S].北京:地质出版社, 2003.

[2]章少华.加拿大非金属矿床概要[J].中国非金属矿工业导刊, 2003, 3:49-52.

[3]郑大中, 郑若峰.论钾盐矿床的物质来源和找矿指示[J].盐湖研究, 2006, 14 (4) :9-17.

[4]宫述林, 等.钾盐矿床钻探工艺技术[J].探矿工程 (岩土钻掘工程) , 2011, 38 (7) :25-28.

[5]王存峰.我国与世界钾资源及开发利用现状[J].磷肥与氮肥, 2005, 20 (1) :10-13.

[6]马金元.马海钾矿床北部矿段资源概略评价及开采[J].中国工程科学, 2005, 7 (增刊) :296-300.

[7]C.F佩鲁萨.加拿大萨斯喀彻温钾盐选矿工艺评述[J].国外金属矿选矿, 2003, 10:23-26.

罗布泊超大型钾盐矿床发现记略 篇7

罗布泊是我国干旱地区著名的湖泊, 历史上曾是一个广袤300里, 鸟飞不过, 波涛浩渺的大湖, 塔里木河、孔雀河均有水注入。近40年来, 由于在入湖河流的上游建水库和大规模农垦开发等, 河水断流, 罗布泊干涸, 湖面成了坚硬的盐壳。

罗布泊地区在历史上曾经无限辉煌, 有过水美草肥的壮丽画面。随着楼兰的消失, 古丝绸之路的苍凉、罗布泊的干涸, 这个地区早已被世人遗忘并成了充满神秘色彩的死忘之海。

20世纪初瑞典探险家斯文赫定闯入, 并发现楼兰遗址 (位于罗布泊西北岸) , 罗布泊才渐为人知。1980年初夏的某一天, 中国科学院新疆分院副院长、著名科学家彭加木在罗布泊地区考察中失踪的消息传遍了神州大地, 传遍了全球, 罗布泊才引起了人们的关注。

16年过去了, 广播中再爆新闻:探险家余纯顺在罗布泊遇难。这位步行探险8年, 从死神掌中逃脱无数次的勇士却在这里倒下。此后不断有在罗布泊失踪和发现死尸的报道, 罗布泊便不能不令人谈虎色变。恶风毒日, 大片雅丹风蚀地貌如同迷宫一般, 一望无际的戈壁盐壳没有一棵草、一条溪, 夏季的地表温度时常高达摄氏70度。"天上无飞鸟, 地上不长草"便是这里的真实写照。因此, 有人称罗布泊地区为"死亡之海"。有人甚至把它称为亚洲大陆的魔鬼区"。

这些, 在熟悉罗布泊地区恶劣环境的地质科学家王弭力教授是十分了解的, 然而心系祖国找钾需要的她, 深感肩负的责任, 早把生死置之度外。她与课题组的专家们对柴达木盆地钾盐矿床成因和形成条件与塔里木盆地的对比研究, 以及前人有关资料分析, 认为塔里木盆地的罗布泊地区第四纪构造沉积环境演化历史和成钾条件都与柴达木盆地相似, 罗布泊大型盐湖沉积区有可能是另一个具有成钾潜力的钾盐找矿靶区。在罗布泊地区开展钾盐资源调查, 不仅可能继柴达木盆地之后, 在西北地区欧亚大陆桥沿线建成我国第二个钾肥生产基地。这对于缓解我国钾盐紧缺状况, 促进新疆盐化工发展, 加快国家西部战略计划的实施时进程均具有重要的意义。基于上述, 王弭力率领的课题组于1994年提出新疆罗布泊北部为钾盐远景区的科学预见, 1995年申请立项后就踏上了奔赴罗布泊的征程, 一干就是十几年, 直至发现超大型卤水矿床, 促进科研成果产业化。在这10多年攻关中, 他们将罗布泊作为勘察工程及科学试验场地, 在无水、无路、无人的生命禁区--死亡之海, 坚持深入到罗布泊第一线, 终于为祖国找到了储量为2.5亿吨的超大型钾盐矿床, 为我国开辟了第二个钾肥生产基地, 为祖国找钾事业立下了功勋, 为新疆的经济建设做出了巨大贡献。

罗布泊地区地质科学考察简况

建国前, 罗布泊地区的地质考察和地质调查研究, 基本上是一片空白。中华人民共和国成立以来, 中国科学院、原地质矿产部等部门的有关单位对罗布泊地区进行了较深入系统的科学考察和地质调查研究, 由于罗布泊地区自然条件极其恶劣, 交通十分不便, 这些科学调查及地质研究工作比较薄弱并存在空白区。据王弭力教授为《罗布泊盐湖钾盐资源》一书所撰"前言"中列举的资料如下:

1959年中国科学院新疆综合考察队从北穿过鲁克塔格山到罗布泊北部, 对孔雀河三角洲和塔里木河下游台特马湖一带作了全面的考察, 并分析了本世纪以来罗布泊水面的变化原因。

1960年, 新疆地质局第一区域地质测量大队五分队对K給46XXV幅 (巴勒衮布拉克) 进行了1∶20万区域地质调查, 该图幅已跨入王弭力等工作的北部, 描述了一个盐点, 并将地表盐壳定为Q1。

1964年, 《地质科学》 (第三期) 报道, 罗布泊盐类沉积物含光卤石、石盐及芒硝等。

1980~1981年, 中国科学院新疆分院罗布泊考察队对罗布泊南部"大耳朵"地区及新湖区进行了一次综合性科学考察, 出版了题为《罗布泊科学考察与研究》的论文集, 分析计算了地表盐壳中固体氧化钾资源量。

1988~1989年, 新疆地矿局第一区调队三分队开展了K給46給XXXⅡ幅 (库木库都克) 和XXXⅥ幅 (大平台) 1∶20万区域地质调查, 在大洼地, 采集9件固体样、8件卤水样;在铁矿湾, 采集7件卤水样;在龟背山南, 施工了9个探坑 (深1.5~2.2m) , 取固体样7件, 卤水样9件, 控制面积230km2, 分别计算了KCl固液相资源量。

1989年, 中国地质科学院矿床地质研究所盐湖组在"大耳朵"西部挖掘浅坑数个, 对其沉积环境进行了研究。

1991年, 原地质矿产部航空物探遥感中心承担305项目, 对罗布泊进行1/50万航空γ能谱测量, 在14400km2范围内圈出46个能谱 (钾) 异常。

1992年10~11月, 新疆地矿局第三地质大队与巴州矿管局、自治区盐业公司及若羌县矿管局等单位联合组队, 对91-10号等6个航空γ能谱异常进行地面查证。在91-10号异常的一个样坑中, 测得深0~0.3m段盐壳的KCl含量为5.5%, 深0.3~0.7m段的KCl含量3.25%, 并按91-10异常区面积初步计算了地表钾矿化带的KCl表外地质储量为32.7万吨。

1994年, 新疆地矿局第二水文地质工程地质大队开展1∶100万"新疆罗布泊-阿尔金-昆仑地区区域水文地质调查", 在91-10号异常西侧 ("大耳朵"西北部) 施工一个钻孔 (K1孔) , 孔深100.20m, 对该孔第四系地层作了初步划分, 论述了该区第四纪古气候、新构造运动及沉积环境。

挺进罗布泊发现超大型钾盐矿床

1995年, 在原地质矿产部定向基金项目的支持下, 中国地质科学院矿床地质研究所负责, 并由该所王弭力研究员任项目负责人, 与新疆地矿局第三地质大队原地质矿产部遥感中心合作的科研调查组, 首次对罗布泊东北部凹地"罗北凹地" (此前该地无名称, 为工作方便起见, 王弭力等将罗布泊东北部凹地命名为"罗北凹地") 进行野外地质调查, 发现了埋藏于地下的第四系盐层中的卤水钾矿。调查组在罗北凹地施工钻探揭示了第一层卤水层, 即潜卤水层, 厚6.54~14.84m, 潜水位埋深1.25m, 储卤层岩性主要为石膏及钙芒硝, 孔隙很发育, 平均28%。卤水样KCl含量平均1.59%。若按已控面积和厚度计算, 罗北凹地第一卤水层 (潜卤水层) KCl储量达4356万吨。这一成果是我国近年来找钾工作的重要突破。

1996~2000年, 由中国地质科学院矿床地质研究所负责, 并由该所王弭力研究员任项目负责人, 与中国地质大学 (北京) 、新疆地质矿产局第三地质大队, 中国地质科学院水文地质工程地质研究所等合作, 共同承担国家科委305项目"罗布泊地区钾盐资源开发利用研究"专题研究和国家计委调查项目 (后者由新疆地质矿产局第三地质大队负责) , 继续在罗北凹地开展钾盐科研和找矿, 揭示出潜卤层下部确实存在数个承压卤水矿层。浅部卤水矿层控制面积达1300km2, 厚度3.8~24.98m, 卤水KCl平均品位1.3%;下伏数个承压卤水层, 累计厚度达84.2m, 孔隙也较发育, 卤水KCl平均品位1.45%。按控制的面积、厚度和品位计算, 罗北凹地揭示的卤水KCl资源量达2.5亿吨, 属超大型规模。实践证实了专题研究者的预见:罗布泊地区构造演化历史和成盐条件与柴达木盆地相似;已知柴达木盆地各钾盐矿区潜卤层之下都有厚度为50~300余米不等的承压卤水矿层, 预计罗北凹地也有相当可观的承压卤水层, 其远景储量可望达到超大型规模。此外, 卤水中丰富的硼、锂等伴生有益元素可综合开发利用。这些成果的获得, 体现了科研指导生产, 生产促进科研的方针的正确性。

该项目为国家"九五"科技攻关项目, 其研究成果发表于《罗布泊盐湖钾盐资源》一书, 中国科学院张彭熹院士为该书作序。在序言里, 对该专题研究的成果作了高度的概括:序言中写道:《罗布泊盐湖钾盐资源》一书, 是5年来在大量野外地质调查勘探和大量室内测试分析研究基础上, 所取得的丰硕成果。本专著在第四纪地质方面:作者通过孢粉组合研究揭示了罗布泊1.2Ma以来经历了7个气候变化期;沉积物磁化率与粒度反映出罗布泊地区曾经历过30次周期性气候波动, 每次时间跨度近4万年, 并首次在第四纪地层中发现有孔虫化石。在水文地质方面:作者采用水均衡法估算了罗北凹地潜卤层水资源;采用了人工放射性同位素技术研究了渗透流速的平面分布规律, 计算了渗透系数等重要的水文地质参数;探讨了渗透流速与储卤层岩性的关系, 研制出四坑四源示踪试验方法;野外示踪试验确定潜卤层给水度值。在卤水地球化学与沉积演化方面:阐述了罗北凹地卤水的浓缩中心和钾的分布规律;讨论了古湖水的主要来源, 卤水硼、锂可能受火山期后热水活动影响;硫同位素研究表明湖水中硫酸根主要来自塔里木盆地西部及南天山的中生界古盐矿的风化产物, 罗北凹地卤水长期以来接受"富钙水"的补给;氚同位素研究表明潜卤水表层有现代大气的补给。在盐湖沉积方面:第四纪早期罗布泊为统一的大湖区, 中更新世中晚期该湖出现南、北部化学沉积分异, 北部出现大大量钙芒硝沉积;晚更新世以来, 罗布泊北部抬升及罗北凹地形成, 罗北凹地的盐类沉积以钙芒硝为主, 其后出现杂卤石和石盐等沉积。在钾盐卤水加工利用和资源评价研究方面:通过卤水等温蒸发试验及野外盐田工艺试验证实, 可充分利用当地气候条件和卤水特征, 蒸发获得硫酸钾镁混盐原料, 利用转化法生产硫酸钾;论述了钾盐卤水矿主要赋存于钙芒硝层, 氯化钾品位高、储层孔隙发育;在工程控制范围内经概算得知该矿床为超大型钾盐卤水矿床, 资源保证程度高, 作者提出罗北凹地钾矿的开发应为"小型启动、滚动开发。"

作者在分析前人工作资料的基础上, 利用自己的研究经验和知识, 在渺无人烟的罗布泊地区奋战数年, 本专著是他们辛勤劳动的结晶, 书中很多资料尚属首次发表。新疆罗布泊北凹地大型钾矿的发现是近年来我国钾盐找矿工作的重大突破, 该项研究成果不仅具有重要的科学意义, 而且在实施西部大开发的今日, 作者的出色工作对新疆自治区的经济发展作出积极的贡献。

找了整整35年"钾"的中国地质科学院王弭力教授带领科研人员, 发展了钾盐成矿理论, 跳出"三段式"传统成钾模式的束缚, 创造性地提出了"两段式"成钾理论, 并据此在新疆罗布泊找到了超大型钾盐矿床。

十年磨一剑, 该课题于1994年申请立项, 至2004年荣获国家科技进步一等奖, 整整10年。

2004年8月, 原国土资源部副部长兼中国地质调查局局长的寿嘉华带队前往罗布泊。她此行的身份是国家科技进步奖项目专家考察组组长, 为考察论证王弭力教授关于"钾盐"的重大发现。在充满艰辛的行程中, 女部长深深地体会到同为女姓的科学家王弭力数次闯入荒芜之地寻觅"钾盐"的不易。王弭力对国家的贡献是巨大的。王弭力课题研究获得国家科技进步一等奖, 2005年3月28日, 王弭力代表课题组在人民大会堂, 登上领奖台, 接受国家领导人颁奖。获此殊荣的还有课题组成员刘成林、王福同、宋松山、焦鹏程、韩蔚田、李浩、樊卫东、杨智琛、李延祺、冯秀星、陈永志、王新民、李长华。

主要成果

课题组的科研成果归纳如下:

1、王弭力课题组经过5年攻关, 发现了罗北凹地超大型钾盐矿床, 资源储量2.5亿吨, 是世界上最大的硫酸盐型卤水钾盐矿床, 可以生产高附加值的硫酸钾产品, 潜在经济价值5000余亿元。这一成果被认为是40多年来我国找钾工作的重大突破。

2、王弭力课题组提出"高山深盆迁移"和"两段式成钾"新理论认识, 丰富了陆相成钾理论。

"高山深盆"成矿模式是前辈袁见齐院士对柴达木盆地钾盐矿床形成的著名理论概括。王弭力在对柴达木和罗布泊盐湖的对比研究中发现, 钾盐沉积受新构造运动控制, 且随其迁移, 主要在迁移后的次级深盆中聚集。因此, 钾盐的形成需要高山深盆环境, 更需要盆地的迁移。基于这一认识, 提出"矿随盆移"的新概念和"高山深盆迁移"理论认识。

国内外理论普遍认为富钾卤水聚集于盐湖沉积第三阶段形成的石盐晶间孔隙中, 可谓"三段式"成钾模式。王弭力和她的同事们发现罗布泊存在巨厚的钙芒硝沉积, 仅在浅部有很薄的石盐沉积。在盐类蒸发系列中, 钙芒硝是在碳酸盐之后、石盐之前析出的产物, 属于第二阶段 (硫酸盐阶段) 的沉积物。而研究表明, 罗布泊富钾卤水储存于钙芒硝岩中, 是一种新类型的钾盐矿床。据此, 跳出传统的"三段式"模式束缚, 提出"两段式成钾"新模式, 拓宽了钾盐找矿的领域, 为有关决策部门决定在罗布泊开展大规模钾盐勘探提供了理论依据。

3、2000年9月, 新疆罗布泊钾盐有限责任公司成立, 2004年中国最大的投资控股公司--国家开发投资公司决定对罗布泊项目投资80亿元。为推进科技成果转化, 王弭力课题组在钾盐公司成立之初, 将全部资料及时无偿地提供使用。目前已建成175平方公里的盐田, 2006年生产硫酸钾10万吨。年产120万吨钾肥, 项目于2006年4月25日开工建设, 于2008年12月18日成功投产, 年产值超过20亿元, 年均利税超过9亿元, 销售税金2亿元以上。2008年12月18日, 新疆维吾尔自治区和国家开发投资公司负责人宣布:罗布泊二期170万吨钾肥工程正式奠基启动, 预计4年建成完工。这意味着, 2012年"死亡之海"罗布泊将成为产能高达300万吨左右的世界最大的钾肥生产基地。

4、罗布泊特大型钾盐矿的发现、开发为若羌县带来了巨大的变化。2002年4月4日, 在2万平方千米的"死亡之海"设立罗布泊镇, 生命在这块干湖盆上开始回归。上午8时40分, 在中华人民共和国国歌声中, 五星红旗在罗布泊镇腹地冉冉升起, 罗布泊镇正式挂牌成立。3个简陋的铁皮房子成了罗布泊镇的政府办公室, 一排账篷成了镇政府最早的邻居。若羌县, 这个曾经的国家级贫困县彻底脱掉贫困的帽子, 年财政收入由原来的200万元一跃为2800万元。

5、新疆地质三队亦摆脱了窘迫的日子, 他们以入股的方式参与钾盐开发, 全队车辆和装备鸟枪换炮, 地质队的面貌焕然一新。

王弭力科研课题, 从立项及实施过程得到了国家领导、有关部委、地方政府政协的支持, 找到钾盐矿床后, 新疆父老称他们为新疆儿女, 给予亲人般的关怀和拥戴。钾盐矿床的开发, 缓解了国家钾盐紧缺的形势, 为新疆的经济建设作出了巨大贡献, 也体现了找钾的人自身价值。