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唤醒“聚宝盆”

——青海省柴达木综合地质矿产勘查院开展深层卤水矿产资源勘查纪实

2018-7-6 9:06:26 来源:中国矿业报社 本报记者:王琼杰 罗生福

在世界的第三极,巍巍昆仑山和祁连山之间,有一颗璀璨的明珠,她就是享有青藏高原“聚宝盆”之美誉的柴达木盆地。

柴达木盆地位于青海省西北部、青藏高原的东北部,是我国三大内陆盆地之一,面积约12万平方千米,蕴藏着我国97.74%的盐湖矿产资源,是青海省盐湖矿产资源的主要聚集地,也是我国主要的无机盐宝库。

深层卤水项目组在野外工作

“柴达木盆地星罗棋布地分布着33个大小不等的卤水湖、半干涸盐湖和干涸盐湖,面积约31800平方千米,占盆地总面积的26.5%。其中蕴藏有极其丰富的盐湖矿产资源资源,素有‘盐的世界’之称。”柴达木综合地质矿产勘查院副院长、总工程师李德刚说,“青海全省104.56万亿元矿产资源潜在价值中,柴达木盆地盐湖矿产资源总价值为99.15万亿元,占比94.83%。”

更重要的是,我国作为一个农业大国,多年来缺钾的尴尬状况严重制约着农业生产和发展。而柴达木盆地盐湖资源的发现和开发,则从根本上改变了我国严重缺钾的状况。据了解,目前,我国已经查明的KCI资源储量约为11亿吨,其中仅柴达木盆地就高达10.40亿吨,占比达94.5%。

柴达木盆地盐湖及钾盐的发现和开发,柴达木综合地质矿产勘查院自然功不可没。作为一支专门从事盐湖资源勘查的地质队伍,该院成立60多年来,先后完成地质找矿和科研成果600多项,提交大型、特大型矿床20余处,探明了钾盐、芒硝、石棉等6种青海省占全国储量第一的矿种,发现了察尔汗、昆特依、马海等一大批柴达木盆地内大中型钾镁盐矿床。

只摸着“聚宝盆”一个边

“自上世纪50年代以来,我们院在柴达木盆地相继发现了举世瞩目的察尔汗、大小柴旦湖、马海、大浪滩等大中型盐湖,到‘八五’末完成了两轮盐湖矿产资源勘查工作,并在1982年根据柴达木盆地盐类矿产分布特点编制了《青海省柴达木盆地钾盐与盐类矿产总体规划》及《补充规划》,为柴达木盆地盐类勘查理清了思路,指明了方向,为柴达木盆地内盐湖资源持续开发提供了有利的资源保障。”该院党委书记、副院长刘长征说。

浩瀚无垠的柴达木盆地,给地质人以无限的希望。然而,他们前期所开展的地质工作对柴达木盆地而言,只能是“浅尝辄止”。据了解,截至上世纪末,柴达木盆地内浅层固液相钾矿资源150m(局部200m)已基本查明,而150m以下更为广阔的地下空间仍是一片处女地。

“通过这么多年的地质工作,只查明了柴达木盆地内150m以浅的钾矿资源,这仅仅只算是摸着了‘聚宝盆’的一个边,其深部偌大的资源仍然因未知而在沉睡之中。”一位业内专家这样比喻说。

进军深部开辟找矿空间

柴达木盆地深部有无矿产资源,其储存状况又如何?这个谜团像一块巨大无形的磁铁,一直吸引着柴达木综合地质矿产勘查院的目光。

而当地一些钾盐开发利用企业后备资源的持续保障能力不足,也急需开辟新的找矿空间来保证资源供应。

为国家探宝,为企业分忧,是地勘单位义不容辞的重任。近几年来,该院转变找矿思路,提出了深部找矿战略,积极寻找钾盐资源后备基地。

“早在2008年以前,我们对于第四系深部及新近系的深层卤水基本未开展地质工作,只从一些零星开展的工作中得到一点线索,还从石油钻井中间接地得到了一些零星的有关深层卤水的信息。”刘长征介绍,2008~2010年,该院承担了青藏专项“青海柴达木盆地西部第三系上新统富钾硼锂深循环卤水矿产普查”项目,在大浪滩北部首次发现大厚度的砂砾石为含卤介质的孔隙卤水矿层,为今后盆地内开展深层孔隙卤水钾矿找矿工作奠定了基础。

而原国土资源部提出了“三深一土”战略后,柴达木综合地质矿产勘查院深部找矿的底气更足了。他们通过近几年项目的实施,证实了柴达木盆地西部的次级盆地存在大厚度粗颗粒含卤层,含卤层岩性主要为砾砂,中粗砂等。同时,通过抽水试验及水质分析表明,大浪滩、昆特依、马海地区大部分地段深层卤水富水性达到中等,局部达到强,KCl品位接近工业品位 。截至2016年底,在4个凹地中发现了大厚度砂砾孔隙卤水钾矿,总面积2000平方千米,KCl资源量6.35亿吨。其中,超大型矿床1处,大型矿床2处,中型矿床1处,在柴达木盆地发现了第二个钾矿找矿空间。

“截至2017年底,我们共实施深层卤水勘查及科研项目14项,其中大调查项目7项,中央基金项目2项,青海省地质勘查基金项目5项。2008~2017年投入总费用4.1亿万元,投资水文地质钻探总工作量59147.3m/57个孔,先后在尕斯库勒、大浪滩、黑北凹地、察汗斯拉图、昆特依、马海等次级盆地开展了深层卤水矿产勘查工作,取得了显著的找矿成果。在柴达木盆地西部背斜构造上通过石油局射孔、油井调查、放水试验等工作,累计提交钾矿资源6.63亿吨,取得了显著的找矿成果。2017年‘柴达木盆地西部深层卤水钾矿综合研究与找矿突破’荣获青海省科技进步三等奖。”李德刚说。

更重要的是,该院在深层卤水勘查过程中,还发现了丰富的锂矿资源。通过对部分找矿靶区进行实地调查,根据研究和调查成果,综合各项找矿信息与线索,初步提交优选靶区7处、新发现锂矿点4处。发现部分第三系背斜构造中水量大、热量高,LiCl含量均在边界品位以上,发现新的有利找矿线索,为靶区优选和下步研究工作提供了重要的依据。

探寻成矿模式唤醒“聚宝盆”

古人云:知其然,更要知其所以然。地质找矿作为一项探索性创新性很强的工作,能成功找到矿,靠的不是运气而是智慧,是对成矿规律的认知和掌握。

“我们通过这几年的找矿实践,在成功找到很多大型矿床同时,还通过研究总结出了深层卤水成矿模式。”李德刚介绍,深层卤水的形成,一是持续干旱的背景条件下,新近纪岩盐沉积。二是山前反冲构造作用下,将岩盐层向山前挤压;同时,在岩盐地层中产生系列构造裂隙。三是山前断裂构造持续进行,演化形成同沉积断层,沉积巨厚的砂砾石层,形成含卤层的赋存空间。四是古高山融水沿断裂裂隙径流至岩盐地层,承袭盐内的钾盐等盐类物质,成矿。

正是该院不断分析和总结成矿规律,创新找矿技术方法,才实现了找矿突破。截至2017年底,该院在柴达木盆地西部累计估算深层卤水钾矿资源量6亿吨以上,相当于察尔汗氯化钾资源量的1.5倍,潜在经济价值1.5亿元,实现了再发现一个“察尔汗”的目标,为国家提供了新的钾盐资源开发基地。预计在“十三五”末,在柴达木盆地可望提交深层卤水氯化钾资源量10亿吨以上。

同时,该院积极开拓深层卤水找矿新领域,于2007年全面开展深层卤水锂矿的调查评价工作,在柴达木盆地背斜构造发现了多处锂、硼、溴、碘矿新线索。

细节坚定成败。而该院对锂矿的突破则得益于他们的细心和执着。“我们起初对锂矿的线索是通过石油井获得的,对原来的石油井调查后,发现油田水中锂含量非常高,能达到边界品位的5~6倍,从而明确了我们找锂的方向,坚定了我们找锂的信心。”刘长征说,这些成果验证了柴达木盆地凹地深层找钾、背斜深部找锂的新思路,为我国新一轮盐湖矿产勘查战略指明了方向,为今后柴达木盆地锂矿的资源量提交奠定了坚实基础。

然而,对柴达木盆地这个“聚宝盆”而言,要想使其苏醒过来并完全重见天日,并非一朝一夕之功,也非一个地勘单位所能及,面临的诸多问题也亟待解决。一是地勘投入下降,对现有找矿突破已查明的深层卤水资源的控制级别不高,急需通过资金投入来提高勘探控制程度和资源量级别;二是对卤水资源综合利用研究不够,急需通过增加科研专项,加大对卤水资源的综合研究,提高综合利用水平,特别是把其中的锂、硼等有益元素利用起来,实现“一矿变多矿”。

柴达木盆地,亟待完全唤醒的“聚宝地”,我们在等你,等你为“生态青海”、“大美青海”奉献自己的宝藏!□

网站编辑:宫莉

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