世界钾盐矿床

有谁知道钾矿的属性，矿床特征，矿石矿物特征？与及它相关的资料，越详细越好！~

一、 钾盐矿床时空分布及成矿规律 （一） 矿床时空分布
钾盐矿床是蒸发岩矿床的一种，它经常和其他盐类矿床共生在一起，如石膏、芒硝、石盐等。已知世界从古生代到现代都有蒸发岩沉积，最老的钾盐产于寒武纪，泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪以至第四纪各个地质时代均有钾盐矿床形成。 我国钾盐成矿时代主要为第四纪、白垩纪和三叠纪。其代表矿床有： 1)碎屑岩系型钾盐矿床——云南勐野井白垩纪钾盐矿床。该矿地处藏滇印支地槽褶皱带，位于兰坪-思茅盆地的东南部，是白垩纪成盐期的产物。思茅拗陷东西两侧为红河、澜沧江深大断裂夹持，向北与兰坪拗陷邻接，向南延出国境，为老挝的万象盆地和泰国的呵叻盆地。 矿床含盐系底板是红色为主的碎屑岩。钾盐层顶底板及夹层都是红色为主的碎屑岩。属于碎屑岩型钾盐矿床。钾盐层底部与硬砂岩呈假整合接触。主要矿物为岩盐、钾石盐、硬石膏、光卤石，并富集有Br、Li等微量元素。 2)盐湖型钾盐矿床——察尔汗盐湖钾镁盐矿床，是一个现代内陆盐湖，形成于晚更新世-全新世的成盐期。这一大型钾盐矿床是在柴达木盆地演化和成盐作用发育过程中，存在有利于钾迁移、富集的地质和水文地质条件而形成的。柴达木盆地已探明的富钾盐湖，还有东台吉乃尔、西台吉乃尔、一里坪、尕斯库勒、大浪滩、昆特依、马海、大小柴旦等诸多盐湖，它们的形成与察尔汗盐湖有着密切的联系。 柴达木盆地自更新世以来，随着青藏高原的总体上升，一直处在沉降中，第四纪初成为规模巨大的古湖。湖水面积可达20×104 km2，长期积累了包括钾在内的大量盐类组分，经过蒸发和浓缩，成盐作用是在闭流盆地中发育和演化。受新构造运动的影响，古湖的沉降中心屡经变迁，最初在盆地的西部茫崖大浪滩一带，尔后向东北方向转移，到晚更新世移向盆地的东南，即现在察尔汗盐湖。中早更新世末期的新构造运动，使柴达木古湖被分割瓦解。察尔汗盐湖是盆地中第四纪以来的沉降中心，湖盆面积大，又是盆地中地势最洼的地区，因而继承和积累柴达木古湖的盐类总量也最大。 （二）盐湖型钾盐的成矿规律 1.钾盐盆地的形成
钾盐的沉积一般在盐类矿物的后期，但盐类沉积的盆地到钾盐沉积阶段已发生变化。这时卤水浓缩很大，体积已浓缩到原水体的1%～1.5%，原来的盆地已为早先沉积的石盐基本填满，残余卤水则大部分渗入早期沉积的固相岩中，成为晶间卤水。钾盐盆地除少数形成于原来石盐盆地外，大多数则需重新形成，残余卤水及晶间卤水再汇入这个盆地中，蒸发形成钾盐矿床。　　
2.钾物质来源　　
作为海相盐化的钾物质来源，是大洋水蒸发结晶后期阶段的产物。内陆盐湖的钾来源于残留卤水、结晶岩、火山活动、古钾盐矿床及油田水和深层地下卤水。 　 3.钾盐盆地中钾的富集　 首先，成盐成钾卤水在正常封闭的盆地中，蒸发作用使盐类物质按溶解度而先后沉积。剖面上成为一个旋回性构造，钾盐分布在中上部和顶部；平面上则由盆地边缘到中心，按溶解度从小到大排列：碳酸盐-硫酸盐-石盐-钾盐。 其次，在钾盐盆地中，尤其内陆盆地，卤水迁移对富集钾盐十分有利，因为当卤水迁移时较不容易溶的一些盐类先后在迁移途中沉淀，给剩下易溶的钾镁盐沉淀创造了条件。如察尔汗现代钾盐湖，卤水迁移过程中，湖周围就有较多可溶盐类沉积，它们主要是碳酸盐、硫酸盐、氯化钠，并按溶解度由小到大有规律地分散于迁移途中，最后剩下的卤水钾镁含量很高，给形成钾盐矿床创造了有利条件。 第三，当石盐晶间或层间的卤水回流入钾盐盆地时，其运移过程中晶间卤水或层间卤水便可选择性溶解石盐岩中的钾镁盐或浸染状的钾盐，使卤水变富。如在青海现代钾盐湖中，在湖水水位较高，也是盆内卤水浓度较淡的时候，卤水渗入到石盐岩中，对其中的钾镁盐进行选择性溶解，由于蒸发作用湖水位下降使晶间卤水回流入低凹处，这种回流的卤水很快便形成光卤石，说明经过这个过程卤水富集了钾镁盐。 综上所述，钾盐矿床的形成，必须具备成钾的盆地、高浓度的卤水和持续蒸发的条件。 二、 矿 床 类 型　　
可溶性钾盐矿床分类有以下几种分法。 (1)按成矿时代划分，可分为第四纪以前形成的古代钾盐矿床（包括中新生代陆相碎屑岩型钾盐矿床）和第四纪形成的现代钾盐矿床(盐湖型钾盐矿床)； (2)按赋存状态可分为固体层状矿床和液体矿床。 (3)按矿石化学组成划分可分为： 1)氯化物型矿床：察尔汗盐湖钾镁盐矿床和勐野井钾盐矿床均属此类型； 2)硫酸盐型：大浪滩钾盐矿床属此类型； 3)混合型矿床：既有氯化物又有硫酸盐的矿床； 4)硝酸盐型：新疆鄯善地区的钾硝石矿属此类型。 (4)按矿床成因分类：可分为海相成因、陆相成因和深层卤水补给三种类型。 三、 典 型 矿 床 (一) 云南江城勐野井钾盐矿床
勐野井钾盐矿床系古代固体钾盐矿床。氯化物型陆相沉积。物质来源也有深成卤水沿深大断裂补给的可能。含矿层为下第三系勐野井组。 矿区出露地层，自下而上有：白垩系中统(K2)、白垩系上统(K3)、下第三系(E)、上第三系(N)。 下第三系自下而上划分为勐野井组、等黑组和勐腊组。勐野井组(古新统E1m)下段为主含盐层，地表为棕红色、杂色泥砾岩，夹少量泥质粉砂岩、粉砂岩，深部为各种类型的石盐岩夹粉砂岩、钾盐岩。厚度9～682 m。上部棕红色泥岩、粉砂岩，普遍含石膏。厚度10～224 m。等黑组(始新统-渐新统E2～3d)以紫红色粉砂岩、泥岩为主，厚169 m。勐腊组(渐新统E3ml)为红色砾岩、砂砾岩，夹砂岩、粉砂岩，厚度529～1 592 m。 矿区主体为一个四周被断层围限的轴向北西的向斜构造(图4.9.2)，延长约10 km，宽4 km。两翼地层倾角30°～40°。由于后期构造和风化剥蚀残存的勐野井组分布面积仅10 km2，盐体位于矿区中部次级背斜内，残存面积3.2 km2，中央最厚达411 m，向四周变薄尖灭，西北侧为断层F3所限，因断距大,盐体突然消失。全区石盐层平均厚度196.4 m，含NaCl平均71.67%，区内见盐深度最浅26 m，最深901 m，盐层表生淋滤带深度一般26～60 m。 图4.9.2勐野井钾盐矿床岩相略图 1.钾盐+石盐分布范围；2.石盐分布范围；3.泥岩、粉砂岩夹泥砾岩和细砂岩，含石膏团块和石膏细脉；4.泥岩、粉砂岩夹泥砾岩和细砂岩，含碳酸盐胶结物和团块；5.扒沙河组砂岩；6.曼岗组；7.断裂；8.隐伏成盐同生断裂；9.岩相界线；10.钻孔位置（矿区共有钻孔88个，图中未全部标出）；11.盐泉；12.钾盐矿山 据颜仰基资料，1982，略有修改） m4-9-2.jpg 　
钾盐分布于石盐层中，界限不清，分布面积2.8 km2，占石盐分布面积的80%。全区有10个钾盐矿层，每个钾矿带含1～5个钾矿体。累计厚度2～81m，平均厚30m。钾矿层KCl品位一般5%～10%，全区平均8.81%，含NaCl 62.14%，水不溶物23.35%；石盐钾盐矿层含KCl 2.62%，NaCl 70.64%，水不溶物22.95%。钾盐层多在石盐层中分段富集成群，并多富集于厚度大、品位高、夹石少的盐层中、上部。 钾盐矿石有青灰色钾盐岩(占38.45%)、灰绿色泥砾质钾盐岩(占44.33%)及棕红色或杂色泥砾钾盐岩(占17.22%)。主要矿石矿物为石盐、钾石盐、光卤石、钾镁盐，其他非盐类矿物有自生石英、黄铁矿、镜铁矿等。 该矿品位低、质量差，大规模开采尚有困难。 (二) 青海察尔汗盐湖钾镁矿床 察尔汗盐湖是目前已探明的几大内陆盐湖之一。盐湖东西长近200 km，南北宽30 km，海拔2 670～3 000 m。北部被祁连山系及其余脉环绕，南、东为昆仑山系，均是古老变质岩系及早古生代地层。远离山前至盐湖地层由中下更新统的沉积物、洪积、冲积的砂砾岩、粉细砂和粘土等组成。 湖区是典型的高原干旱气候，年平均气温为0～1.4℃，年蒸发量大于降水量100多倍。湖区外围多处分布有早中更新世湖相地层(Q1+2)，证明第四纪早期是柴达木古湖的一部分。 察尔汗盐湖地表为干盐滩所覆盖，仅在干旱滩边缘分布着大小不等的9个卤水湖泊。其中达布逊湖面积最大，还在沉积光卤石，其他湖泊主要沉积石盐。干旱滩之下是结构松散的多孔石盐(孔隙度25%～27%)，孔隙间充满晶间卤水，潜水位0.05～1.5 m。从全区看，达布逊湖水位是最低的，因此晶间卤水总是缓慢地流动补给。晶间卤水面以下普遍有光卤石、钾石盐等钾盐矿物。湖的南岸受格尔木河三角洲的影响，粉砂、亚粘土沉积物和部分细碎屑层，伸入干盐滩内，与石盐层构成相间的沉积韵律，反映成盐期内湖区气候以干旱为主，但也有间断的潮湿气候变化。 经勘察和研究发现，5 800 km2的干盐滩是多期逐次形成的。盐湖浓缩的早期，卤水湖泊面积大，干盐滩只是在湖区北部边缘出现，随着湖水面积向南收缩，干盐滩从北向南逐步扩展，覆盖了湖区的大部分。 整个湖区按构造、石盐层分布等特点划分为4个区段，自西向东：别勒滩区段(300勘探线以西)、达布逊区段(300～176线)、察尔汗区段(176～296线)和霍布逊区段(296线以东)。 第四系地层与岩性特征，自下而上简述如下： (1)中下更新统(Q1+2)以绿灰、红棕色砂质粘土层为主，夹浅色粉砂岩、粘土层和碳质条带。层厚1 211 m。 (2)上更新统(Q3) 下部含盐组 下部湖积层(Q3l1)：以黄灰、深灰和绿灰色含石膏、石盐的细砂、粉砂为主。本层边缘厚10 m，中部仅1～2 m。 下部石盐层(Q3S1)：以深灰、褐灰色含石膏、泥砂的石盐为主，中部石盐较纯，边部石膏、泥砂增多。石盐层呈薄层状、条带状。下盐层最厚可达30.20 m，一般8～22 m。别勒滩区段出现K1钾盐层。 中部含盐组 在别勒滩和达布逊区段内，由两个湖积层和两盐层的韵律组成。 Q3L2-1：以土黄色含石盐粉细砂为主，局部含石膏，察尔汗区段则以粉砂和石盐的薄互层出现，厚度1～7 m。 Q3S2-1：以黄褐色和黄白色相间的含泥砂、石膏的石盐层为主，夹有薄层粉砂，厚2～4 m。 Q3L2-2：以含石膏、石盐的粉砂为主，局部夹石膏、石盐的小透镜体，厚2～4 m。 Q3S2-2：岩性与Q3L2-1相同，石盐多以薄层状或条带状产出，胶结不紧密，厚10～20 m。最大厚度29.30 m。在达布逊区段出现K2钾盐层。 (3)全新统(Q4) 上部湖积层(Q4L3)：以浅黄色、灰黑色含石盐、石膏的粉砂、细砂为主，北部较粗向南变细并局部夹石盐、石膏透镜体。厚度变化大，边缘厚17 m，向中部变薄为1 m左右。在别勒滩区段局部出现K3钾盐，但分布范围不大。 上部石盐层(Q4S3)：以黄色、灰黄、黄褐色含泥砂、石膏的石盐层为主，夹有薄层粉砂，松散胶结。除霍布逊区段外，普遍具有K4～K7的钾盐层。本层最厚30 m，一般厚8～21 m。 盐湖含盐层在4个区段分布是不同的。下部石盐层(Q3S1)由西向东变薄并尖灭，中部石盐层(Q3S2-1、Q3S2-2)的沉积中心位于达布逊区段，上部石盐层(Q4S3)分布范围最大（5 200 km）沉积中心仍位于达布逊区段。盐层的空间分布，从Q3S1～Q4S3说明察尔汗盐湖由晚更新世到全新世成盐作用增强，大量钾盐层出现于Q4S3盐层，表明盐湖已发展到晚期阶段。下部含盐组的石盐层(Q3S1)胶结紧密,中、上含盐组盐层较松散，富含晶间卤水。 根据钾盐的赋存状态，盐湖钾资源包括固体钾盐沉积层和卤水钾矿。前者KCl含量大于2%，包括K1—K7和达布逊湖新生光卤石沉积层；卤水钾矿包括表面卤水和晶间卤水钾矿。
1.固体钾盐沉积层　　
(1)K1—K7钾盐层钾盐层的主体为含浸染状光卤石的石盐层，分布范围广泛，特别是Q4S3盐层中几乎遍及别勒滩、达布逊、察尔汗3个区段，与不含光卤石的石盐层之间无明显的界限。仅按KCl含量大于2%来划分，大致可圈出K1—K7　7个含光卤石的石盐层。光卤石呈半自形晶，粒径0.3～1　cm，光卤石含量不等，一般为5%～10%，石盐达80%以上，含有少量石膏、粉砂和淤泥等。Q4S3盐层固相钾盐沉积分布见图4.9.3。 图4.9.3察尔汗盐湖Q4S3盐层固相钾盐沉积分布示意图（据《中国矿床》） 1.光卤石层分布区；2.含浸染状光卤石的石盐层分布区； 3.达布逊湖滨新生光卤石沉积分布区；4.卤水湖 m4-9-3.jpg
(2)达布逊湖现代光卤石沉积层察尔汗盐湖区内，除南、北霍布逊湖外，其余各湖都有不同规模的新生光卤石层出现，其中达布逊湖北岸规模最大。以1966年为例，8月以前，光卤石大量沉积于北部湖滨带，长约32 km，宽一般为1～2km，最宽3.2 km，最大厚度0.59 m，西薄东厚。KCl含量17.98%，一般为10%左右。　 　
2.卤水钾矿　　
(1)地表卤水 以达布逊湖为例，1958年11月测量，面积为354.67 km2，1966年8月再度测量，湖域面积缩小为184 km2。湖区面积随气候变化，湖水的KCl含量也随之有明显的不同。同一季节，湖区不同部位含盐量和含钾量也有差异，表现为南北方向有分带性，远离格尔木河口的北岸含盐量和含钾量高。
(2)晶间卤水 钾矿在表层盐壳之下，从距地表0.05～0.5 m左右到Q3S1均充满卤水。各石盐层之间为细碎屑层所隔。含钾晶间卤水主要赋存在Q3S2和Q4S3内，矿化度一般为310～400 g/L。主要组分是K+、Na+、Mg2+、Cl-。盐湖卤水化学组成见表4.9.3。 表4.9.3青海察尔汗盐湖卤水化学组成 t4-9-3.jpg
晶间卤水在垂直方向上的变化，总的趋势是KCl含量由上向下变低，矿化度则向下增大。也有局部出现反常的，同一盐层的上部和下部浓缩中心往往不一致。 晶间卤水是察尔汗盐湖钾盐矿床的主要开采对象，含钾高，储量大。第Ⅰ含水层和第Ⅱ含水层，卤水量约214亿m3。 察尔汗盐湖不仅是我国目前已探明储量最大的钾盐矿床，而且也是特大型石盐矿床和大型MgCl2矿床。此外，卤水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素，具有很大的综合利用价值

周博
[中国地质大学(北京)]
钾盐是中国紧缺重要矿产资源之一。60年来寻找大型钾盐矿是中国地质科学界的一大难题。中国钾盐矿床是以第四纪盐湖液体卤水钾矿为土，缺少规模巨大的古代固体钾盐矿床。中国探明钾矿储量仅世界的2%左右，钾盐矿95%用途是生产农业用钾肥。由于中国缺少人型固体钾矿，钾肥产量受限制，缺口巨大，全国缺钾土地达3.4亿亩。
宋代开始配制含硝酸钾黑色火药，中国农民使用农家草木灰肥获取钾元素。1940年，中国盐矿地质先驱袁见齐先生在川滇一带含盐地层作初步调查时，开始注意了钾盐的线索。1946年，袁先生在“西北盐矿概论”一文中提到：“在茶卡(盐湖)母液中，已证明钾之存在，但成分多寡，尚未测定，能否利用，亦未可必？查钾为制钾肥、炸药之重要原料，吾国尚未大量发现，尤宜特别注意”。若从袁先生重视找钾算起，到新中国成立以后钾盐工作正式起步，中国寻找钾盐已走过60多年历程。从时间上大致可以划分三大阶段，即1949～1977年为第一阶段，1978～1999年为第二阶段，2000年至今为第三阶段。
一、第一阶段(1949～1977)
1.中国首次发现钾盐矿
1951年兰州大学化学系戈福祥教授上书中央，要求调查青海盐湖资源。1956年中国政府和科学家制定的“中国12年国家重大科学技术长远规划”将考察中国盐湖列入之中，并于1957年以中国科学院和国家综合考察委员会为主，组成了“中国科学院盐湖科学调查队”，明确了以找钾、硼为主要的任务。
在1955～1956年，青海省交通厅公路局在察尔汗地区修筑敦格公路穿越柴达木盆地时，发现了闻名于世的察尔汗干盐滩。筑路工人挖坑取盐食用后，发现有不能食用的苦辣盐，送至正在那里的地质部西北地质局632队化验，证实含KCl，地质学家朱夏指出察尔汗为巨大盐库，其盐层含钾0.40%。为此，1956年化工部地质矿山局应部总工程师、盐矿专家李悦言指示，派郑绵平随普查组到大柴旦、马海和察尔汗考察，化验察尔汗盐湖晶间卤水含钾1.1%，并指出找钾有希望。以中国科学院化学研究所研究员柳大纲为队长，北京地质学院袁见齐教授和中国科学院综考会领导韩沉石为副队长的盐湖调查队奉命于1957年再次赴青海察尔汗。期间，郑绵平和高世扬在察尔汗卤坑中发现和鉴定了光卤石矿物以及原生盐湖沉积光卤石钾盐层。从此，揭开了中国钾盐历史新的一页。翌年秋天20多个民族青年多至5000人在茫茫无垠人迹罕至的察尔汗盐滩上，土法上马用原生卤光石生产出第一批含KCl 50%的953t钾肥。此时，距1860年世界最早开采钾盐的德国迟了100年。
2.古钾盐矿床的发现
1962年，在中国云南思茅地区，云南省地质局16队在勐野旧盐硐中发现了红色不能食用钾盐矿，成为发现的中国第一个中型古代固体钾盐矿床。为了加强找钾工作，1962年成立了四川省地质局钾盐地质队(1964年更名为210地质队，1968年又称第七普查勘探大队，1978年改为第二地质大队，现在名称为西南石油地质局第二地质大队)。该队前期主要从事中国东部白垩纪—古、新近纪、华北奥陶纪和四川寒武纪、三叠纪的钾盐找矿、成钾预测以及盐矿和卤水矿的勘查和评价，认为在埋藏3000m以内找到大型钾盐矿床前景不佳，但对盆地三叠系富钾卤水矿资源开发评价极高(林耀庭，1994)，预测四川液态含钾盐卤水潜在资源量高达4374亿m3。
3.油钾兼找
20世纪70年代初，当时的燃化部重视油气地质兼探盐(钾)工作，国家计委地质局地质科学院和江汉石油勘查院在湖北江汉油田发现钾芒硝钾盐层。但因埋藏大于3000m，定为暂无开采价值。1974年袁见齐先生发表了“陆相红层盆地盐矿成因”等论文三篇，强调了古代陆相碎屑岩层及含油盆地找钾的可能性。1976年，中国地质科学院郑直研究员等与国家地质总局西南所合作编制了1/400万“全国钾盐找矿远景图”及说明书，为全国进一步开展找钾提供了方向。从20世纪50～70年代，国外许多大型钾盐矿床在普查勘探石油时被发现。同期，中国也在重视石油勘探中探钾。如1977年，石油化工出版社出版《石油勘探中找钾盐矿的方法》一书。但以后由于体制分割等方面制约，使“油盐兼探”工作开展不理想，此时期，内部出版多本《钾盐矿床》、《钾盐专辑》及《钾盐资料选编》等书刊，及时供给全国找钾人员学习，为下一阶段找钾高潮准备了条件。从1958年起，到1978年由国家地质总局勘探查明钾矿产地仅有几处，KCl储量不足2亿t。和国外相比，中国钾资源严重匮乏，且主要为盐湖卤水钾矿。中国钾肥工业终因工艺落后和资源缺乏等原因，到1978年钾肥产量才达2.3万t，远远满足不了农业增产需求和土地逐年贫钾的困难。此时，全国各地尤其南方各省开展了窑灰钾肥的生产和农田试用。为了提高钾肥的自给率，国家计委于1975年发文通知对开发青海察尔汗盐湖进行规划，是年8月国家计委、石油化学工业部等十部委完成开发规划报告，建议一期工程年产钾肥20万t，二期工程为80万t。表明中国政府及老一辈钾盐科学家对开发和生产钾肥的极大重视。总观中国钾盐事业发展的第一阶段特点是：在中国政府及老一辈钾盐科学家关心和参与下，全国开展了以找钾硼为主的盐矿地质普查和科学研究，取得了找钾突破，发现察尔汗钾镁盐湖矿床及一批K、B、Li、Rb、Cs及石盐、天然碱、芒硝、石膏、钠硝石、天青石等盐类矿产，从实践中产生了“陆相成盐成钾”等学说。全国形成了地质、化工、中国地质科学研究院、中国科学院和石油等不同系统多支找钾勘探和研究力量，实现了中国钾盐和钾肥零的突破。但这阶段的工作还远远满足不了农业上的需求。同期，世界各国找到众多大型海相为主的钾盐矿产。
二、第二阶段(1978～1999)
1976年化工部成立了化工矿山地质研究所，后改为矿产地质研究院，其内设立了钾盐研究室。1979年，在山东成立了化工部所属“钾盐地质勘探大队”表明化工部重视找钾勘探和研究队伍建设，与此同时，1979年国家地质总局在山东兖州成立了找钾为主的第三地质大队。两个部同时在山东成立找钾队伍，表明当时人们在中国东部地区，即山西、陕西奥陶系及山东、江苏、河南、安徽等古、新近系盆地中开展勘查钾盐的决心。
1980年袁见齐先生发表“钾盐矿床成矿理论研究的若干问题”，首次提出“高山深盆”陆相成盐成钾模式概念，1983年完善了该理论，发表了“高山深盆的成盐环境一种新的成盐模式剖析”，充实了陆相成盐成钾学说。1984年在青海西宁召开全国盐类沉积学术会议。为了迅速改变中国严重缺钾状况，地矿部在1985年开始的第七个五年计划中，安排了中国柴达木盆地西部和北部开展古、新近系和第四系钾盐普查项目。除完成地面普查外，还应用航空伽马能谱新技术遥感找钾。
1995年10月地科院矿床所王弭力研究员领导的“罗布泊远景区成钾”专题组，在“罗北凹地”发现卤水钾矿。从1995～1999年，由中国地质科学院矿床所牵头，新疆地矿局第二地质大队及地矿部遥感中心参加的“九五”国家项目课题组，冒着“死亡之海”恶劣的气候条件，在简陋的装备下，靠着为国为民找到大钾矿的决心，甘愿受苦，凭着聪明才智克服了重重困难，终于发现了大型卤水钾矿。按已控制面积、矿层厚度和平均品位计算，罗北凹地钾矿床已揭示的卤水KCI地质储量超过了2.5亿t，达到大或特大型规模。中国盐湖钾盐从无到有，现保有K20资源量约5亿t。
三、第三阶段(2000～2011)
2010年8月，由中国地质科学院盐湖研究中心和矿产资源研究所为负责单位申报的钾盐国家重点基础研究“中国陆块海相成钾规律及预测研究”“973”计划项目，先后通过函审和2轮公开答辩，从全国430余项建议项目中脱颖而出，已获得国家科技部批准。
该项目是中国找钾研究队伍第一次联合作战，实现了中国找钾几代人联合找钾的梦想。中国找钾经历漫长60年，找到的钾盐资源仅能满足国内需求30%左右，而70%农业钾盐消费量仍然依靠进口。因此，钾盐是关系中国粮食稳产、增产重要战略矿产资源之一。为了扭转中国找钾瓶颈难题，袁见齐院士早在1988年就明确提出，“找钾工作的重点亦应转向海相层位”，袁见齐院士晚年的中国海相地层找钾理想，终于在20年后得到国家重视并以“973”工程计划实现。
在国土资源部科技司、中国地质调查局的直接领导和组织协调下，经国土资源部、中国地质调查局、中国科学院和青海省联合推荐，中国地质科学院矿产资源研究所的刘成林研究员为该项目首席科学家，专家顾问组组长是中国地质科学院资源所郑绵平院士。
该项目还有中国科学院青藏高原研究所，中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院。有30余名中青年学者，其中90%为博士将直接参与项目的研究。预计2011～2015年5年完成项目计划。“科学找钾”是本项目核心，找钾研究走向“定量化”、“定向化”和“定位化”三化，将是中国找钾成功之路。同时，在走出国门，寻求开发利用国际钾盐资源放置的引导下，中国多个企业组建力量，已在泰国、老挝、加拿大、刚果等国开展钾盐矿床地质勘查和矿山建设。
参考文献
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[12]张彭熹.古代异常钾盐蒸发岩的成因.北京：科学出版社，1993
[13]袁见齐，杨谦，等.察尔汗盐湖钾盐矿床的形成条件.北京：地质出版社，1995
[14]杨谦，吴必豪，等.察尔汗盐湖钾盐矿床地质.北京：地质出版社，1993

一、内容概述

世界钾盐资源虽然非常丰富，但其分布却极不均衡。在具有工业意义钾盐矿床分布的国家中，前苏联、加拿大和德国合计储量和储量基础分别占世界总量的92%和81%，超大型钾盐矿床主要集中分布于北半球欧洲、北美洲及中亚等地区（Fuzesy，1983；Sonnenfeld，1984；Lowenstein，1988）。北美大陆拥有世界上最大的钾盐矿床，其储量占全球已探明钾盐储量的一半。北美含钾盆地主要有志留纪Michigan 盆地、泥盆纪Elk Point 盆地、石炭纪Maritimes 盆地、Paradox 盆地和二叠纪Delaware盆地。北美大陆晚古生代钾盐矿床的大规模集中成矿作用，是该时期特定的大地构造背景、沉积盆地演化、古气候条件等多种有利成钾条件耦合的结果。

（一）地质特征

世界大型超大型钾盐矿床成矿背景以前寒武纪地块为基底的沉积盆地，成矿时代以古生代为主，其次为中生代；在空间上主要分布于特提斯和劳亚两个成矿域，个别分布于冈瓦纳成矿域，环太平洋成矿域未见大型超大型钾盐矿床（裴荣富，2009）。钾盐的分布与构造环境、地质年代、古地理和全球气候变化有着密切的关系。

Warren（2010）总结世界蒸发岩沉积规律，揭示显生宙两次大盐类沉积期与大陆拼合-分离相对应：每次造山运动和洋盆的打开，都伴有巨量盐类沉积；构造和气候是控制大多数蒸发岩分布的首要因素，而非海平面进退，但温室效应引起的海面进退有利于台地蒸发岩形成。

欧美学者（Condie，2004；Haq et al.，2005；Hay et al.，2006）认为，巨型海相成盐盆地位于克拉通盆地内；而前苏联学者则认为地台区的台向斜和边缘坳陷是成盐最有利的地区。无论如何，其共同点表现为：国外巨型钾盐矿床形成于稳定的大型克拉通内。

Warren（2010）统计，地质历史上各时代的钾盐矿床都分布在南北纬5°～30°带内，石盐盆地可稍向外扩展一些，到35°范围内。古气候在地史时期的周期性变化，导致同一时期盐类矿床集中出现，形成成盐的高峰期。横贯欧亚大陆南部上万公里长的特提斯-喜马拉雅构造域（Tethys⁃Himalaya Domain）是中、新生代欧亚大陆最重要的构造演化单元。在构造演化过程中，气候发生了巨大变化，从古生代末—中生代初期大范围湿润气候到中生代中晚期大面积干旱和强烈的干湿波动变化，再到新生代中晚期大面积季风湿润和干旱化（Simms et al.，1989，1990；Vakhrameev，1991；Parrish，1993；Soreghan et al.，2008），这个变化过程不仅受到全球大气环流和气候变化的控制，还与构造域中块体的漂移历史和青藏高原的隆起密切相关，并可在古气候-构造最佳配合下形成巨大的钾盐矿床。

泥盆纪可能是世界上最主要的成钾盐矿期，沉积的钾资源量占世界资源量的60.47%。其次，白垩纪地层蕴藏钾盐资源量占13.44%，晚侏罗世沉积钾盐10.27%，两者构成第二个主要成钾期。二叠纪和寒武纪地层蕴藏钾盐资源量为6%～7%，属于第三位的成钾期，其他时代地层蕴藏钾盐资源量相对更少（刘成林等，2006）。在26个世界主要钾盐矿床中，石油勘探过程中发现的有10个，占38.46%；5个为根据石盐和卤水研究预测后发现的，占19.23%；有4个是在盐岩矿勘探与开采中发现的，占15.38%；2个钾盐矿床因地表有出露被发现，占7.69%；1个是在寻找地下水过程中发现的，占3.85%；其他4个矿床的发现过程因缺乏资料不清楚，占15.39%。由上可见，国外大型钾盐矿床的发现多是从含钾线索开始的，因此，应该密切关注石油和盐岩矿勘查过程中的含钾信息和线索，对已有的石油钻井岩心和岩盐矿床进行细致的矿物学与岩石学研究，从中可以获得钾盐成矿的重要线索。

（二）成钾模式

1.表生成盐成钾作用—陆表海盆成钾作用模式

Usiglio（1849）首次提出海水蒸发析盐系列：氧化铁＋碳酸钙→石膏→石膏＋石盐→石膏＋石盐＋泻利盐→石膏＋石盐＋泻利盐＋软钾镁矾→石膏＋石盐＋泻利盐＋软钾镁矾＋光卤石→石膏＋石盐＋泻利盐＋软钾镁矾＋光卤石＋水氯镁石。它首先证明，钾盐沉积作用发生于这一过程的最后阶段。奥克谢尼乌斯最早提出著名的成盐成钾理论——沙洲说，海水在被沙嘴隔离的地段发生浓缩、成盐。瓦里亚什科（1965）提出“预备盆地”、“干盐湖”等成钾说。Schmalz（1970）发表了“深水成盐”的理论模式，认为一个海就可变为盐湖，并提出了两种蒸发岩的分布模式，即“牛眼式”和“泪滴式”。许靖华（1980）以地中海为例，认为内陆海干化形成巨厚盐类沉积，由地中海突发事件引起，提出“干化深盆说”等等。

2.异常海相蒸发成钾模式

Lowenstein et al.（1989）提出，一些异常海相蒸发岩（钾盐）可能形成于非海相卤水而不是海水。柴达木盆地卤水起源于大气降水（河水、溪水），混合有少量氯化钙型泉水（其成分与很多深部建造卤水和地下热卤类似）（Lowenstein et al.，2009）。富含泉水的径流蒸发作用产生光卤石、水氯镁石和溢晶石，这与几个异常海相蒸发岩矿床一致，河水和泉水的其他混合也产生与海水蒸发形成的盐类矿物组合。具有泉水混合的水蒸发依次沉积出：碳酸盐、石膏-硬石膏、石盐，接着是光卤石、水氯镁石和溢晶石。这种矿物序列可在巴西和刚果的早白垩世裂谷蒸发岩矿床中发现（Arod，1969；Borchert，1977），也可在泰国呵勒高原的晚白垩世蒸发岩（钾盐）中发现（Hite et al.，1979；Uth- Aroon，1993），这些所谓的异常钾盐矿床可能形成于陆相卤水。其他古代钾盐矿床沉积于海相环境中，但是缺乏现代海水蒸发析出的矿物序列，例如，二叠纪的萨拉多和泥盆纪草原组的蒸发岩（钾盐）（Lowenstein，1988），可能有少量陆相卤水加入（其成分与柴达木盆地氯化钙泉水相近）。一些异常海相蒸发岩（钾盐）可能形成于陆相卤水的事实，说明它们的物质来源比海水更加富含钾离子，有异常补给来源。

3.裂谷成钾模式

埃塞俄比亚盐湖（属于红海裂谷系）主要分布于达纳基尔坳陷中段的黑山和圆山附近，是由于地下冒出的热卤水泉形成的一些卤水池，同时伴随着很多钾盐等盐类析出（Holmearda et al.，1968），黑山热卤水泉由高温（达130℃）饱和卤水构成，氯化钾含量约2%，卤水冒出后立即析出水氯镁石和光卤石；圆山卤泉卤水化学分析，KCl为1.69%，NaCl为11.70%，MgCl₂为6.49%，CaCl₂为6.45%。上述热卤泉应该与该区火山活动有关。此外，埃及苏伊士湾捷穆萨钾盐矿床，它们的盐类物质主要靠地下卤水沿大断裂上升补给。在美国加利福尼亚州索尔顿海湖东南的科学钻探中，曾钻遇高温（270～370℃）热卤，盐度达332g/L，Na为5.2%，Ca为2.6%，K为1.6%，Cl为15.3%（Lowenstein et al.，2009）。巨型钾盐（国外古生代）成矿属于巨型陆表海盆的海水蒸发事件成矿，自中生代以后，在裂谷盆地或大陆裂开初期，可能因深源补给在世界范围内出现“裂谷成钾”，地球表生成钾模式发生了重大转变，海相盐盆地从海水表生作用成钾转变，以海水补给为主、内生来源为辅的新状况，是地球演化历史所决定的大趋势。

二、应用范围及应用实例

呵叻高原位于泰国东北部和老挝中部，由于被近东西走向的普潘隆起隔离而分为2个盆地，北部的沙空那空盆地和南部的呵叻盆地（图1），2个盆地蕴含丰富的钾盐资源，是世界上最大的钾盐沉积矿床之一。20世纪50年代，寻找地下水时发现厚层岩盐；70年代，分析岩盐中的溴值变化规律，然后布钻井打到了光卤石。钾盐主要赋存于马哈萨拉堪组。马哈萨拉堪组含盐系包括3个蒸发岩碎屑沉积旋回，自上而下完整的序列为：上碎屑层、上盐层（硬石膏层）、中碎屑层、中盐层、下碎屑层、下盐层、基底硬石膏层，钾盐矿层赋存于下盐层最上部（图2）。虽然对呵叻盆地已开展近100年的勘探和研究，但在一些重大科学问题上，如成盐时代、成盐物源、沉积环境等，至今仍存在争议。硫和氧同位素对比年龄及光卤石中的放射性同位素（K/Ar，K/C和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）测年结果显示，该含盐建造形成于晚白垩世赛诺曼期（Hansen B T et al.，2002）。

图1 呵叻高原地质构造简图

（据张西营等，2012）

图2 马哈萨拉堪组岩性柱状图

（据张西营等，2012）

关于呵叻高原盐岩的物质来源和沉积环境一直存在海、陆源（相）之争。但目前多把呵叻高原的钾盐沉积作为白垩纪（晚白垩世）海相蒸发岩放在显生宙的框架内加以研究（Siemann，2003；Eastoe et al.，2007）。根据矿层的矿物学及地球化学特征分析，Hite et al.（1989）提出不均匀交代模式来解释呵叻高原钾盐沉积后的变化，他认为矿层顶部钾石盐沉积是光卤石被淋滤或不均匀交代作用的结果，而 Warren（1999）则认为钾石盐的沉积与积极的回流有关，矿层底部钾石盐是由于凸起的盐隆出露地表后被截顶所致，即光卤石被大气水淋溶后在地表凹陷处再沉积而形成钾石盐层，实际上二者代表了不同的钾石盐成矿模式，但不均匀交代模式得到了多数学者的赞同，并在呵叻高原区域成钾盆地的研究中得到广泛应用（Crosby，2005，2007）。

该矿床主要特点为：①矿床形成于晚白垩世海相沉积，主要矿物为光卤石、钾石盐，与之共生的矿物有溢晶石、硬石膏以及硼酸盐矿物等；②发育蒸发岩和硅质碎屑红层沉积序列；③从找矿实践看，钾盐矿床为找水过程中所发现，今后水钾、水油兼探应成为钾盐勘探的主要途径。

三、资料来源

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柳城县17718081044： 世界钾盐矿床 - ？
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阚彭依利： 钾盐矿: 钾盐矿床是盐类矿床的一种.按它的成因来说,是蒸发沉积矿床.是溶解在地表水体中的盐类,在干旱气候条件下,在封闭、半封闭盆地中蒸发沉积而成的.由于含钾矿物的溶解度比石盐、石膏、芒硝等常见的盐类矿物高,它们只在盐...

柳城县17718081044： 俄罗斯的钾矿详细分布 - ？
阚彭依利： 俄罗斯的钾盐储量占世界的40%.乌拉尔的上卡马钾盐矿(верхнекамское месторождение калийных солей)是世界上最大的钾盐矿.

柳城县17718081044： 黑龙江什么非金属矿产是全国第一 - ？
阚彭依利： [编辑本段]【非金属矿产主要矿产分布】 硫矿:探明矿区760多处,总保有储量折合硫14.93亿吨,居世界第二位.硫铁矿主要有辽宁省清原;内蒙古自治区东升庙、甲生盘、炭窑口;河南省焦作;山西省阳泉;安徽省庐江、马鞍山、铜陵;江...

柳城县17718081044： 青海柴达木盆地钾盐矿和钠盐矿储量的情况怎样? ？
阚彭依利： 钾盐矿和钠盐矿储量最多的地方是青海柴达木盆地.该盆地的钾盐储量为全国总储量的90% 以匕其中察尔汗湖是我国最大的钾盐.镁盐. 钠盐及含硼、里、碘.溴、铷等大型综合性盐类 矿,该矿钾盐储量位居令国第一,占全国总储1/2以上.察尔汗湖内以干盐滩为主,为现代盐湖沉积矿床,矿体直接裸邋于地表,也是世界 上最大的干盐湖.钾盐主要用于制取钾肥,我国 钾肥长期依靠进口,这一大塑盐类矿床有待综合开发利用,柴达木盆地的钠盐储量超过2000亿 吨,占全国总储量的3/4,储量之多为世界之 最.钠盐(除用为食用盐外)是极重要的化工原 料,可制碱、氯气、盐酸等,应用于化工、纺织、造纸、冶金、陶瓷、玻璃、医药等部门.