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紧迫！20年后这种资源将彻底枯竭？

2024-07-16 16:55

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

今天小石头要和大家说的是

两种和我们的生活息息相关的

重要矿产资源——

钾盐矿、锂矿

锂矿：重要的战略性资源

诺贝尔化学奖获得者、锂电池之父约翰·古迪纳夫认为，锂是一种“白色的石油”，锂的重要性不亚于石油等战略性资源。

锂是航天设备、新能源汽车、农机装备、新材料、航母军工等领域必不可少的原材料。在能源革命浪潮下，绿色低碳发展成为大势所趋，作为动力电池最重要的上游原材料，锂资源需求快速提升。我国是全球第一大锂消费国，消费量几乎占据全球半壁江山。

钾盐矿：用途广泛但资源紧缺

钾盐矿，是以钾的氯化物和硫酸盐类矿物为主要成分的非金属矿产，世界上95%的钾盐产品用作肥料（例如：钾肥），被称为粮食的“粮食”。

在我国，钾资源主要集中在青海柴达木盆地、新疆罗布泊盐湖及西藏藏北盐湖区等地的陆相层系中，地质储量合计10.1亿吨。然而，按照我国钾盐年需求量680万吨且呈逐年递增的趋势预测，20年后我国钾盐资源面临枯竭，农业和国家粮食安全将受到重大影响。因此其作为我国七大紧缺矿产资源之一，重要性不言而喻。

锂矿和钾盐矿

和中国石化有什么关系呢？

小石头要自豪地给大家介绍一下

↓↓↓

中国石化勘探分公司

在四川盆地三叠系海相地层中

获钾锂资源突破性发现

经济价值达数万亿元

有望建成

我国首个亿吨级海相钾盐基地

前段时间

中国石化勘探分公司负责的

“达州地区三叠系

钾锂资源勘查关键技术与应用”

项目喜获中国化学矿业协会

科学技术奖一等奖

这是中国在资源勘查技术领域

取得的一项重要突破

将对未来的钾锂资源开发

产生深远影响

一个新的研究领域

2017年，国家“十三五”重点研发计划项目——“中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范攻关”启动。盐湖学和地质矿床学学家、中国工程院院士郑绵平挂帅，中国地质调查局、中国科学院、教育部、中国石化下属的10家骨干单位及多家协作单位参加，联合开展协同创新研究。一个新的研究领域呈现在勘探分公司科研人员面前。

作为一支专业化勘探队伍，中国石化勘探分公司拥有长期从事南方复杂条件油气勘探的优秀科研团队，先后发现了普光、元坝、涪陵大气田，具有丰富的攻关经验和创新能力。四川盆地及周缘已被二、三维地震资料所覆盖，为进一步在面上落实钾盐展布提供了资料基础。同时，普光地区钻井众多，自然伽马能谱等测井系列数据齐全，为含钾盐层的预测识别提供了较好的基础资料。

勘探分公司确定了“油钾兼探”的攻关方向，旨在利用丰富的石油钻测井和物探资料，系统开展深层海相钾盐资源攻关。

为何在四川？机遇与挑战并存

四川因独特的地理条件与丰富的矿产资源孕育了悠久的制盐历史。早在2000年前，四川就建起了一座座盐井，被称作“千年盐都”的自贡拥有汲卤制盐的传统。

四川盆地三叠纪海相深层富钾卤水分布最广、品质最优，主要分布在川中和川东北等地。20世纪60年代，科研人员在四川盆地拉开了找钾序幕，取得了重要的发现和勘探进展，但一直未取得规模性突破。

部分探井在深部发现了富钾卤水，在地表浅层发现了钾盐类矿物——杂卤石。据综合预测，四川盆地杂卤石远景资源量高达100亿吨。这类与硬石膏互层伴生的杂卤石，普遍发育在三叠系，且大部分埋深超2000米，其难溶于水的特性使传统的地下坑道采矿法或水溶法无法对其进行开采利用，通常被视为“呆矿”。

能否在四川盆地开辟钾资源新阵地，并将其建成我国第四个钾盐资源基地？项目组面临着诸多挑战：常规杂卤石薄、与硬石膏伴生，导致无法被溶解开发动用；富钾卤水点上突破后难于在面上展开；能否实现规模开发动用不明朗……

让“呆矿”不“呆”

为确保研究的科学性和有效性，科研团队制定了详细的工作方案，从选层、选区等基础性工作入手，经过艰苦的野外作业，完成了数十条实测剖面和观察点的数据采集，收集了数以千计的水样和岩样。这些宝贵的数据为编制四川盆地海相成盐成钾剖面提供了坚实支撑。科研人员锁定了三叠系嘉陵江组四五段为最有利的成盐聚钾层段，解决了钾盐勘探选层难题。

“尽管取得了这些进展，但我们仍未发现钾石盐和光卤石等优质可溶性钾盐矿物，这无疑给满怀希望的科研人员带来了沉重打击……”但是科研团队没有气馁，随即开展了百余口石油探井、近万米钻井资料复查，完成了1.5万千米二维地震格架、6900平方千米三维地震解释工作。终于，科研人员在嘉四五段放射性能谱资料中，发现了与石盐相关的钾异常。

通过进一步追踪和分析，他们完成多井蒸发岩沉积旋回精细对比分析，揭示了普光地区多口井均有发育，大胆提出了可能发育与石盐伴生的新类型钾盐矿。

研究成果不断超出预期。科研团队建立了四川盆地海相钾锂综合柱状图剖面，复查发现了新类型钾盐矿发育迹象，利用三维资料进行预测技术攻关，初步估算出普光地区石盐型钾盐矿资源量达50亿吨。

2020年7月，由勘探分公司提出井位部署方案，宣汉县政府与中国地质科学院矿产资源研究所共同出资，成功钻探了川宣地1井。该井深3797米，成功钻遇了石盐型杂卤石层33米，钾含量远超工业品位。

经专家研究，此类与盐岩伴生的杂卤石厚度大，可采用绿色环保的水溶法进行低成本、规模化开采。至此，四川盆地实现了规模石盐型杂卤石钾盐矿找矿突破，打破了四川盆地杂卤石为“呆矿”的固有认识。

“钾锂兼探”的新方向

近年来，勘探分公司应四川省达州市宣汉县政府邀请，深化企地合作，协助地方政府完成了两轮共计8口井的部署，其中，川宣地1井和川宣地2井的完钻成果尤为显著，分别探获62.81米和103.9米厚的巨层、高品位、可溶采石盐岩新类型杂卤石，接连取得勘探重大突破。

同时，在富锂钾卤水的勘探中也取得了新发现——川宣地1井实现日产卤水800立方米，钾离子含量8.45克/升，远超综合利用指标（1.3克/升）和工业开采指标（3.1克/升）。川宣地2井则钻遇70余米裂缝孔隙型储层，锂离子含量为111.5毫克/升，远超工业品位。此外，大湾3井的试水试验也证实了水层富含锂、钾等离子，特别是锂离子含量高达124毫克/升，接近工业品位的2.5倍。

这些在三叠系海相地层中钾锂资源的突破性发现，使得原本以“找钾为主”的勘探策略，转变为“钾锂兼探”新方向，为四川盆地三叠系海相钾盐开辟了全新的领域。