中国下一个大型钾盐矿会在云南么?

作者: 颜茂都, 刘晓倩

来源: 科学大院

发布日期: 2021-02-02

本文探讨了中国钾盐矿的分布情况,特别是云南思茅盆地是否可能存在大型钾盐矿的问题。文章详细介绍了钾盐矿的形成条件、寻找方法以及思茅盆地与呵叻盆地的比较研究,指出思茅盆地可能存在大型钾盐矿的潜力,并强调了进一步研究的重要性。

中国下一个大型钾盐矿会在云南么?

来看这两棵青菜:青菜施钾充足和缺钾对比实验(图片来源于:维基百科)个头较小、叶片发黄正是缺钾惹的祸。钾是植物生长必需的营养元素,它能促进植物光合作用,增加作物产量,提高抗寒、抗病能力、防止植物枯萎等。

钾盐是高效高质量复合肥的重要组成,其中有85%~95%的钾盐用于制作钾肥。但是,我国是全球钾肥消费大国,又是缺钾大国,作为农业大国,我国目前钾肥产量只能满足国内需求的30%,且已探明钾盐矿储量只能维持不到30年,非常需要在钾盐矿产资源的勘探上取得突破。

令人惊讶的是,云南思茅盆地探明钾盐矿储量仅有0.17亿吨,而一山之隔的邻国盆地的储量却高达266亿吨。为何“兄弟盆地”钾盐“贫富差别”这么大?新的证据能不能为我们找到又一个中国的钾盐矿?

中国的钾盐矿在哪里?目前中国已发现的钾盐矿主要来自盐湖,如罗布泊和察尔汗盐湖。我国是世界上盐湖最多的国家之一。青藏高原上的盐湖星罗棋布,被称为“盐湖之家”。据初步统计,该区约有盐湖170多个,面积达6000多平方公里,是我国盐湖分布最多的地区。

但是,有盐湖就有钾盐矿吗?答案是NO。盐湖中沉积的盐类矿物多达两百多种,钾盐是其中之一。大型钾盐矿的形成需要地质构造、气候环境、物质来源三要素耦合,即在地质历史时期,如大陆板块结合或分离形成盆地,叠加长期极端干旱的气候环境、多次物质补给,才能形成大型钾盐矿。

如何寻找钾盐矿?在中国寻找大型钾盐矿是地学界的一大难题。钾盐矿是蒸发盐矿,是封闭、半封闭盐湖(海盆)的卤水经蒸发、浓缩,结晶而成。

因为不同盐类物质有不同的溶解度,在蒸发过程中,随着湖/海水盐度的持续增高,按照矿物的溶解度,碳酸盐(如方解石、文石)、硫酸盐(如石膏)、氯化物(如石盐)矿物等将依次相继从水中析出,而钾盐矿物的溶解度最高,只在盐类物质沉积的最后阶段才能大量富集,是湖/海水蒸发浓缩的最后产物。

目前国内陆相钾盐矿基本查明,海相钾盐矿亟待突破。云南思茅,究竟存不存在大型钾盐矿?1962年,云南省地质局在思茅盆地的宝藏乡发现了红色的钾盐矿,这是中国目前唯一一个小型古代固体钾盐矿床——勐野井钾盐矿。

思茅含钾地层勐野井组上部(图片来源:参考文献2)几乎同时,思茅盆地的“邻居”,位于泰国、老挝一带的呵叻盆地被确认为世界上最大的钾盐矿床之一,氧化钾远景储量超过266亿吨。然而,勐野井钾盐矿目前已探明钾盐资源仅0.17亿吨。

研究区域周边构造单元及钾矿分布图(图片来源:参考文献2)许多研究证明,两个盆地的形成具有紧密关系,其间甚至可能存在古卤水通道——因此,探索这里钾盐成矿机制,成了寻找钾盐矿藏的关键。

但是这两个矿床并无清晰蒸发岩析出序列,不能按照正常的矿物析出顺序查找和预测潜在的钾盐矿,而且矿物的物质来源、沉积环境和年代等认识都存在争议,成矿机制并不清楚。

为了探究这对“兄弟盆地”钾盐矿储量差距巨大的原因,寻找思茅盆地钾盐矿的成矿模式和机制以及矿藏的具体位置。自2011年,中科院青藏高原所新生代环境团队颜茂都研究员及合作者辗转两个盆地开展科学研究。团队分别钻取了呵叻盆地和思茅盆地含钾盐地层岩心,建立了两个盆地含钾盐地层的磁性地层年代序列。

古地理研究发现,思茅和呵叻盆地在白垩纪期间位于北纬副热带高压带内,可能是一个整体为干旱的气候环境;两个盆地在白垩纪时期具有一致的运移关系和类似的物源,可能是“一家人”,即属于同一个泛盆地。

思茅和呵叻盆地含钾盐地层的磁性地层年代学结果对比发现,思茅含钾地层的沉积年代序列为早白垩世晚期至晚白垩世(大约为1亿1千2百万年前至6千3百万年前),而呵叻盆地的形成年代为(大约为9千2百万年前至6千3百万年前),这揭示了思茅盆地的含钾盐沉积地层比呵叻盆地约早2000万年。结合呵叻盆地形成大型钾盐矿时段为8500万年前,科学家推测,这也可能是思茅盆地潜在成钾时段。

郑绵平院士团队近期在勐野井组下伏的中侏罗世地层中钻取到了厚约70米的含钾盐矿层。根据这两个新的可能含钾层位,科学家们认为,思茅盆地还是可能存在大型钾盐矿的。

钾盐矿分为海相和陆相两种。目前,世界已经探明钾盐资源的工业储备以海相钾盐为主,总量200亿吨以上(估算总储备量超过1400亿吨),主要分布在德国、俄罗斯、加拿大等国。中国已发现的钾盐矿以陆相为主,主要集中在青海和新疆。两地已探明工业储备量约4.99亿吨,仅占世界已经探明工业储备量的2.495%。

随着对思茅盆地和呵叻盆地含钾盐地层年代的确认和其它更多地质证据的发现,科学家们将进一步明确该区域钾盐矿的成矿模式和机制,为思茅盆地找钾突破提供有力的科学支撑。

UUID: 8a5adb96-0a8c-424b-8569-b7d3388f7eae

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/科学大院公众号-pdf2txt/2021年/2021-02-02_中国下一个大型钾盐矿会在云南么?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0070 元