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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