「凹口凸」，更快找到鉀鹽

鉀肥是我國三大農用肥之一，施用鉀肥可明顯提高農作物產量，改善農作物品質。我國是農業大國，鉀肥是國家糧食安全的重要保障之一。鉀肥主要來源於可溶性鉀鹽資源，而我國缺乏可溶性鉀鹽資源，鉀資源量僅佔世界鉀資源量的2.2%，每年近50％的鉀肥依賴進口，且我國已探明鉀鹽資源中98％為鹽湖滷水為主的液體礦床，隨著鹽湖滷水開採強度的日益加大，滷水埋深在不斷加大、且品位在不斷下降，鉀資源可持續利用前景堪憂。

青海察爾汗鹽湖（圖片來自網路）

因此，在現有鉀鹽成礦理論的基礎上，建立一種簡單易行的鉀鹽找礦勘探方法，具有非常重大的意義。

鉀鹽成礦最基本的控制條件是地球表生環境中的「構造－物源－氣候」三要素。基於三要素的耦合關係，國外學者們提出了「沙洲模式」、「預備盆地模式」以及「異常鉀鹽蒸發岩」沉積模式。我國學者提出了「高山深盆」、「高山深盆振蕩干化，分離盆地同步分異」、「含水牆」和「二層樓」等成鹽成鉀模式。

這些成礦理論從蒸發岩礦床控制條件三要素，對成鹽成鉀規律及成礦模式進行了大量研究，但關於鉀鹽沉積後期變化和鉀礦空間賦存規律及形態變化研究較少。

而在找鉀的途徑上，科研人員提出油鉀兼探；岩鹽礦勘探過程中運用化探的方法發現鉀礦；通過區域地質分析與對比，釐定成鉀區域及成鉀層位等方法。但採用上述方法尋找鉀鹽礦床時，前兩種偶然性因素非常大，而後者難以具體確定鉀鹽礦床的成鉀區域與賦存狀態及位置。

日前，中科院青海鹽湖所鹽湖地質與環境實驗室山發壽研究團隊提出了一種新的鉀鹽成礦模式，叫做「凹口凸」鉀鹽成礦模式。

科研人員通過綜合研究對比國內外（青海察爾汗、泰國、寮國萬象和西班牙埃布羅等）鉀鹽沉積及後期變化特徵，提出了「凹口凸」鉀鹽成礦模式與找鉀方法，蒸發岩沉積形態的變化決定鉀鹽最終的賦存空間。通過盆山周邊地質研究及綜合地球物理資料解譯，以及目標區域內鹽岩體剖面沉積形態的分析，可預測鉀鹽成礦區域及埋藏位置。簡單來說，就是看地質地形找鉀。

我們來看這個「凹口凸」鉀鹽成礦模式是什麼樣的。

「凹」形態鹽岩體：在蒸發岩沉積盆地的凹陷中心，伴隨著大量的鹽岩沉積，鹽岩體的整個剖面形態像一口「凹」形態的大「鹽鍋」。鉀鹽就賦存在「凹」形態鹽岩沉積層上部的最低洼部位。

「凹」形態鹽岩體

「口」形態鹽岩體：隨著盆地鹽沉積終止，「鹽鍋」被其它沉積物埋藏後，由於鹽岩、鉀鹽的比重小於碎屑岩（砂岩、粉砂岩、泥岩等）的比重，地層存在差異載荷，鹽岩體在受到重力分異等作用下不斷上隆。因「鹽鍋」中心鹽岩沉積厚度最大，上隆最明顯，「鹽鍋」逐漸變為凸透鏡形態，可以稱為「鹽透鏡體」，其剖面形態即呈「口」形。鉀鹽分布在「鹽透鏡體」的凸出部位，且中間厚、兩側薄。

「口」形態鹽岩體

「凸」形態鹽岩體：「鹽透鏡體」如果受到構造活動的擠壓或推覆，鹽岩體將進一步向上凸起，整體形成鹽背斜，剖面形態呈「凸」形，在剖面形態上固體鉀鹽分布於鹽背斜的頂部或兩翼，當擠壓強烈時，在鹽背斜核部容易形成逆沖斷層，部分鉀鹽可能被斷層帶到地表形成鉀異常或露天鉀鹽礦床。

「凸」形態鹽岩體

該模式打破了找鉀勘探中只在盆地的沉積中心及凹陷處勘探以試圖發現鉀鹽的找礦勘探思路。建立的鉀鹽找礦勘探方法目標明確、方法簡單、容易判別。處於不同剖面形態的鹽岩體具有不同的特徵，鉀鹽賦存的形態及位置有所不同，相應可在最大程度上縮小鉀鹽的找礦勘探範圍。

我們知道，地質礦產勘探工作是一項地域廣闊、工程浩大、成本高昂的技術工作，而「凹口凸」這種模式及找鉀方法由於其目標明確，只要通過盆地地質研究及綜合地球物理勘探手段，就能確定最佳成礦區域、賦存狀態和儲存位置。這種方法有效降低了鑽探施工成本，且效率高、費用低，對於鉀鹽礦床的預測和找礦勘探都具有重要的現實意義。

來源：中國科學院青海鹽湖研究所

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