我国盐湖钾盐资源现状及提钾工艺技术进展

中国是一个农业大国, 钾肥缺口很大。中国又是一个多盐湖的国家, 盐湖中蕴藏着丰富的钾盐资源, 有望解决中国的缺钾问题。中国已经建立了青海察尔汗和新疆罗布泊两个钾肥生产基地, 但还是远远满足不了国内钾肥需求, 70%需要依赖进口。因此, 有必要继续加强钾盐开发研究, 建立新的钾肥生产基地。通过长期攻关, 我国氯化物型和硫酸盐型盐湖形成了比较成熟的提钾工艺路线, 但是, 碳酸盐型盐湖提钾研究刚刚起步。本文对青海察尔汗盐湖和新疆罗布泊盐湖两大中国钾肥生产基地的资源及生产工艺进行了分析研究, 其成功的开发经验可用来指导我国同类型其他盐湖钾资源的开发; 探讨了开发我国碳酸盐型盐湖钾盐的可行之路, 碳酸盐型盐湖通过技术创新, 可以在盐湖现场获得钾肥产品; 指出我国不同水化学类型的盐湖应采取不同的资源利用工艺路线。     

罗布泊盐湖成钾规律研究与找矿进展

第四纪时期,罗布泊盐湖独特的地理及气候环境形成了世界罕见的巨量钙芒硝沉积及其晶间富钾卤水的大规模聚集成矿。故此,罗布泊盐湖环境演化与钾盐矿床的成因一直备受国内外地质学家关注。罗北超大型卤水钾盐矿床从1995年发现至今已有20余年,其钾盐地质科学研究、勘查开发等均取得了重大进展,并已建成世界最大的硫酸钾肥生产基地。文章详细回顾、总结罗布泊超大型卤水钾矿发现以来的盐湖沉积演化、成钾条件、成钾理论研究及找矿勘查方面的重要成果,探索成矿理论创新与找矿突破的内在规律与联系。罗布泊钾盐成矿研究基本演变是:(1)基于盆地分隔、矿随盆移的概念,发展从"高山深盆"模式到"高山深盆-迁移成矿"模式,取得罗北凹地找矿突破;(2)基于巨量钙芒硝的发现,突破盐湖石盐阶段成钾的"三阶段"模式,提出"二阶段"模式,推动罗北及外围大规模勘查;(3)基于地堑式断陷带的发现,提出"含水墙"成藏模式,使找矿从"水平状"到"直立状"储藏模式转变,取得深部找矿突破等。总之,罗布泊盐湖成钾理论的每次创新认识,相应地带来找矿突破进展;继续深入加强盐湖钾盐矿床形成规律研究,可能还会带来钾盐成矿的新认识,开拓找矿方向。     

遇水膨胀隔离器在水文地质孔止水中应用

为克服海带、胶皮等止水膨胀材料,在下入孔内时容易被井壁磨挂、移位,致使止水效果欠佳的缺点,采用了将遇水膨胀橡胶做成隔离止水器的方法。该隔离器由套管短节、膨胀材料和防护挡圈三部分组成。套管短节为隔离器主体管,膨胀材料为遇水膨胀橡胶,用于封闭套管底部与孔壁间隙;防护挡圈是防止下管时,膨胀材料被磨损和限位。应用表明,该隔离器不仅克服了传统膨胀材料容易被磨挂的缺点,而且简化了钻孔结构,提高了钻进效率,止水效果好,为今后在条件复杂地层中施工水文地质孔的止水工作提供了借鉴。     

陕北成盐盆地奥陶纪成钾找钾远景分析

陕北奥陶纪盐盆地是我国目前发现最大的海相成盐盆地之一,笔者重点对该盆地最新完钻的5口钻井(米探一井、绥一井、佳一井、子洲一井、吴堡一井)原状岩芯的马五-6亚段进行系统野外编录及采样。并对其进行了沉积学、矿物学和地球化学的综合研究,结果表明,马五-6亚段成盐卤水演化已达钾石盐沉积阶段,尤其是东南部的绥一井岩芯的矿物学和地球化学特征显示其含钾显示较好,预示着陕北奥陶纪盐盆地具有成钾远景。     

Borehole Sealing Project at the Grimsel Test Site

Within the context of the phase IV (1994–1996) research and development activities at the Grimsel Test Site (GTS), Nagra developed, in collaboration with the Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs (Andra), an investigation project for the sealing of boreholes drilled from underground. The project had the following goals:

陕北奥陶系钾盐层位的发现与研究

陕北奥陶系是一个大型海相蒸发岩盆地,笔者在盆地东侧下奥陶统马家沟组,发现了钾石盐,光卤石等钾盐矿物,这是世界上首次在奥陶系发现钾盐,笔者较详细地研究了地质条件,含盐岩系剖面特下,物质成分和地球化学等,探讨了蒸发岩沉积的古地理环境和成盐模式据蒸发岩组成特征,结构构造,赋存状态,组合关系,地球化学诸方面的综合研究,认为陕北盆地钾盐沉积形成于残留卤水湖和干盐湖阶段。     

红花尔基煤盆地辉河以北矿区钻孔堵漏技术

红花尔基煤盆地辉河以北矿区钻孔漏失严重，钻探事故频繁发生。介绍了在实践中总结出的一套针对该地层行之有效的钻孔堵漏施工技术，效果十分显著，成本大大降低，减少了孔内事故率。     

湘中地区岩溶发育规律及钻孔堵漏研究

介绍了湘中地区岩液发育的基本规律,以及利用岩溶发育规律指导钻孔堵的方法和工程实例。     

基于动量平衡密封装置的大孔径静态爆破掏槽试验研究

根据大孔径静态破碎膨胀压力测试结果,分析了大孔径静态破碎剂反应机理。基于动量平衡原理发明了新型大孔径静态破碎密封装置,并成功运用于模拟掏槽实践。结合掏槽实践实测数据,修正了孔间距近似计算公式。该技术对小净距交叉环境下掏槽工程具有一定参考意义。     

基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化过程研究

矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点.文章从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,重点探讨了建模过程中地质数据库的设计,地质解译、矿体储量估算的方法与技术,并借助OpenGL三维图形开发库,在VC++6.0编程环境下,实现了三维地质的建模及可视化,为我国矿山三维地质建模及可视化软件的设计提供参考,促进了我国矿山信息化的建设.     

青海察尔汗盐湖固体钾盐物质组成及意义

察尔汗盐湖为我国目前最大的钾肥产地。根据钾盐层的矿物组成可以确定钾盐开发的难易程度以及化学组成可以确定钾盐富集层位并可对资源量进行估计的原则,通过在察尔汗盐湖别勒滩区段和察尔汗区段野外系统取样和室内的分析测试,研究了固体钾盐层的矿物组成、化学组成和物理参数。结果表明,别勒滩区段钾盐层最主要的钾盐矿物是杂卤石,其矿物晶形完好,排列紧密,表明液化开发至"中期阶段"即可利用,此段22.42 m以上钾盐的资源量约为2.5亿吨,主要赋存层位为断续的5段;察尔汗区段钾盐层最主要的钾盐矿物为光卤石,其矿物晶体排列疏松,表明液化开发到"晚期阶段"才可利用,察尔汗盐湖3区段3.55 m以上资源量共约为0.89亿吨,钾盐的主要赋存层位为浅表的60 cm以浅的盐层。对该区段钾盐的物理参数进行探讨,为察尔汗盐湖的进一步研究和固体钾盐的开发提供了新资料。     

羌塘盆地多格错仁地区盐泉地球化学特征及成钾预测

多层次、大面积发育的石膏和前人的古地理资料表明,羌塘盆地侏罗纪海相地层具有较好的成盐地质条件。在多格错仁周缘地区侏罗系发育有一系列氯化钙型的盐泉。通过野外地质工作,采集了30个盐泉的水样,并在室内对其地球化学组成和氢氧同位素组成进行了测定。地球化学分析表明,盐泉中富集Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、K⁺、Li和Rb,Br和B含量相对贫乏,而地球化学特征系数显示了明显的找钾异常。盐泉水的氢氧同位素特征表明盐泉的供给水源为大气降水,大气降水进入研究区岩层后成为地下水,溶滤了地层中的盐类矿物,从而形成了溶滤卤水,这与地球化学特征系数的判别结果是一致的。综合看来,多格错仁南岸找钾远景显示最好,该点盐泉具有盐度高、K⁺含量高的特征,而且很可能溶滤了钾盐-石盐岩、钾盐层,万安湖西北、源泉河、东温泉盐泉找钾远景次之,主要表现为盐度相对较低,但是含钾显示也异常明显。     

Application of Gravitational Methods to Prospecting Salt(Potash) Rocks in the Kuqa Depression

正The Kuqa depression deposited thick rock salt,which has a lower density than surrounding rocks.When salt bodies form a certain scale,obvious negative gravity anomalies can be detected in the surface.Therefore,gravitational method can quickly obtain the shape,plane distribution of deep-seated salt bodies and overall tectonic morphology of the basin.     

水力压裂增水技术在青海卤盐矿开采中的试验

针对青海大盐滩地下钾盐矿开采难题,尝试利用水力压裂技术增加卤水井单井产能。从水力压裂技术原理、压裂井布置、压裂与座封段确定、器具安装、压裂施工、抽水试验等方面介绍了卤矿区水力压裂试验。试验结果表明,4眼试验井平均增产559.25%,获得良好的压裂增产效果。首次将水力压裂技术引入到了卤矿区盐田增产领域,填补了国内卤盐矿井压裂增产的技术空白。     

成盐理论引领我国找钾取得重要进展

中国地质科学院矿产资源研究所郑绵平院士钾盐团队在地质调查项目和国家自然科学基金重点项目联合资助下,联合柴达木综合地质矿产勘查院等单位,在柴达木盆地西部阿尔金山前第四纪早期地层发现新型砂砾含钾卤水层,根据钻探资料控制的资源量3.5亿吨,有望成为柴达木盆地钾盐后备基地。在塔里木库车凹陷发现厚达百米的古新纪含钾盐矿层,氯化钾达工业品位盐层厚度为41 m;深入阐明了在四川盆地大规模三叠系杂卤石资源:提出该资源既是深层富钾卤水钾重要来源,更是宝贵的缓释钾肥;对上扬子盆地13个储卤构造含钾卤水矿进行评估,估算氯化钾资源量4917万吨;在滇西南勐野井建立钾盐二层楼成矿模式,大幅度缩小陕北奥陶系盐盆找钾靶区,海相钾盐找矿崭露曙光。     

大冶铁矿接替资源勘查项目中“ 空、地、井冶 磁法测量的应用

[摘要]大冶铁矿项目属2004 年度危机矿山接替资源勘查项目九个试点项目之一。该项目的实 施,不但取得了深部找矿的重大突破,解决了接替资源问题,同时也为全国危机矿山深部找矿工作的开 展起到了示范作用。论文重点介绍了1/1 万高分辨率航空磁测、1/2000 高精度地面磁测、井中三分量磁 测等磁法工作在勘查工作中的应用效果,特别是“空、地、井冶磁测联合勘查,深部弱信息提取技术,精细 反演技术、井-地磁测联合反演技术等几个方面值得借鉴和推广。初步统计,大冶铁矿参考磁异常布置 的32 个钻孔中,19 个孔见矿。因此,本文认为在深部找矿(-600m)过程中,磁法工作依然大有可为。     

The New Understanding of Potash Development Scale and the Comprehensive Utilization of Resources in Chaerhan Salt lake

正This paper briefly introduces resources characteristics and development advantages for Charhan salt lake;and elaborated the technology progress to increase potassium mining scale systematically,the impact of the     

四川盆地东部垫江盐盆三叠系嘉陵江组成钾远景分析

垫江盐盆位于四川盆地东部,是四川盆地三叠纪时期重要的成盐盆地之一,但本区是否具备形成海相钾盐的良好条件,一直存在争议。本文通过对四川盆地东部垫江盐盆长寿地区高探1井和长平3井嘉陵江组四段二亚段岩盐样品进行光薄片鉴定、扫描电镜、X粉晶衍射及化学成分分析,发现长平3井岩芯岩盐样品K~+含量最高达到3.82%,在2749~2778m岩盐段发现大量杂卤石和少量钾石盐矿物。两个钻孔岩盐样品溴氯系数均显示其达到钾盐析出阶段。通过对长寿地区气候-物源-构造条件分析,发现长寿地区三叠纪嘉陵江时期古海水温度较高,气候条件炎热,有利于钾盐矿形成;成盐和成钾物质主要来自海水,物质来源丰富;保合村一带可能存在次级凹陷,古构造条件优越,有利于钾盐的形成和保存,是寻找钾盐矿的有利区。