新疆羅布泊超大型鹵水鉀礦發(fā)現(xiàn)20年①

宣之強

中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072754

社會·經濟

新疆羅布泊超大型鹵水鉀礦發(fā)現(xiàn)20年①

宣之強*

中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072754

提 要 “羅布泊超大型鹵水鉀礦”的發(fā)現(xiàn)，是中國眾多地學科學家40年探尋預測的。王弭力研究員及其團隊，于1995年秋首次踏進羅布泊“羅北凹地”，當年找到4356萬t優(yōu)質鹵水鉀礦；經五年科研和勘探，查明儲量達2.5億t、為超大型鹵水鉀礦。理論創(chuàng)新，成為完成科硏和勘探的關鍵，加速了百萬噸級“羅鉀公司”硫酸鉀肥生產成功投產。古絲綢之路上生命回歸、一顆新星“羅布泊”鎮(zhèn)誕生，“百年羅鉀”資源保障科研探鉀即將啟動，中國幾代“鉀鹽人”的夢想成真。

羅布泊超大型鉀礦 硫酸鉀肥投產 “鉀鹽人”

1995年10月之前，羅布泊“羅北洼地”還是一塊神秘莫測的禁區(qū)。它那周邊荒漠無垠的戈壁沙漠，迷宮般的風蝕雅丹地貌，包圍著干涸尖硬的鹽灘和鹽殼以及未知的寶藏，一直無人問津；卻引起中國地學界找鉀人的特別關注【1】。

羅布泊是亞洲內陸干旱地區(qū)著名的湖泊，湖水面積曾達2萬km2。古絲綢之路的燦爛文化和充滿神秘色彩的大耳朵衛(wèi)星影像“羅布泊”，數(shù)百多年來吸引了古今中外眾多探險家、科學家及旅行者關注【2】。

深秋的羅布泊一望無垠，千年不倒的胡楊樹、昂首在沙漠深處，著名羅布泊英俊“雙峰野駱駝”在泉邊飲水。一支由中國地質科學院礦床地質研究所王弭力研究員負責，新疆地礦局第三地質大隊和原地質礦產部遙感中心合作的地礦部定向基金項目“羅布泊遠景區(qū)成鉀”，組成精悍調查組，首次對羅布泊東北部的一塊達千余平方公里的三無“鹽灘”：即無路、無人、無名稱之地，冒著一定生命死亡考驗危險進入有“死亡之?！敝Q的鹽灘洼地，開展了地質科研探索尋找鉀鹽礦。為了工作方便起見、這個無名洼地，王弭力等地質學家將羅布泊東北部洼地命名為“羅北凹地”（1996）。20年后，“羅北凹地”奇跡般建成一個舉世聞名的世界最大硫酸鉀肥生產基地，公路和鐵路修通到礦區(qū)，古絲綢之路再度輝煌。原來，沉睡萬年的地下寶藏是個味覺具有咸又辣的“鹵水鉀礦”【3】。

1995年冬天，項目調查組在羅北凹地首次施工鉆探中，發(fā)現(xiàn)了埋藏鹽殼地下的第四系鹽層中的鹵水鉀礦層；鉆探揭示了第一層鹵水層，即“潛鹵水層”，厚6.54～14.84m，潛水位埋深最淺1.25m。儲鹵層巖性主要為石膏及鈣芒硝，孔隙很發(fā)育，平均28%。鹵水樣品KCl含量平均1.59%。若按當年科研普查已控制面積和厚度計算，羅北凹地第一鹵水層KCl儲量有4356萬t，已接近中國大型鹵水鉀礦規(guī)模，其成果被公認為近40年來中國找鉀工作的重大成果【4】。

1996～2000年，由中國地質科學院礦床地質硏究所負責、并由該所王弭力研究員任項目負責人，參與單位有新疆地質礦產局第三地質大隊、中國地質大學（北京）、中國地質科學院水文地質工程地質硏究所等合作，共同承擔國家科委305項目“羅布泊地區(qū)鉀鹽資源開發(fā)利用研究”專題研究和國家計委調查項目（后者由新疆地質礦產局第三地質大隊負責，地科院王弭力項目組技術指導），繼續(xù)在羅北凹地開展鉀鹽科研和找礦。在艱苦又充滿危險的環(huán)境下，經兩個項目組各方努力，五年來揭示出了潛鹵水層下部還存在數(shù)個承壓鹵水礦層。淺部鹵水礦層控制面積達1300km2，厚度3.8～24.98m；下伏數(shù)個承壓鹵水礦層，累計厚度84.2m，孔隙也較發(fā)育。地質普查勘探“羅北凹地”的鹵水KCl平均品位1.45%，“資源量”達2.5億t，屬超大型規(guī)模鹵水鉀礦床【4，5】。

羅布泊鉀礦的發(fā)現(xiàn)，絕非偶然和巧遇。早在中國“七五”和“八五”國家五年計劃期間，朱允鑄、吳必豪、王弭力和劉成林等地質學家通過第四紀新構造造山運動等分析，認識到柴達木和塔里木盆地原本是連通的一個大盆地，后來才被如今的阿爾金山脈阻擋分隔開【6】。他們結論：柴達木、塔里木兩盆地在印支運動以前可能為一弧后盆地，在晚白堊世、古近紀和新近紀中新世（？）曾相繼遭受來自地中海的海侵。中新世以后，由于印度板塊的俯沖擠壓，阿爾金山以水下隆起的形式，出現(xiàn)于柴、塔兩坳陷之間。新近紀末，阿爾金山進一步抬升，但仍呈島狀隆起部分露出水面。直到更新世晚期，柴、塔二盆地才完全隔絕?；诎柦鹕街饕窃诘谒募o抬升的事實，柴、塔二盆地在古生界、中生界和古近—新近系都應有相似的成鉀條件【6】。

從柴達木盆地鹽湖10余年成鉀條件與塔里木盆地在氣侯、物質來源及構造演化等地質硏究對比中、結合李廷祺和胡東升遙感地質找鉀硏究等，柴達木盆地有豐富的鉀鹽資源，因此預測羅布泊也應該埋有鉀資源【5】。

2001年8月30日，中國科學院院士張彭熹先生在為王弭力、劉成林等著“羅布泊鹽湖鉀鹽資源”專著作序中指出，作者利用自已的研究經驗和知識，在渺無人煙的羅布泊地區(qū)奮戰(zhàn)數(shù)年，本專著是他們辛勤勞動的結晶，書中很多資料尚屬首次發(fā)表。新疆羅布泊羅北凹地大型鉀礦的發(fā)現(xiàn)是近年來我國鉀鹽找礦工作的重大突破，該項研究成果不僅具有重要的科學意義，而且在實施西部大開發(fā)的今日，作者的出色工作將對新疆自治區(qū)的經濟發(fā)展做出積極的貢獻【4】。

2004年，“羅布泊地區(qū)鉀鹽資源開發(fā)利用研究”項目，榮獲2004年度國家科技進步一等獎。2005年3月28日王弭力等代表項目組在北京人民大會堂，登上領獎臺接受國家領導人頒獎，榮獲一等獎的還有：劉成林、王福同、宋松山、焦鵬程、韓蔚田、李浩、樊衛(wèi)東、楊智琛、辛恒廣、李廷祺、馮秀星、陳永志、王新民、李長華【3】。

關于“羅北凹地超大型鹵水鉀礦”發(fā)現(xiàn)歷程本文提出幾點論述，供大家思考。

（1）中國找鉀歷史背景 從1955年國家在修通青海省敦格公路時，因食用柴達木盆地察爾汗干鹽灘中段苦辣石鹽時偶而發(fā)現(xiàn)了可作化肥和炸藥用的“鉀”鹽，到1995年國家長期投入大量經費和人力來硏究和擴大尋找大型鉀鹽礦。40年來，雖然在青海柴達木盆地找到察爾汗、大浪灘、昆特依及馬海等幾個大型鹽湖鉀鹽礦，以及古代云南江城勐野井固體小型鉀鹽礦，還有山東大汶口、湖北江漢及四川盆地等待“詳查”的鉀礦。但是，從KCl資源儲量上看，全國13個省18個地區(qū)不足5億t，遠不能保證國家工農業(yè)發(fā)展對鉀的需求。中國能否再找到大鉀礦？一直是“鉀鹽人”思考的問題。此時，中國科技界“鉀鹽人”如地科院礦床所鄭綿平院士，地礦部遙感中心李廷琪同中科院青海鹽湖所張彭熹、胡東生、高章洪、于昇松以及化工部化學礦產地質研究院李鐘模等單位及個人對羅布泊找鉀也都發(fā)生興趣，申請或著文要到羅布泊探鉀【1，8】。其中，鄭綿平院士（1990）在羅布泊沉積中心，即衛(wèi)星照片中大耳朵湖地區(qū)多次赴現(xiàn)場找鉀考察，指出羅布泊有成鉀遠景。

（2）誰是羅布泊“羅北凹地”超大型鹵水鉀礦首個發(fā)現(xiàn)者？實踐是檢驗真理唯一標準。1995～2000年，王弭力領導項目組共出野外5次，累計野外工作近14個月，控制面積達1300km2；采取了上千件固體和鹵水樣、做了大量室內測試分析；地質路線調查6條，長300km；鉆孔巖心觀察編錄共11個，淺孔7個，中深孔4個，按0.3～2m間距系統(tǒng)采集沉積物樣品1000余件，有的鉆孔全部取心；觀察編錄淺坑137個，采集固、水樣共計300余件；抽水試驗10次；放射性同位素測井29孔，地下水化學示蹤20試驗組及野外鹽田蒸發(fā)工藝實驗等等【4】。 “羅布泊鹽湖鉀鹽資源”等文章【1～8】，對探鉀經歷和事實均有詳細論述，問題已有答案。本文必需提到中國科學院青海鹽湖研究所。1997年，中國還是在計劃經濟主導下，中科院青海鹽湖所在多年向上級申請批復赴新疆羅布泊科學探險考察無結果情況下，他們義無反顧自籌經費踏上了征途，只比王弭力課題組晚一年。他們沒有為名利而爭，僅為中國鹽湖考察和找鉀使命而自信奔波在羅布泊野外干涸鹽灘征途中。

在中科院青海鹽湖所張彭熹院士指導下，由山發(fā)壽、李海民帶隊歷時68天，行程12 000km，在“羅布泊新湖區(qū)”、“羅北洼地”（和王弭力命名羅北凹地一字之差）及“白龍堆”邊沿地帶打鉆井4孔，總進尺70.11m。在羅北周圍的四個地點及耳輪區(qū)進行爆破作業(yè)，取得地質剖面資料和沉積樣品40塊；在不同地區(qū)取得水樣115個，在羅北1900km2的范圍內取得鹵水樣品24個，進行了現(xiàn)場鉀含量測定，考察工作完成了鹽類礦物、水化學成分和鹽湖沉積特征研究，獲得羅西新湖、白龍堆、羅北洼地和羅南等地面湖相沉積資料，為硏究羅布泊的形成演化和鉀鹽沉積規(guī)律提供了依據(jù)。1998～2001年，張彭熹等在“新疆羅布泊羅北洼地成鹽古環(huán)境及鉀鹽鹵水開發(fā)利用的研究”課題中，在取得羅北洼地CK-2孔50m湖相沉積巖心和50kg代表性鹵水樣品的基礎上，進行了CK-2孔沉積巖心的測年、孢粉、鹽類礦物、包體流質穩(wěn)定同位素等分析研究；并對代表性鹵水樣品進行了動態(tài)蒸發(fā)模擬試驗，對該試驗所獲得的硫鉀混鹽，開展了制備硫酸鉀的工藝試驗等【9】。該所、張彭喜院士及前面提到的合作參與單位——新疆第三地質大隊對羅布泊大型鹵水鉀礦的貢獻，也功不可沒。

（3）新疆羅布泊羅北凹地鹵水鉀礦發(fā)現(xiàn)后的思索 1999年，筆者在“中國鉀鹽50年”一文中曾指出，如果說青海察爾汗鉀鎂鹽礦是在筑路工程施工中偶爾發(fā)現(xiàn)的話，那么新疆羅布泊羅北凹地鉀礦的發(fā)現(xiàn)則是眾多鹽湖科技工作者40年研究后科學預見的可喜成果【1】。

1980年，北京中國地質大學教授、中國鹽類礦床地質學奠基人袁見齊院士發(fā)表“鉀鹽礦床成礦理論研究的若干問題”，首次提出“高山深盆”陸相成鹽聚鉀模式概念，1983年完善了該理論，發(fā)表了著名“高山深盆的成鹽環(huán)境——一種新的成鹽模式剖析”，突破只有海相成鉀模式束縛，創(chuàng)新提出了陸相成鹽聚鉀學說。為中國鹽湖找鉀提供了理論依據(jù)【10】。

20世紀80年代后羅布泊找鉀工作成了熱點。著名的有1980～1981年中國科學院新疆分院彭加木科學家領導的羅布泊綜合考察隊，對羅布泊大耳朵作了鉀資源探查；1988～1989年新疆地礦局第一區(qū)調隊三分隊開展了1：20萬區(qū)域地質調查，在羅布泊外圍發(fā)現(xiàn)數(shù)個固、液小型鉀鹽礦；1989年中國地質科學院礦床地質研究所鹽湖組在“大耳朵”進行沉積環(huán)境硏究；1990年前后，中國地質大學蔡克勤教授等在羅布泊龜背山等周邊探鉀活動【11】；1991～1992年原地質礦產部航空物探遙感中心承擔305項目，用航空伽馬能譜測量，圈出鉀異常并經新疆三大隊查證地表小面積鉀異常礦化帶；1994年，新疆地礦局第二水文地質工程地質大隊對“大耳朵”西北部施工一個K1鉆孔，對該孔第四系地層作了初步劃分，等【4】。

可見，1980年袁見齊院士提出“高山深盆”陸相成鹽聚鉀理論對中國鹽湖找鉀活動，影響深遠。

（4）理論突破與創(chuàng)新 前文中提到，羅北凹地鹽層中最多的是石膏和鈣芒硝鹽礦物，少有石鹽，當時更沒有見到固體鉀鹽礦物。所見的鹵水鉀礦只埋藏在多孔隙的鈣芒硝等鹽層中，這和傳統(tǒng)的鉀鹽成礦“三段式”理論有悖。因此，有些人認為羅布泊找到大鉀礦并無希望。為了突破成鉀理論束縛，課題組的科學家對袁見齊先生“高山深盆”成鹽聚鉀模式進行補充，修改為“高山深盆遷移” 模式。這樣富鉀鹵水就可以埋藏在因遷移到富鈣芒硝二段式（缺石鹽階段）硫酸鹽地區(qū)。因此，該項目組一個“兩段式成鉀”模式就此誕生。兩段式成鉀模式通過構造升降變動等、引起富鉀鹵水遷移理論，突破傳統(tǒng)理論和創(chuàng)新對中國找鉀有全新意義，當時就指導了羅北凹地鹵水大鉀礦的順利完成勘探和開發(fā)工作。

“兩段式成鉀”及“高山深盆遷移”模式理論也被2010年啟動的“中國陸塊海相成鉀規(guī)律及預測硏究”973國家重點基礎研究計劃項目采用和發(fā)展【12】。該項目由羅布泊鉀礦發(fā)現(xiàn)者之一，中國第四代鉀鹽人劉成林研究員任首席科學家、鄭綿平院士為顧問，他們團結更多的博士生、碩士生向中國海相地層中進軍找鉀。

2000年，羅布泊鉀礦進入全面建設開發(fā)階段。如，2006年在“地質論評”發(fā)表的“羅布泊鹽湖鉀鹽礦床調查科研進展與開發(fā)現(xiàn)狀”一文，提出新型“含水墻”成鉀模式，該理論指導和發(fā)現(xiàn)了羅布泊存在一些中小型鹽湖或鹽洼鹵水鉀鹽沉積；因受垂向斷裂控制、類似于墻體，故命名“含水墻”成鉀模式【13】。此外，2009～2010年在羅布泊羅北凹地西部，劉成林和焦鵬程受新疆“羅鉀公司”委托，負責進行了“羅布泊科鉀1井”千米深井找鉀取巖心和鹵水科硏實踐，鉆探由新疆水文二隊完成；經焦鵬程領導、項目組成員完成室內化驗和巖礦測試等研究，取得深部600m左右存在“砂礫型低品位固體鉀鹽”及薄層鹵水鉀等找鉀線索成果，為在羅布泊200～1000m深部找鉀提供了依據(jù)【14】。

2015年底，科學出版社已批復出版劉成林等新著作《羅布泊鹽湖鉀鹽礦床形成條件與規(guī)律》，該書經多個同行通訊評議專家評審通過。專家對該書給予了較高評價。

總的認為，該書作者有長期的工作積累，所完成的專著思路新穎、工作扎實、資料豐富、論述嚴謹，是一部學術水平較高的科學著作，在同類著作中居于前列。

（5）國家規(guī)劃及個人在團隊中作用 中國地質科學院團隊在羅北凹地找鉀工作所做的貢獻是突出的。此外，中國特色的中央頂層政府和老科學家的規(guī)劃設計，以及具體支持也是特別關鍵的【1，3～4】。如1956年國家制定的“中國十二年科學發(fā)展規(guī)劃”明確了國家在全國開展找硼、鉀的任務，使中國找鉀的光榮使命進行了60年【15】。不言而喻，中國幾代無數(shù)“鉀鹽人”在默默為此奉獻了一生。

（6）項目組在完成科硏任務后無償?shù)貙⑷靠蒲谐晒百Y料提供給“國家開發(fā)投資公司”。于2008年12月18日，新疆“國投羅鉀公司”硫酸鉀肥成功投產，年產120萬t鉀肥，年產值超過20億元，年均利稅超過9億元，銷售稅金2億元以上。鉀鹽開發(fā)為若羌縣帶來巨大的翻身変化，2002年4月4日，在若羌縣成立了有數(shù)萬平方公里大的“羅布泊鎮(zhèn)”，若羌縣的年財政收入也由原來的200萬元一躍為2800萬元（2006），徹底脫貧致富【3】。

2015年鐵路已從哈密直抵羅布泊鎮(zhèn)，新絲綢之路上生命在此回歸，新一代“鉀鹽人”迅速成長，他們立下新的目標：一個“百年羅鉀”資源保障地質深部找鉀“探鉀夢想”正在實施，中國西部絲綢之路上一顆羅布泊新星在重新閃耀！

1 宣之強. 中國察爾汗、羅布泊鹽湖鉀鹽礦發(fā)現(xiàn)史揭秘［A］，中國地質學會地質學史第24屆學術年會論文匯編［C］.北京：中國地質大學及地史專業(yè)學會，2012，185～189

2 袁國映 張宇，袁磊. 羅布泊自然保護區(qū)［M］.北京：科學出版社，2012.1

3 龐天舒. 尋找消失的羅布泊--與樓蘭同在［M］.北京：新華出版社，2007.12

4 王弭力，劉成林，焦鵬程. 羅布泊鹽湖鉀鹽資源［M］.北京：地質出版社，2001.9

5 劉析盾. 羅布泊有望成為我國最大的硫酸鉀產地［N］..科技日報，1997-01-18（1）

6 朱允鑄，吳必豪，鐘堅華，等. 阿爾金山上升史與塔里木、柴達木成鹽關系初探［J］.石油與天然氣地質，1990.6（2）

7 李鐘模. 羅布泊超大型鉀鹽礦床的發(fā)現(xiàn)記略［J］.化工礦產地質，2009.12（4）

8 李廷祺，胡東生. 羅布泊地區(qū)鉀礦成礦遠景的遙感地質研究［J］.鹽湖研究，1988，（4）

9 宋粵華. 新疆羅布泊地區(qū)鹽湖資源與綜合利用硏究取得階段性成果［J］.鹽湖研究，2000，9（3）

10 袁見齊. 袁見齊教授鹽礦地質論文選集［M］.北京：學苑出版社，1989.9

11 宣之強. 中國第四紀鹽湖分區(qū)及找鉀研究［J］.化工地質，1994.12（4）

12 宣之強. 記中國第一個找鉀973計劃獲批啟動［J］.化工礦產地質，2010.12（4）

13 王弭力，劉成林，焦鵬程. 羅布泊鹽湖鉀鹽礦床調查科硏進展與開發(fā)現(xiàn)狀［J］.地質論評，2006，52（6）

14 宣之強，焦鵬程，王弭力，劉成林，孫小虹. 羅布泊羅北凹地科鉀1井鹽類礦物組合及找鉀研究［J］.鹽湖研究，，2013，21（4）

15 宣之強. 中國鉀鹽、鉀肥60年［J］.化工礦產地質，2015.10（4）

The super-large scale potash deposits in Lop Nur Lake is predicted by a large number of China earth scientists in their 40-year exploration. Wang Mili and his team entered Luobei depressions of the Lop Nur for the first time in the autumn of 1995， then find 43.56 million t of high-quality potash brine. After five years of research and exploration， super-large scale potash deposits with reserves of 250 million t have been found. Theoretical Innovation is the key to research and exploration. Selfless dedication accelerated megaton Luojia company of potassium fertilizer successfully put into operation. A new town of Lop Nur Lake will born in the ancient Silk Road. Scientific research and explorationis of Century Luojia is about to start， which make the of potash prospectors for several generations come true.

2016年地質調查工作十大重點任務

國土資源部黨組成員，中國地質調查局黨組書記、局長鐘自然在1月15日召開的全國地質調查工作會議上提出，2016年地質調查工作要統(tǒng)籌兼顧、突出重點，著力抓好十大重點任務。

鐘自然強調，2016年是地質調查事業(yè)發(fā)展極為重要的一年，是“十三五”開局之年，地質調查工作者必須為“十三五”規(guī)劃的實施提供更加有力有效的支撐服務。地質工作者必須以全新的眼光、全新的姿態(tài)、全新的舉措，畫好圓滿的分號，掀開創(chuàng)新的篇章。

2016年地質調查工作十大重點任務是：一是以加快推進地質調查科學研究一體化改革和自然資源與能源安全國家實驗室建設為龍頭，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領支撐作用。二是以紀念中國地質調查百年為契機，推出一批有重要影響的地質調查成果和人才。三是以推進“地質云”（地質大數(shù)據(jù)）建設為手段，提升地質信息服務的效率和水平。四是以推進項目預算制度改革為重點，理順地質調查事業(yè)發(fā)展的內外部關系。五是以深化“三個轉變”和解決“六個不適應”的突出問題為突破口，增強地質調查破解重大資源環(huán)境問題和基礎地質問題的能力。六是以實施地質科技人才工程和地質調查九大計劃50項工程為依托，強力推進科技進步、人才成長和團隊建設。七是以目標責任體系為核心，構建更加高效順暢的地質調查運行機制。八是以修訂區(qū)調、礦調、環(huán)調技術標準規(guī)范和預算標準為抓手，大力提升地質調查的需求導向、科技引領、成果質量和應用效率。九是以推進地質文化建設、確立地質人核心價值觀為基礎，探索創(chuàng)新新時期黨建工作的內容和方式。十是以落實“兩個責任”、加大執(zhí)紀問責力度為抓手，嚴防廉政風險，全面深化黨風廉政建設。

MEMORIALIZE OF 20 YEARS OF SUPER-LARGE SCALE POTASH DEPOSITS IN LOP NUR LAKE， XINJIANG， CHINA

Xuan Zhiqing
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou， Hebei， 072754， China

super-large scale potash deposits of Lop Nur Lake， potassium fertilizer production， potash prospectors

F407.1

A

1006-5296（2016）01-0060-05

①本文得到國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973），“中國陸塊海相成鉀規(guī)律及預測研究”［2011CB403000］項目支持

宣之強（1939～），男，巖石礦物地球化學專業(yè)，高級工程師

2015-12-10；改回日期：2015-12-11