坐著飛機(jī)去找鉀

“黑化肥發(fā)灰，灰化肥發(fā)黑”，這句耳熟能詳?shù)捻樋诹锓诺浆F(xiàn)在依然洗腦?；手械拟浽赜惺裁醋饔?？化肥的原料都是從哪里來的？我們可以從空中探測到鉀元素嗎？

探尋土壤中的鉀元素

礦物質(zhì)中提取的金屬鉀片

鉀元素能提高農(nóng)作物光合作用，促進(jìn)莖稈健壯，增強(qiáng)抗病蟲害和倒伏（指直立生長的作物成片發(fā)生歪斜，甚至全株匍倒在地的現(xiàn)象）的能力。而它另外一個(gè)妙用就是促進(jìn)糖分和淀粉的生成。鉀元素對于農(nóng)作物的作用，類似于蛋白質(zhì)對于人類，營養(yǎng)跟得上，才能長得壯。

作物熟制多是一年一熟或一年多熟，如果土壤中的鉀元素得不到及時(shí)補(bǔ)充，就會被吸收殆盡。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國缺鉀土壤已經(jīng)達(dá)到4.5億畝，若要給這些土壤“補(bǔ)鉀”，則需要6000萬噸鉀肥。因此，如何開發(fā)利用自然界中的鉀資源，成為科研工作的重中之重。

地球上的鉀真的就這么少嗎？

?鉀鹽是指含鉀的礦物，分為可溶性鉀鹽和難溶性鉀鹽

盡管農(nóng)作物生長的土壤中可被植物吸收的鉀元素普遍缺乏，然而鉀元素卻是地殼中分布極其廣泛的元素之一。但不是所有的鉀元素都能被植物吸收，裝修石材之一的花崗巖板中也有不少鉀元素，但是把花崗巖板磨成粉，把植物種進(jìn)去，大概率是活不成的。

用作鉀資源提取的礦物可以分為兩類：可溶性鉀鹽礦和難溶性鉀鹽礦?？扇苄遭淃}是可以溶解于水的礦物，是目前常用的鉀資源提取礦物，在它們大規(guī)模溶解之后，可以變成一望無際的鹽湖。難溶性鉀鹽是不溶于水或者極少量溶于水的礦物。中國因?yàn)榭扇苄遭淃}資源不足，從難溶性鉀鹽礦中提取鉀元素是未來發(fā)展的方向。

雜鹵石是一種分布廣泛的難溶性鉀鹽礦。用它來制作肥料可保持土壤團(tuán)粒松散、穩(wěn)定土壤持水性、避免土質(zhì)板結(jié)，讓土壤不至于鹽堿化。并且，把雜鹵石打磨成礦粉，就可直接利用，因此它也成為比其余鉀鹽礦更具現(xiàn)實(shí)價(jià)值的鉀肥資源。

如何從天上找地下的“寶藏雜鹵石”

雜鹵石主要分布在北緯20°～50°區(qū)域，中國恰好處于這一環(huán)帶之中。中國在四川省渠縣首次發(fā)現(xiàn)雜鹵石礦床后，又在湖北、山東、江蘇、河北、新疆、青海等地發(fā)現(xiàn)雜鹵石礦床。其中，四川盆地和江漢盆地的雜鹵石礦量大、礦層厚、富集程度高。據(jù)估算，四川盆地東部的雜鹵石資源儲量超過百億噸，足夠國內(nèi)百年的鉀肥供應(yīng)。

位于中國新疆羅布泊的超大規(guī)模鉀鹽礦（供圖/ 張林杰）

如果想在天上找出地下的巖石礦產(chǎn)，就需要給飛機(jī)裝個(gè)“耳朵”，“聽見”那些看似安靜的礦石們的喃喃低語，伽馬能譜測量就是其中重要的檢測手段。

伽馬射線具有很強(qiáng)的穿透力，可以穿透幾十厘米厚的巖石和數(shù)百米的空氣。不同類型的巖石，其放射性元素的含量是不相同的，即使是不同時(shí)代的同一種巖性的巖石或不同地區(qū)的同一種巖性的巖石，其放射性核素含量也是不相同的。伽馬能譜測量可根據(jù)地表巖石、土壤和大氣中伽馬射線能量強(qiáng)度的差異，來判斷地下是否有雜鹵石的存在。

華鎣山地形復(fù)雜，難以采用傳統(tǒng)的人工物探方式（供圖/ 張林杰）

如果使用人工物探方式尋找雜鹵石鉀鹽礦床，一方面工作時(shí)間長，另一方面工作難度、危險(xiǎn)程度高。快板書《劫刑車》開篇第一句說：“華鎣山，巍峨聳立萬丈多?！边@里中提到的華鎣山，就位于雜鹵石資源豐沛的四川盆地東部。在地面測量幾乎不可能的情況下，航空物探測量就派上用場了。航空物探與人工物探相比，測量效率高、成本低、不受地形因素限制，可大大提升找礦效率，利于后期劃定重點(diǎn)靶區(qū)，開展調(diào)查工作。

把航空物探伽馬能譜測量引入尋找雜鹵石鉀鹽礦產(chǎn)的過程，大大提升了測量工作效率，對中國提高鉀肥產(chǎn)量，發(fā)展鉀肥新品種具有重要意義。

雜鹵石樣品照片（供圖/ 張林杰）