周博
[中國地質大學(北京)]
鉀鹽是中國緊缺重要礦產資源之壹。60年來尋找大型鉀鹽礦是中國地質科學界的壹大難題。中國鉀鹽礦床是以第四紀鹽湖液體鹵水鉀礦為土，缺少規模巨大的古代固體鉀鹽礦床。中國探明鉀礦儲量僅世界的2%左右，鉀鹽礦95%用途是生產農業用鉀肥。由於中國缺少人型固體鉀礦，鉀肥產量受限制，缺口巨大，全國缺鉀土地達3.4億畝。
宋代開始配制含硝酸鉀黑色火藥，中國農民使用農家草木灰肥獲取鉀元素。1940年，中國鹽礦地質先驅袁見齊先生在川滇壹帶含鹽地層作初步調查時，開始註意了鉀鹽的線索。1946年，袁先生在“西北鹽礦概論”壹文中提到：“在茶卡(鹽湖)母液中，已證明鉀之存在，但成分多寡，尚未測定，能否利用，亦未可必？查鉀為制鉀肥、炸藥之重要原料，吾國尚未大量發現，尤宜特別註意”。若從袁先生重視找鉀算起，到新中國成立以後鉀鹽工作正式起步，中國尋找鉀鹽已走過60多年歷程。從時間上大致可以劃分三大階段，即1949～1977年為第壹階段，1978～1999年為第二階段，2000年至今為第三階段。
壹、第壹階段(1949～1977)
1.中國首次發現鉀鹽礦
1951年蘭州大學化學系戈福祥教授上書中央，要求調查青海鹽湖資源。1956年中國政府和科學家制定的“中國12年國家重大科學技術長遠規劃”將考察中國鹽湖列入之中，並於1957年以中國科學院和國家綜合考察委員會為主，組成了“中國科學院鹽湖科學調查隊”，明確了以找鉀、硼為主要的任務。
在1955～1956年，青海省交通廳公路局在察爾汗地區修築敦格公路穿越柴達木盆地時，發現了聞名於世的察爾汗幹鹽灘。築路工人挖坑取鹽食用後，發現有不能食用的苦辣鹽，送至正在那裏的地質部西北地質局632隊化驗，證實含KCl，地質學家朱夏指出察爾汗為巨大鹽庫，其鹽層含鉀0.40%。為此，1956年化工部地質礦山局應部總工程師、鹽礦專家李悅言指示，派鄭綿平隨普查組到大柴旦、馬海和察爾汗考察，化驗察爾汗鹽湖晶間鹵水含鉀1.1%，並指出找鉀有希望。以中國科學院化學研究所研究員柳大綱為隊長，北京地質學院袁見齊教授和中國科學院綜考會領導韓沈石為副隊長的鹽湖調查隊奉命於1957年再次赴青海察爾汗。期間，鄭綿平和高世揚在察爾汗鹵坑中發現和鑒定了光鹵石礦物以及原生鹽湖沈積光鹵石鉀鹽層。從此，揭開了中國鉀鹽歷史新的壹頁。翌年秋天20多個民族青年多至5000人在茫茫無垠人跡罕至的察爾汗鹽灘上，土法上馬用原生鹵光石生產出第壹批含KCl 50%的953t鉀肥。此時，距1860年世界最早開采鉀鹽的德國遲了100年。
2.古鉀鹽礦床的發現
1962年，在中國雲南思茅地區，雲南省地質局16隊在猛野舊鹽硐中發現了紅色不能食用鉀鹽礦，成為發現的中國第壹個中型古代固體鉀鹽礦床。為了加強找鉀工作，1962年成立了四川省地質局鉀鹽地質隊(1964年更名為210地質隊，1968年又稱第七普查勘探大隊，1978年改為第二地質大隊，現在名稱為西南石油地質局第二地質大隊)。該隊前期主要從事中國東部白堊紀—古、新近紀、華北奧陶紀和四川寒武紀、三疊紀的鉀鹽找礦、成鉀預測以及鹽礦和鹵水礦的勘查和評價，認為在埋藏3000m以內找到大型鉀鹽礦床前景不佳，但對盆地三疊系富鉀鹵水礦資源開發評價極高(林耀庭，1994)，預測四川液態含鉀鹽鹵水潛在資源量高達4374億m3。
3.油鉀兼找
20世紀70年代初，當時的燃化部重視油氣地質兼探鹽(鉀)工作，國家計委地質局地質科學院和江漢石油勘查院在湖北江漢油田發現鉀芒硝鉀鹽層。但因埋藏大於3000m，定為暫無開采價值。1974年袁見齊先生發表了“陸相紅層盆地鹽礦成因”等論文三篇，強調了古代陸相碎屑巖層及含油盆地找鉀的可能性。1976年，中國地質科學院鄭直研究員等與國家地質總局西南所合作編制了1/400萬“全國鉀鹽找礦遠景圖”及說明書，為全國進壹步開展找鉀提供了方向。從20世紀50～70年代，國外許多大型鉀鹽礦床在普查勘探石油時被發現。同期，中國也在重視石油勘探中探鉀。如1977年，石油化工出版社出版《石油勘探中找鉀鹽礦的方法》壹書。但以後由於體制分割等方面制約，使“油鹽兼探”工作開展不理想，此時期，內部出版多本《鉀鹽礦床》、《鉀鹽專輯》及《鉀鹽資料選編》等書刊，及時供給全國找鉀人員學習，為下壹階段找鉀高潮準備了條件。從1958年起，到1978年由國家地質總局勘探查明鉀礦產地僅有幾處，KCl儲量不足2億t。和國外相比，中國鉀資源嚴重匱乏，且主要為鹽湖鹵水鉀礦。中國鉀肥工業終因工藝落後和資源缺乏等原因，到1978年鉀肥產量才達2.3萬t，遠遠滿足不了農業增產需求和土地逐年貧鉀的困難。此時，全國各地尤其南方各省開展了窯灰鉀肥的生產和農田試用。為了提高鉀肥的自給率，國家計委於1975年發文通知對開發青海察爾汗鹽湖進行規劃，是年8月國家計委、石油化學工業部等十部委完成開發規劃報告，建議壹期工程年產鉀肥20萬t，二期工程為80萬t。表明中國政府及老壹輩鉀鹽科學家對開發和生產鉀肥的極大重視。總觀中國鉀鹽事業發展的第壹階段特點是：在中國政府及老壹輩鉀鹽科學家關心和參與下，全國開展了以找鉀硼為主的鹽礦地質普查和科學研究，取得了找鉀突破，發現察爾汗鉀鎂鹽湖礦床及壹批K、B、Li、Rb、Cs及石鹽、天然堿、芒硝、石膏、鈉硝石、天青石等鹽類礦產，從實踐中產生了“陸相成鹽成鉀”等學說。全國形成了地質、化工、中國地質科學研究院、中國科學院和石油等不同系統多支找鉀勘探和研究力量，實現了中國鉀鹽和鉀肥零的突破。但這階段的工作還遠遠滿足不了農業上的需求。同期，世界各國找到眾多大型海相為主的鉀鹽礦產。
二、第二階段(1978～1999)
1976年化工部成立了化工礦山地質研究所，後改為礦產地質研究院，其內設立了鉀鹽研究室。1979年，在山東成立了化工部所屬“鉀鹽地質勘探大隊”表明化工部重視找鉀勘探和研究隊伍建設，與此同時，1979年國家地質總局在山東兗州成立了找鉀為主的第三地質大隊。兩個部同時在山東成立找鉀隊伍，表明當時人們在中國東部地區，即山西、陜西奧陶系及山東、江蘇、河南、安徽等古、新近系盆地中開展勘查鉀鹽的決心。
1980年袁見齊先生發表“鉀鹽礦床成礦理論研究的若幹問題”，首次提出“高山深盆”陸相成鹽成鉀模式概念，1983年完善了該理論，發表了“高山深盆的成鹽環境壹種新的成鹽模式剖析”，充實了陸相成鹽成鉀學說。1984年在青海西寧召開全國鹽類沈積學術會議。為了迅速改變中國嚴重缺鉀狀況，地礦部在1985年開始的第七個五年計劃中，安排了中國柴達木盆地西部和北部開展古、新近系和第四系鉀鹽普查項目。除完成地面普查外，還應用航空伽馬能譜新技術遙感找鉀。
1995年10月地科院礦床所王弭力研究員領導的“羅布泊遠景區成鉀”專題組，在“羅北凹地”發現鹵水鉀礦。從1995～1999年，由中國地質科學院礦床所牽頭，新疆地礦局第二地質大隊及地礦部遙感中心參加的“九五”國家項目課題組，冒著“死亡之海”惡劣的氣候條件，在簡陋的裝備下，靠著為國為民找到大鉀礦的決心，甘願受苦，憑著聰明才智克服了重重困難，終於發現了大型鹵水鉀礦。按已控制面積、礦層厚度和平均品位計算，羅北凹地鉀礦床已揭示的鹵水KCI地質儲量超過了2.5億t，達到大或特大型規模。中國鹽湖鉀鹽從無到有，現保有K20資源量約5億t。
三、第三階段(2000～2011)
2010年8月，由中國地質科學院鹽湖研究中心和礦產資源研究所為負責單位申報的鉀鹽國家重點基礎研究“中國陸塊海相成鉀規律及預測研究”“973”計劃項目，先後通過函審和2輪公開答辯，從全國430余項建議項目中脫穎而出，已獲得國家科技部批準。
該項目是中國找鉀研究隊伍第壹次聯合作戰，實現了中國找鉀幾代人聯合找鉀的夢想。中國找鉀經歷漫長60年，找到的鉀鹽資源僅能滿足國內需求30%左右，而70%農業鉀鹽消費量仍然依靠進口。因此，鉀鹽是關系中國糧食穩產、增產重要戰略礦產資源之壹。為了扭轉中國找鉀瓶頸難題，袁見齊院士早在1988年就明確提出，“找鉀工作的重點亦應轉向海相層位”，袁見齊院士晚年的中國海相地層找鉀理想，終於在20年後得到國家重視並以“973”工程計劃實現。
在國土資源部科技司、中國地質調查局的直接領導和組織協調下，經國土資源部、中國地質調查局、中國科學院和青海省聯合推薦，中國地質科學院礦產資源研究所的劉成林研究員為該項目首席科學家，專家顧問組組長是中國地質科學院資源所鄭綿平院士。
該項目還有中國科學院青藏高原研究所，中國石油天然氣股份有限公司勘探開發研究院。有30余名中青年學者，其中90%為博士將直接參與項目的研究。預計2011～2015年5年完成項目計劃。“科學找鉀”是本項目核心，找鉀研究走向“定量化”、“定向化”和“定位化”三化，將是中國找鉀成功之路。同時，在走出國門，尋求開發利用國際鉀鹽資源放置的引導下，中國多個企業組建力量，已在泰國、老撾、加拿大、剛果等國開展鉀鹽礦床地質勘查和礦山建設。
參考文獻
[1]袁見齊.西北鹽礦概論.見：袁見齊教授鹽礦地質論文選集.北京：學苑出版社，1989
[2]富之強.紀念中國發現鉀鹽40年.化工礦產地質，1996，18(4)：314～316
[3]張彭熹院士簡介.鹽湖研究，1997，5(3～4)：120～122
[4]鄭錦平，等.青藏高原鹽湖.北京：科學技術出版社，1989
[5]曲懿華，蔡克勤，等.蘭坪-思茅盆地鉀鹽成礦規律及預測.北京：地質出版社，1998
[6]林耀庭.四川盆地液態鉀礦資源及其開發有關問題探討.化工地質，1994，16(2)
[7]章午生，等.青海地質礦產誌.西寧：青海人民出版社，1991
[8]蒙慶.陜北奧陶系成鹽地質條件及找鉀遠景.化工礦產地質，1996，18(1)
[9]袁見齊.袁見齊教授給秦仲達部長的信.化工礦產地質，1996，18(4)
[10]李廷祺，胡東生.羅布泊地區鉀礦成礦遠景的遙感地質研究.鹽湖地質，1988(4)
[11]劉析盾.羅布泊有望成為我國最大的硫酸鉀產地.科技日報，1997-01-18(1)
[12]張彭熹.古代異常鉀鹽蒸發巖的成因.北京：科學出版社，1993
[13]袁見齊，楊謙，等.察爾汗鹽湖鉀鹽礦床的形成條件.北京：地質出版社，1995
[14]楊謙，吳必豪，等.察爾汗鹽湖鉀鹽礦床地質.北京：地質出版社，1993