川宣地1井取得海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”找矿重大突破

　　2016年以来，自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”）郑绵平院士团队，在川东北达州市宣汉县普光地区下三叠统嘉陵江组嘉四-五段发现与石盐共伴生、分布于石盐基质中的大量碎屑颗粒杂卤石，因其显著区别于与白云石和硬石膏互层的杂卤石，故将之命名为“新型杂卤石钾盐矿”。这是一种新类型海相可溶性固体钾盐矿床，其最大特点就是可溶于水，能采用绿色环保的淡水溶矿、规模化开采，是可以利用的“活矿”。为了进一步查明“新型杂卤石钾盐矿”的时空分布和资源量规模，在中国地质调查局统一部署下，资源所紧密联合宣汉地方政府，部署实施1口钾锂综合地质调查井——川宣地1井，旨在评价普光地区海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”和深部富锂钾卤水资源，并于2020年8月9日完钻，井深3797米，累计取心837.25米，岩心采取率98.09%。取得新型杂卤石找矿勘查与评价重大突破： 

　　一是发现厚达29.46米的高品位“新型杂卤石钾盐矿”工业矿层。在井深3007.41~3388.33米范围内，发现嘉四-五段累计厚达29.46米、氯化钾（KCl）平均含量为11.97%的高品位海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”工业矿层，分上、下2个钾盐矿层段，厚度分别为20.62米（井深3007.41~3060.42米范围）和8.84米（井深3359.36~3388.33米范围），KCl平均品位分别为14.61%和6.04%、最高品位达20.5%。 

　　二是“新型杂卤石钾盐矿”淡水溶矿提钾试验效果良好。资源所和恒成公司联合完成“新型杂卤石钾盐矿”淡水静态溶矿小试，用时129天，获得工业品位4倍的富钾卤水。开展对接井淡水溶采中试获取成套溶矿建槽采卤技术经济参数，并利用溶矿中试采出的富钾卤水生产出1000余千克、品位达98.37%的工业氯化钾（KCl）产品，对接井溶采提钾中试效果良好，表明此类“新型杂卤石钾盐矿”有望得到工业化开发利用。 

　　三是初步评价川东北普光地区“新型杂卤石钾盐矿”潜在资源（KCl）达超大型规模。通过“气钾兼探”综合研究，以川宣地1井作为标杆井，结合另外3口取心钾盐探井，充分利用普光气田已有的29口天然气井的测井资料和630平方千米全覆盖三维地震资料，针对嘉四-五段含钾目的层进行重新处理解释，查明“新型杂卤石钾盐矿”分布面积达368平方千米，圈定钾盐矿体富矿区块面积179平方千米，初步估算富矿区块 “新型杂卤石钾盐矿”潜在资源（KCl）达7亿吨，普光地区“新型杂卤石钾盐矿”潜在资源（KCl）总体达超大型规模。 

　　产学研协同推进在川东北地区钾盐找矿的成果，实现了我国海相可溶性固体钾盐找矿的重大突破，开拓四川盆地三叠系海相找钾新方向和新领域。该项成果有力支撑服务国家战略需求，快速推动川东北普光地区形成我国首个亿吨级大型海相钾盐资源产业基地，积极服务地方经济发展，地调引领，地方政府和大型企业积极跟进，推动“中国（普光）锂钾产业园”成为四川省“重中之重”项目，助力宣汉国家级贫困县精准脱贫后的可持续发展。 

　　（a）                                   （b） 

　　图1  川宣地1井钻探施工现场以及嘉陵江组四-五段“新型杂卤石钾盐矿”岩心：（a）褐红色细-中砾杂卤石碎屑密集分布于石盐基质中（井深3337m）；（b）褐红色粗-巨砾杂卤石碎屑密集分布于石盐基质中岩心（井深3378m） 

　　（a）                              （b） 

　　图2  正交偏光下“新型杂卤石钾盐矿”：石盐晶体呈全消光，杂卤石晶体为斜消光，且二级蓝绿干涉色明显，杂卤石和石盐接触面界线清晰。a-川宣地1井（井深3042m）；b-恒成2井（井深3441m）