以海相固体找钾为主攻目标的陕北奥陶系钾盐资源调查研究工作,得到原地调工作项目“陕北奥陶纪盐盆地钾盐资源调查评价”(编号1212011085516,2010-2015)和国家重大基础计划973课题“鄂尔多斯奥陶纪古陆表海盆成钾条件、机理和后期演化”(编号 2011CB403001,2011-2015)的联合资助,自2010年启动以来的5年间,在中国地质调查局的大力支持下,在原计划项目首席科学家郑绵平院士的指导下,项目负责人张永生研究员带领项目组脚踏实地,锐意进取,在陕北盐盆海相找钾和“钾气兼探”方面取得了以下5个方面的显著进展:
(1)绥探1井发现钾石盐矿层
地科院资源所(盐湖中心)通过对绥探1井马家沟组五段6亚段(简称“马五6亚段”)盐岩岩心含钾性综合研究,发现厚度1.22m达边界工业品位的钾石盐矿层(KCl含量为2.00-5.74%)和厚度0.1m达工业品位(KCl含量为9.39%)的钾石盐薄矿层(图1)。
(2)绥钾1井钻获厚层钾石盐高矿化段
由地科院资源所(盐湖中心)主持完钻的钾盐科探井——绥钾1井,在马五6亚段钻获厚层钾石盐高矿化段(图2):钾石盐矿化段厚度达64.7m,KCl含量 0.2%-2.37%,其中近边界工业品位的钾石盐层厚0.3-0.4m;溴含量 90-390ppm, 平均 290ppm;溴氯系数(Br×103/Cl) 0.331- 0.866,平均 0.549,达到钾石盐-光卤石沉积阶段。

(3)镇钾1井取得“钾气兼探”明显成效
由地科院资源所(盐湖中心)主持完钻的钾盐基准井——镇钾1井,发现下古生界奥陶系马五6亚段盐下含气层1层,并钻获上古生界(石千峰组、石盒子组、山西组、太原组)含气层12层,其中盒8段、山23-1段、山23-2段共3层为工业气层,累计厚度达13.2m,通过试气后可直接转入工业生产阶段(注:已获得长庆油田公司认证)(图3)。镇钾1井取得了“钾气兼探”的明显成效。
(4)提出新认识,建立新模型
通过钻井、测井和地震剖面的综合研究,提出陕北奥陶纪盐盆在马家沟组五段6亚段沉积期存在“两坳夹一隆”构造格局的新认识,共划分出五个次级盐凹,并在此基础上建立了马五6亚期的“复底锅”成钾模型(图4),为下一步钾盐勘查提供科学指导。
(5)锁定有利成钾区,提出钾盐钻探靶区
完成陕北盐盆有利成钾层位马五6亚段K+(%)含量等值线图,明确盐盆东南部的绥德凹陷为有利成钾区,将有利成钾区范围锁定在2000平方公里范围内(图5);对位于绥德凹陷内的700余公里二维地震剖面作精细解释,对该凹陷内的次级成钾洼陷进行深度解剖,提出1号盐洼为首选找钾钻探靶区。

至此,陕北盐盆的海相找钾突破已处于“临门一脚”状态,应在此基础上持续不断加大支持力度,以期早日实现该地区海相规模固体钾盐矿勘查取得重大突破。(陕北钾盐项目组 供稿)