[发明专利]一种寻找深层富钾卤水矿床的矿物-化学方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于探矿技术领域，涉及一种寻找深层富钾卤水矿床的矿物-化学方法及其应用。

背景技术

中国是一个农业大国，人口众多，粮食生产是立国之本，氮、磷、钾肥在农业生产中的重要性，在建国之初就被国家领导人和科学工作者所重视。由于我国耕地大规模缺钾，大量钾肥需求依靠进口，国外钾肥垄断者看准了我们的软肋，任意操纵钾肥价格，在2007年底～2008年，钾肥从200美元/吨涨到600美元/吨。极大加重了农民的负担，直接影响了我国农业和国民经济可持续发展。因此，钾盐矿产资源供给要立足于国内，才不至于受制于人。目前，我国已探明钾盐资源相对13亿人口大国需求，乃杯水车薪。我国已探明的钾盐储量主要分布在青海柴达木盆地11个现代盐湖中，总地质储量7.06亿吨(郑绵平等，2006ab)；其次是新疆罗布泊罗北凹地盐湖，初步圈定KCl地质储量2.5亿吨(王弭力等，2001)；再次为西藏35个特种(钾锂硼)盐湖KCl总地质储量和资源量0.47亿吨。以上初步统计的全国KCl地质储量约9.9亿吨，折合K2O为6.25亿吨(郑绵平等，2006ab)。此外，云南勐野井古新世钾盐矿(地质储量1402万吨)(据云南省地矿局)，是我国仅有的古代固体工业性钾盐矿床。湖北潜江始新统上部有薄层无水钾镁矾和钾芒硝(0.26～1.32m)，资源量近2000万吨(江汉石油管理局勘察开发研究院，1984)，但埋深达3000～4000m。目前，青海察尔汗盐湖钾盐产能已达350万吨，其东部矿区资源已近枯竭，现正在大规模开发西部别勒滩矿区，估算可保证生产近20～30年。国家投资公司罗布泊钾盐项目2008年120万吨硫酸钾肥投料试车，2012年生产能力达到130万吨，目前罗布泊已成为世界最大的硫酸钾生产基地。但是，这样的生产规模可能稳定持续20～30年，届时，钾资源也将枯竭。因此，立足国内找钾，是保持我国农业平稳发展的重要保证，否则，我国钾肥的紧缺状况和长期受制于国外控制的局面将难以改变。

国内外钾盐矿床海陆相规模对比和矿业发展，以及我国找钾实践和远景研究表明，只有取得海相钾盐找矿(这些矿床大多属于深埋的固体及液体矿床)的重大突破，才能从根本上扭转我国长期以来严重缺钾的被动局面。我国古海相蒸发盆地时代久远，从震旦纪，寒武纪，奥陶纪，石炭纪，三叠纪，侏罗纪、白垩纪到古近纪均有沉积；盐类沉积厚度从数十米到上千米(袁见齐,1960,1961,1980,1988,1995,2007；郑绵平等,1974,1976,1978,1986a,2005,2006ab,2008,2009；Zheng MP et al.,2010；刘群等,1987,1994,1997)。这些资料显示，海相蒸发岩系具有巨大的容矿空间，为海相钾盐找矿突破奠定了物质基础。鉴于我国农业发展对钾肥的巨大需求，只有在我国古代海相地层找钾取得重大突破，才可以从根本上解决我国的钾盐自给。而由于中国大地构造环境与国外存在明显差异，国外已有海相成钾理论并不完全适合中国海相盆地找钾。因此，建立适合中国构造背景的海相成钾理论，提出我国海相找钾新思路、打造钾盐勘查新技术指导海相钾盐勘查势在必行。由于后期构造运动受到陆陆碰撞-喜马拉雅运动的强烈影响，古生代海相含盐沉积建造埋深巨大。与国外海相钾盐沉积盆地相比，我国古海相盆地规模较小，后期变化较大，埋藏较深-很深，这些给中国找钾带来技术难题，同时钻井成本非常大。为此，有必要研制一些寻找深埋钾盐矿的技术，以较低成本获得较为准确的钾矿信息，为找钾钻探布孔提供科学依据。

发明内容

根据上述领域的需求和不足，本发明提供一种寻找深层富钾卤水(液体)矿床的方法，所述方法为D+F“穿透”矿物-化学法，也称半穿透法，该方法可以提早预警高压高温卤水的存在，做好井控安全防范措施，以做到防止井喷等重大安全和环境事故的发生。

本发明的技术方案如下：

一种寻找深层富钾卤水矿床的矿物-化学方法，所述方法为的半穿透法，所述方法利用钻井与断层相结合，

所述断层将地层深部的钾盐矿信息带到较浅部的地层中。

所述钻井的深度为预测含钾地层深度的0.3-0.7倍。

当钻井打到预测含矿地层深度的0.3-0.7倍时，还需实时钻井化学观测以预测或证实深部地层的含矿性。

所述实时钻井观测包括：钻井泥浆液化学组成连续观测，或钻井岩屑矿物及化学组成连续观测，或钻井侦察取芯物及化学组成观测。

上述的方法，其特征在于，其步骤为：

(1)预测矿区富钾卤水的赋存深度；

(2)钻井钻到预测富钾卤水的深度的0.3-0.7倍；