中国地质科学院矿产资源研究所承担的国家“973计划”项目《中国陆块海相成钾规律及预测研究》近日正式启动。
       首席科学家刘成林介绍,项目将针对中国不同构造背景海相成盐成钾盆地，重点选择鄂尔多斯盆地奥陶系、四川盆地三叠系、羌塘盆地侏罗系、兰坪—思茅盆地古近系等进行详细剖析，并与国外典型海相钾盐矿床对比，按照物源—干旱蒸发浓缩—盆地构造分隔、迁移—卤水聚集就位—成岩改造、保存—成钾规律与靶区预测的总体思路，多学科结合，查明不同构造背景盆地成盐成钾规律，揭示各类盆地钾盐大规模成矿的控制因素与机制，创新中国海相钾盐成矿理论，建立探测隐伏钾盐矿层的技术方法，预测钾盐资源量，圈定找钾战略靶区。
      据介绍，项目设立7个课题，拟解决两个关键科学问题：一是构造—气候耦合与巨量盐类沉积的响应机制；二是盐类沉积建造期后改造、再成钾与保存机制。项目将针对中国古代海相、海陆交互相蒸发岩盆地的地质构造特殊性，创立适合中国构造背景的“陆块成钾”理论框架，为我国海相找钾突破提供科学依据与技术支持。
      项目主要研究内容包括：
      ——古陆表海盆成钾条件、成矿规律和后期演化。选择华北陆块鄂尔多斯奥陶纪陆表海盆含钾蒸发沉积建造为重点对象，研究中国小陆块拼合、多期构造运动背景下古陆表海盆的形成及其对成盐聚钾的控制作用，重点研究陆表海盆成盐期的层序地层学与海平面变化规律，重建古气候与成盐期时限。研究岩相古地理特征，恢复古地理环境分布格局。研究盆地古构造应力场，分析盆地构造格局与演化，评价盆地的封闭性。揭示古盆地蒸发岩相分布特征与控制因素，查明预备盆地的分布规律，确定古海水蒸发浓缩中心和后期变化，预测成钾区的时空位置。
      ——东特提斯海盆成钾条件、成矿规律和后期演化。选择古特提斯海域东段的四川盆地三叠系含钾沉积建造、羌塘盆地侏罗系的蒸发沉积建造系统，研究特提斯海的闭合过程、地球动力学特征与蒸发盆地的形成机制，研究特提斯海退、古气候事件与古海水蒸发沉积的关系，揭示古盐盆地的蒸发岩相分布特征与控制因素，确定多级海盆结构特征，查明预备盆地的分布规律，确定古海水蒸发浓缩中心，预测成钾区的时空位置。
      ——残留盆地成钾条件、成矿规律和后期演化。重点对陆陆碰撞—喜马拉雅运动影响下的兰坪—思茅盆地白垩—古近系含钾蒸发沉积建造进行研究，揭示盆地构造系统的形成、结构特征、构造分隔迁移的动力学机制，研究沉积建造特征、重建盆地岩相古地理环境，分析海侵海泛事件、深源及多元补给对成盐成钾的贡献，阐明青藏高原隆升与全球气候事件对成盐成钾影响，查明兰坪—思茅盆地与泰国—老挝呵叻盆地的构造体系在成盐成钾条件和机制上的异同点，揭示残留盆地成钾的控制因素和机制，预测成钾区的时空位置。
      ——中国陆块漂移与干旱—极端干旱气候事件及其对成钾控制。重点研究中国主要陆块漂移演化和旋转变形历史与干旱—极端干旱气候事件的关系，及其对成钾的控制。对主要蒸发岩盆地进行重点突破，建立鄂尔多斯奥陶纪、羌塘盆地侏罗纪、四川盆地三叠系、云南兰坪—思茅新生代以及塔里木盆地石炭纪高精度高分辨率年代地层序列，开展火山岩及沉积岩精细古地磁研究和热年代学分析，进行沉积地层各种物理化学指标和生态环境指标的分析，获取高精度气候变化记录曲线，捕获重大环境变化事件，尤其是干旱—极端干旱气候事件，确定成钾层位与干旱—极端干旱气候事件和地球轨道变化的关系，阐述各成盐盆地成钾条件和有利成钾部位，确定主要成钾期和层位，探讨成钾机制。
      ——含钾沉积建造的后期改造、再成矿及探测重点研究陆陆碰撞等重大构造运动对古代含钾盐层的影响，揭示古代含钾盐层逐渐深埋的动力学机制，查明后期构造运动对古含钾盐层改造特征，揭示含钾古盐层的塑性流变特征与机制，查明地层埋藏古卤水形成与富钾规律，阐明含钾古盐层的次生淋滤改造与再成钾，研究古钾盐矿层保存的地质与水文条件，研究盆地深层富钾卤水的赋存规律、查明卤水钾来源与成因演化。采用多种针对性的地球物理技术方法探测深部隐伏钾盐矿层的空间分布规律等。
      ——成钾规律、资源预测理论与勘查战略靶区研究。分析干旱气候事件时限与全球或区域构造运动、海平面下降事件、气候—火山事件变化的关系，建立成盐成钾的极端干旱古气候事件序列；基于国内外典型钾盐矿床的成矿条件与成因机制对比，建立成钾与找钾的指标体系；研究深源—多源补给模式、控矿因素的协同配合机制，构建钾盐成矿理论框架，揭示我国主要钾盐矿床的成因类型；创新和完善钾盐成矿预测理论与模型，预测我国主要含钾盆地的成钾资源量，论证和提出今后找钾战略选区。

      长期以来，钾被列为我国七大最紧缺大宗矿产之一。自20世纪50年代以来，我国主要在陆相盐湖找到钾盐矿，已基本查清第四纪陆相钾盐资源与成钾规律，而古代海相钾盐找矿至今没有取得重大突破。
      国外大型—超大型钾盐矿床多形成于稳定克拉通巨型盆地中，属于“巨型、稳定”成钾环境，这种成钾环境是中国大地构造所不具备的。中国大陆主要由多个小陆块及其间的造山带镶嵌而成。从古生代开始，这些陆块经历了多期次离散、拼合构造旋回，形成了我国古代海相蒸发岩沉积多类型、多区域的复杂分布格局，决定了我国古代蒸发盆地成盐成钾的特殊性和复杂性，找钾难度较大，这是我国海相找钾长期以来没有取得突破的重要原因之一。尽管我国海盆与国外巨型海盆成钾条件差异较大，但我国海相蒸发岩地质时代分布较广，具有多期持续蒸发条件，并且很多地层有成钾显示，已发现小型固体钾盐矿床，这表明上述构造背景下海相盆地也具有较好的成钾潜力。