榆林岩盐资源开发利用的途径

白阿东

1955年延长油矿在延深1井施工时发现岩盐,距今已50余年。上世纪90年代初,石油、地矿部门先后在北起陕蒙交界,南至延安,西起靖边,东至吴堡,面积约3.4万平方公里的范围内进行油、气勘探中逐步查明陕北盐田主要含盐层的分布范围、盐层厚度、品位变化等特征,证实本区奥陶纪下统马家沟组为一巨大的岩盐产出层位。同时有关科研、生产单位和专家对盐田的成矿特征、生成机理及相关古地理环境等进行了不同程度的研究。根据目前见盐钻孔资料分析,陕北岩盐主要分布在榆林市境内,北起神木尔林兔陕西内蒙交界,南至延安、西至靖边、东至佳县,面积约3.4万平方公里,远景储量达6万亿吨。榆林奥陶纪岩盐矿是一个特大岩盐田且矿层厚、分布广、品位优,具有巨大的开发价值。

一、盐田构造成因和地质特征

1.盐田构造特征。陕北盐田构造位于华北地台陕甘宁台坳伊陕斜坡的中段,下构造层属于鄂尔多斯盆地古中央隆起带东侧米脂坳陷。盐田构造背景是在大的缓西倾的背景上发育一系列北东向延伸的鼻状构造,影响含盐层产状。盐田地质构造简单,基本未受后期构造运动破坏,保存完好。

2.盐田成因特征。从鄂尔多斯盆地构造演化看,陕北盐盆是华北陆表海由东向西多级盆地中的最后一级盆地,由于周边隆起、鞍部的阻隔,封闭性较强,其与东部华北海及与西部祁连海槽、南部秦祁海槽的通道时而上升,时而下降,形成断续连通状态,不时有海水供给,使其成为有断续通道的盐湖。由于有多源海水与卤水带入,盐类物质来源比较充足,有利于浓缩卤水汇集和蒸发成盐。

奥陶纪马家沟期米脂凹陷处于南纬20°~25°之间的南回归线地区,属亚热带干旱气候带,有利于蒸发沉积。海水经持续蒸发浓缩后,依次形成碳酸盐、硫酸盐和氯化物类沉积。陕北盐盆的蒸发岩以石盐为主,次为硬石膏,原始卤水应为氯化物型。

3.含盐层地质特征。(1)分布特征:陕北盐田各含盐层的展布形态主要受米脂凹陷的古构造形态所控制。根据地震预测各含盐层的顶部附近能量反射波及它们的变化点和合并尖灭点,可大致确定各含盐层的分布范围。

陕北盐盆岩盐沉积具有自下而上厚度增加而沉积范围逐步缩小的特点,各期盐湖的沉降中心均保持在神木—绥德—宜川一线,盐盆展布形态呈西宽东窄、东陡西缓的“蚌壳”形。

(2)含盐层厚度变化。根据部分见盐井含盐层数据和地震资料显示,含盐层聚盐中心分别在镇川1井、榆9井和绥1井~陕钾1井附近。总的变化趋势是聚盐中心一带盐层较厚,向周边依次减薄。各含盐层厚度变化平缓,没有突然变厚或减薄的变化点,盐层塑性流动不明显,盐体为大型层状矿体,厚度沿走向和倾向变化都不明显。

(3)埋藏深度和产状。盐田整体构造为东高西低、东陡西缓之西倾斜坡,倾角小于1°。含盐层埋深也基本上呈东高西低,同时受鼻状构造影响,走向上有波动起伏的变化。从见盐井资料看,马五4盐层埋深从东部的榆13井到西部的洲1井埋深从-1450m变为-1600m。马五6含盐层从东部的-1300m到西部变为-1650m,到西北部榆林开发区变为-1810m,说明含盐层向西向北逐步变深。

(4)含盐层质量。从已知资料分析,O1m1—O1m3—O1m5含盐层厚度逐渐变厚,含盐率逐渐提高,NaCl平均含量也逐渐升高。而同一含盐层从聚盐中心向边缘井则厚度逐渐变薄,含盐率和NaCl含量则有变低趋势。从各含盐层纯盐段取样分析结果,NaCl平均含量均在90%以上,表明盐田盐质很纯,品位很高,是优质岩盐矿产,具有巨大的开发价值。

二、榆林岩盐开发利用情况:

2002年—2003年中盐榆林盐化有限公司在镇川镇一带实施了“陕西省榆林市镇川堡地区石盐矿详查”项目,组建了中盐榆林盐化公司,施钻了两口探井(水平对接井组),其中盐1井为垂直井,该井钻穿了马五6盐层,在盐层段全部取芯并进行了化验分析。建设了陕西第一条真空制盐生产线,该项目是陕北第一个开发利用项目,目前生产稳定在年产真空精制盐20万吨左右。

2003—2004年陕西金泰氯碱有限公司在米脂城郊施钻了4口探井(两对水平对接井),其中金101井和金103井为垂直井,均钻穿了马五6盐层。2005年,陕西金泰氯碱化工有限公司完成了《陕北奥陶纪米脂-绥德岩盐田米脂姬家峁矿区详查报告》,建设了10万吨/年聚氯乙稀生产线,目前生产状况正常。

2005—2007年间神木县政府在高家堡施钻了一口高探1井;榆林经济开发区管委会在开发区闫庄则车站南施钻了一口榆开1井;榆阳区个人在刘千河施钻了一口探井;佳县个人在王家砭施钻两口探井,其中一口直井,一口为水平对接井,已连通并已采卤,用平锅法和日晒法制盐。

2006年—2009年榆林华奥盐田开发管理公司分别在佳县王寨、米脂张家湾、子洲苗家坪、绥德满堂川、吴堡张家山、榆阳区大河塔施工了11口探井,除苗家坪为一口直井外,其余均为水平对接连通井组,即一口直井、一口水平连通井。现已有大河塔、王寨、张家湾已连通并采出卤水。

2009年神华陶氏在榆阳区清泉施工了两口探井,第一口井已完钻,第二口井近期开钻;神木北原化工公司在锦界新厂区施工了一口探井,现见盐停钻。

三、榆林奥陶纪岩盐资源的开发利用途径

1.重点开发中部无定河流域绥德-鱼河(榆-横开发区)区域发展盐化工业。该区域是岩盐资源的中心地带,是省发改委规划的鱼米绥盐化工业区和榆横煤化学工业区。该区域盐层厚度在100-150米之间,埋深在2200-2850米,属奥陶纪岩盐矿中心,岩盐资源可靠,区位优势明显。

无定河流径此处,河水多年平均流量稳定在10亿m3左右,水资源非常丰富。但无定河流含沙量较大,不可以直接取河水用于化工生产,中盐榆林盐化公司、陕西金泰氯碱在无定河及河漫滩地建设渗水廊道取水,一千米廊道每天可取水4500-5500m3,已有成功的取水经验。该区域水资源条件相对较好,取水较方便。

目前,已有中盐榆林盐化公司20万吨/年真空制盐生产线,陕西金泰氯碱10万吨/年聚氯乙稀生产线,中盐榆林盐化90万吨/年真空制盐生产线正在鱼河郑家沟盐化工业园区建设。可以这两个企业为龙头,带动发展盐化工业。宜建设大型真空制盐项目、金属钠项目和液体盐外输项目、氯碱项目、联碱法纯碱项目等。

2.神木高家堡-桥岔滩区域。该区域靠近榆神煤化工业园区,距离锦界工业开发区约30公里左右,距离清水化工开发区不足25公里;岩盐资源已经勘探井探明,具备建设大型盐矿山条件。秃尾河在这一段有红柳河汇入,水资源丰富,水质较好,可以直接取河水用于盐矿山生产,土地资源、交通运输条件都较好,适宜建设特大型盐矿山项目,将卤水输送至锦界、清水化工开发区供应综合性盐化工项目。该区域岩盐资源的开发利用,经济效益显著。

3.东部黄河延线区域。该区域岩盐资源已经探明、岩盐厚度在100米以上,且埋深较浅,在这里建设岩盐矿山,成本较低。307国道、青银高速公路和银太铁路经过此处,交通运输条件很好,从黄河取水、水资源最有保证;该区煤炭资源可靠,可利用吴堡煤田的次煤和煤矸石,也可以利用榆林和神木的优质煤炭;该区域距山西柳林不足50公里,石灰石资源丰富;该区域土地资源丰富,人口密度小,安全、环保压力较小,地下水系不发育,化工废料不易造成地下水污染,便于大型化工废水库的建设。在距离黄河5-30公里的山区建设大型盐化工项目是较为理想的选择。拟建设氯碱项目、联碱法纯碱项目等。但是该域山大沟深平整土地费用相对昂贵,暂时不具备开发条件。

4.榆林经济开发区。榆林经济开发区已经完成一口探采结合盐井,探明岩盐资源可靠。该区域距离榆林市市区较近,从长远考虑不宜建设大型盐矿山和盐化工项目。可以利用岩盐资源建设以盐卤保健洗浴为主体的旅游观光项目,也可利用清洁卤水生产雪花盐、沐浴盐、等多品种盐。可以和大型宾馆的建设结合起来,将卤水输送至大型宾馆的洗浴所,洗浴后的卤水返回制备化雪盐、畜牧盐。

丰富的奥陶纪岩盐资源,为榆林提供了发展盐化工业的良机,我们一定要珍惜大地母亲给予我们的得天独厚的馈赠,加强资源管理,统筹规划,坚决制止无序钻采,提高岩盐综合利用水平,走出一条科学合理、环保节能的开发路子,开创出新型的盐化工业。

(作者单位:中盐榆林盐化公司)