中国钾盐资源形势分析及管理对策建议*

张苏江，崔立伟，高鹏鑫，姜爱玲，李建波

（国土资源实物地质资料中心，河北燕郊101149）

综述与专论

中国钾盐资源形势分析及管理对策建议*

张苏江，崔立伟，高鹏鑫，姜爱玲，李建波

（国土资源实物地质资料中心，河北燕郊101149）

作为中国最为重要的战略性矿产资源之一，钾盐主要用于生产钾肥，同时也是一种重要的工农业矿物原料，在当今世界中具有举足轻重的地位。近年来，随着中国经济快速发展，对钾盐的需求也在不断增加，与之相对全国则呈现钾盐资源严重短缺的情况。通过分析国内外钾盐矿床类型、资源分布特征、钾盐资源供需形势及开发利用现状，结合中国钾盐矿产勘查开发的新进展，提出需加强中国钾盐地质研究与勘查，重视寻找海陆相富钾卤水，充分利用不可溶性钾资源与海水提钾，并建立钾盐战略性资源储备体系等管理建议。

钾盐；钾盐矿床；资源形势；对策建议

钾盐是含钾盐类矿物的总称，是一种重要的工农业矿物原料［1］。按其物态可分为固体钾盐资源与液体钾盐资源，前者包括可溶性固体钾盐、不可溶性含钾岩石2类，后者则由地下卤水与第四纪盐湖卤水组成［2］。

中国是一个拥有13亿人口的农业大国［2］，由可溶性钾盐资源制成的钾肥是农业生产氮、磷、钾三大基础肥料之一，对保障国家粮食安全供给具有至关重要的作用。作为中国重要的战略矿种，钾盐资源直接关系着全国粮食安全生产和经济社会可持续发展的大局［3］。而中国钾盐资源短缺，尤其是可溶性钾盐资源严重不足，不仅是铜、铝、铁、锰、铬、石油天然气及钾盐等7种大宗紧缺矿产之一［4］，也是国家最期待尽早获得“找矿突破”的非金属矿种之一［5］。笔者首先对中国钾盐资源的资源概况、储量、生产及消费现状进行分析［6］，并结合当前钾盐勘查成果的新进展，对中国钾盐资源开发现状做了分析与探讨，最后在此基础上提出管理对策建议，以期对保证中国钾盐资源供应、促进钾盐资源的可持续开发与利用提供帮助［7］。

1　钾盐资源概况

1.1主要矿床类型及其分布

世界上现有的钾盐资源主要以固体钾盐矿床为主，分布情况见表1，地表或近地表的含钾卤水矿床次之。其中，产于第四纪之前的钾盐资源约占全球总钾盐资源的98%，而产于第四纪盐湖的钾盐资源仅占2%左右［8］。

表1　世界主要钾盐矿（区）简况［8］

根据钾盐矿床成矿时代、矿床成因及矿床特征，中国钾盐矿床类型可划分为现代盐湖型、地下卤水型和沉积型3个类型，如表2所示。

表2　中国钾盐矿床主要类型［8］

由表2可见，中国钾盐矿床以现代盐湖型钾盐矿规模最大，其储量占全国总储量的97.74%；地下卤水型、沉积型钾盐矿次之，分别占全国总储量的0.52%与1.74%［8］。

现代盐湖型钾盐矿床为产于第四纪盐湖中的矿床，其分布明显受中新生代成盐盆地的控制，大中型钾盐矿床均分布于中国西北大型内陆干旱断陷盆地中（青海柴达木盆地、新疆塔里木盆地等），并沉积于盆地相对低洼处。有的盆地中次级构造分异明显，形成多个沉积区，如青海察尔汗盆地有3个次级坳陷区，在盆地的中部及西北部形成3个钾盐矿床分布区；有的成盐盆地只有1个沉积中心，如新疆准噶尔盆地和塔里木盆地，形成1个钾盐矿集中分布区［8］。

地下卤水型钾盐矿床主要分布于四川盆地东北部及西部宽缓的背斜构造中，成矿时代为三叠纪，为前第四系储卤层中的液态钾盐矿床［8］。其含卤层由一套石灰岩、白云岩、硬石膏岩和石盐岩组成，含卤层厚度为50～200 m，卤水矿化度一般大于300 g/L，水化学类型为氯化物型，K+质量浓度为7.23～50 g/L，卤水埋深数百米至数千米，具有较大的找矿潜力。

根据含盐系岩性特征，沉积型钾盐矿床可进一步划分为碎屑岩中的沉积型钾盐矿床和碳酸盐岩中的沉积型钾盐矿床2个亚类。碎屑岩中的沉积型钾盐矿床主要分布于中国东部沿海断陷盆地及西南的滇西盆地中，在滇兰坪-思茅盆地、鲁大汶口盆地及鄂江汉盆地等含盐系中均沉积了钾盐矿（化）层。而碳酸盐岩中的钾矿目前只在四川渠县农乐乡发现有杂卤石矿床，含矿层位为下三叠统嘉陵江组，含盐系由石灰岩、白云岩、硬石膏为主的碳酸盐岩-硫酸盐岩组成，目前难以利用。按世界钾盐资源类型及中国主要含钾盆地成矿条件及矿化特征，中国沉积型钾盐矿具有较大的找钾潜力［8］。

1.2钾盐资源主要特点

1.2.1钾盐资源短缺，分布极不均匀

中国钾盐资源短缺，探明钾盐资源储量仅占世界总储量的1.8%［9］，主要分布于青海（26处）、新疆（6处）、西藏（2处）、甘肃（1处）、山东（1处）、四川（2处）、云南（2处）等12个省、市、自治区。其中以青海储量最多（81.24%），新疆（15.33%）、云南（1.59%）、西藏（1.14%）等省（自治区）次之。

1.2.2与钠镁等元素共伴生，钾盐氯化钾品位不高

钾盐多与钠盐共生，盐湖钾盐共伴生Mg、B、Li、石盐、芒硝，以及Rb、Cs、Br等有益元素或矿产可综合利用［8］。与以古代固体层状钾盐矿床为主、矿石品位含K2O高达15%～35%的国外钾盐资源相比，中国钾盐资源多为液态钾盐矿床，且矿石品位KCl含量偏低。其中卤水钾盐矿一般含KCl为10～20 g/L，而前第四纪固体钾盐含KCl为5%～12%（质量分数）［8］。

2　中国钾盐资源形势分析

2.1钾盐资源储量

目前，世界上可利用的钾矿石主要有钾石盐、光卤石、硫酸钾、混合钾盐及液态钾盐5种类型［10］。另外，海水中因K2O品位为0.05%左右、含钾量达500万亿t，只能作为全球钾盐潜在资源看待。虽然世界钾盐资源相当丰富［8］，但分布却不均衡。迄今为止，全球已发现的33个世界级钾盐盆地和大型矿床主要集中于北纬30～60°之间的加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、美国、西班牙和德国等国家。根据美国地质调查局（USGS）资料显示，2010年世界探明的钾盐储量为95亿t，估计全球各种钾资源储量约为2 500亿t，按目前的生产水平，现有探明储量可供全球开采240 a以上［8］。钾盐资源储量排在世界前四位的加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、巴西的储量分别约为44亿、33亿、7.5亿、3亿t，占全球储量的46.28%、34.71%、7.89%、3.16%。4个国家钾盐资源储量总和占全球总储量的92.04%。其余已知储量主要分布于中国、德国、美国、以色列、西班牙、泰国、老挝等国［8］。

2.2钾盐资源产量

2003年以来，全球钾盐产量有了显著的提高（见表3）。

表3　世界钾盐资源（以K2O计）年产量（2003—2013年）万t

据美国地质调查局数据统计，2003—2007年，世界钾盐产量为2 700万～3 300万t/a，约以200万t/a的速度稳定增长；2008年产量大幅增加至3 600万t，增幅达9.1%。2008—2009年，受世界金融危机影响，全球钾盐资源产量大幅减少，迅速回落到2 077.4万t/a。随后，受全球消费强劲拉动，2010—2013年世界钾盐年产量均达到3 200万t/a以上。近10a来，全球钾盐产量增加了26%左右。从2007年开始，中国钾盐产量增长量为100万～150万t/a，发展势头强劲。如2007年1月，青海三钾硅业有限公司整合开发青海海西州马海干盐湖，规划建设50万t/a氯化钾钾肥工程［8］；2008年12月，新疆罗布泊“国投罗钾”300万t/a钾盐工程正式启动；2009年12月，四川邛崃钾肥有限责任公司开发邛崃钾矿，1～3期工程合计规划发展130万t/a产能［8］；2010年，青海冷湖滨地钾肥股份有限公司48万t/a硫酸钾、20万t/a硫酸钾镁肥及10万t/a氯化钾等工程建成投产［8］。与此同时，中国钾盐产量以每年1%～3%的速度提升，在全球总产量中所占份额也逐年加大。2003年占世界总产量的1.64%，到2013年则增至12.43%，其中在2009年增幅最高，达14.44%。

2.3钾盐资源消费

全球开采出来的钾盐资源93%用于制取钾肥以及用于提取碳酸钾、碘化钾、硝酸钾等单盐和复盐化合物，其产品广泛应用于玻璃陶瓷工业、纺织、染色、化学药品、皮革、电器、冶金、印刷、航空汽油、医药、农药等领域。

中国是一个钾盐资源相对匮乏的国家，钾肥对外依存度高达50%以上。统计数据显示，中国每年维持土壤速效钾含量稳定及作物带走和淋失因素需要折氯化钾实物为1 270万～1 429万t，但在2014—2015年间，全国钾肥（以KCl计）产量最高仅为850万～900万t/a，其余全部需要进口来满足［11］。预计到2020年，全国钾肥消费量将达到1 000万t（K2O），折合KCl为1 580万t/a［12］。根据目前的情况并从长远看，中国钾肥供应能力最多只能达到400万t/a（K2O），缺口将达到600万t/a（K2O）以上［12］。

随着世界人口的增长，粮食需求量的增加，充足的钾肥供应成为国家稳定发展的基本保证［12］。今后5 a内，随着全国经济作物耕种面积增加、氮钾比例调整及测土配方技术的大面积推广，钾盐钾肥需求量增幅将加大，消费量有增无减。另外，随着中国经济结构的调整和产业布局优化，工业用钾需求将会迅速增长，进而加剧全国钾盐资源不足而造成的供不应求的局面［11-12］。因此，中国钾盐钾肥消费仍将保持一个较长的稳定增长期。

3　中国钾盐勘查开发的新进展

3.1新发现的钾盐资源

1999年以来，随着新一轮国土资源大调查矿产资源调查评价项目的启动以及中国地质勘探能力的不断提高，相继发现了一批大、中型不同元素组合、不同成因类型的钾盐矿床。截至2013年底，中国现已探明的33处现代盐湖型钾盐矿床，主要集中分布于青海柴达木盆地的11个现代盐湖中［2，8］，其KCl总储量为7.06亿t，占全国已探明KCl储量的65%。其中察尔汗盐湖中晶间卤水含钾高，同时伴生有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素，湖区探明KCl资源量达2.63亿t，属中国的特大型钾盐矿床；东台吉乃尔盐湖湖水面积超过100 km2，湖水矿化度达331.533 g/L，水化学类型为硫酸镁盐型，卤水中富含Li、K、B等元素，全区累计探明钾盐储量3 039万t，为一个中型的钾盐矿床［13］；马海盐湖钾矿区由德宗马海湖、巴龙马海湖2个小型卤水湖及马海1个干盐湖组成，是一个固态盐类与晶间卤水并存，富含K、Na、Mg、B等多种共生组分的盐湖矿床，全区探明钾盐储量7 331.5万t，镁盐储量3.122 46亿t［14］；冷湖昆特依盐湖包括昆特依湖、钾湖及昆特依干盐湖，为一个卤水湖与干盐湖并存、以钾钠盐和芒硝为主的特大型综合性盐类矿田［8］，由南向北依次为大熊滩、大盐滩、钾湖、俄博滩及北部新盐带等5个矿床，总面积达1 382 km2。其中大盐滩钾盐矿床规模最大，已探明卤水含KCl达1.23亿t，杂卤石含K2SO4达2.08亿t，为青海第二大盐田，含钾量仅次于察尔汗盐湖，潜在经济价值巨大［14］；大浪滩钾盐田面积达8 800 km2，目前已探明KCl储量为6 038.6万t，芒硝为53.4亿t，是青海第三大钾盐矿［14］。

其次是新疆塔里木盆地罗布泊盐湖特大型钾盐矿田，共探获液体资源KCl为1.84亿t、NaCl为18.43亿t、MgCl2为6.97亿t、伴生MgSO4为8 971万t［15］。目前，新疆罗布泊亿吨级钾盐资源基地已迅速转化为产能（如罗布泊“国投罗钾”一、二期工程已正式建成投产，年产钾盐300万t），与察尔汗盐湖共同形成了青、新两省（区）共同发展的现代盐湖型钾盐生产格局，大幅提高了中国钾盐自给率［16］。

再次是西藏35个特种（钾锂硼）盐湖，KCl总储量和资源量为0.47亿t。其中扎布耶盐湖盐类沉积以石盐、芒硝、硼酸盐和水菱镁矿为主，湖表卤水和晶间卤水富含B、K、Li等，水化学类型为碳酸钠型水。湖区探明钾盐储量为1 592.7万t，矿床规模为中型［13］。

最后是内蒙古鄂尔多斯盆地的11个钾盐湖（规模很小）及湖北潜江始新统上部薄层无水钾镁矾和钾芒硝（厚度为0.26～1.32 m，埋深达3 000～4 000 m），KCl资源量分别为257万t和2000万t［2，8］。另外，地处兰坪-思茅盆地的云南江城勐野井钾盐矿床为中国已发现的古新世固体沉积型钾盐矿床，矿床规模为大型，KCl储量达1 402万t，并在景谷、勐腊等地分布有4处含钾石盐矿，是重要的钾盐矿分布区［8］。

3.2境外钾盐资源地质勘查新成果

近年来，中国地勘单位和矿山企业在境外开展钾盐地质勘查工作，取得了诸多成果［8］。2003年，云南省地矿局老挝万象平原钾盐矿床勘查项目组经过2 a的野外地质工作，探明KCl资源量（121b+ 122b+332）为7.18亿t。2009年，中川国际矿业有限公司在加拿大萨斯喀彻温省钾矿项目（KP488钾矿）上取得重大找矿成果，勘获KCl储量为5亿t，品位达28～38%，是目前中国企业在海外取得的优质钾石盐资源的钾矿床之一，可建立年产300万t的海外钾盐生产基地［17］。2014年，河南煤勘总院完成老挝甘蒙省他曲县农波矿区东泰矿段钾盐矿勘探工作，提交钾盐矿（331+332+333）矿石量达10.020 573亿t，KCl（331+332+333）资源量为1.52493亿t。据悉，此勘探项目可建成产能100万t/a（相当于中国钾盐总产能的1/6）的钾盐矿矿山，届时将有效缓解中国钾盐矿资源短缺的紧张局面［18］。

3.3柴达木盆地深层卤水钾盐勘查前景广阔

2014年11月，由青海省地矿局柴达木综合地质矿产勘查院承担实施的“青海柴达木盆地西部第三系上新统富钾硼锂深循环卤水矿产普查”与“柴达木盆地西部新近纪以来固液相钾盐资源调查评价”项目传来喜讯。经过7 a勘探，柴达木综合地质矿产勘查院在柴达木盆地（昆特依、察汗斯拉图、马海及大浪滩等现代盐湖周围）地下300～1 500 m地层探明KCl资源为8.74亿t（包括固体钾盐矿1.94亿t、液体钾盐矿6.8亿t），预测储量达25.95亿t［19］。据了解，此次勘探使得柴达木盆地钾盐矿床类型由原来以浅层晶间卤水型及固体钾矿为主，扩展为第三系构造裂隙卤水型、第四系深层孔隙卤水型钾矿，极大地拓宽了该区域钾盐的找矿方向。

4　对中国钾盐资源开发利用的思考

4.1加强钾盐地质矿产勘查及其研究

中国盐盆地成钾条件具有复杂性（稳定陆块规模小，为中国独有的地质构造演化背景）和特殊性（难以在陆相新生代沉积盆地中找到大型固体钾盐矿床）。因此，必须将具有海相成因的沉积盆地作为寻找钾盐的工作重点，开展区域性成钾条件与找钾前景预测研究，加大矿产勘查投入，加强国内勘查力度，寻求新的钾盐资源。借鉴国内外成钾盆地构造研究经验，从岩相古地理、古构造及沉积旋回等方面进行多学科全面分析，进一步划分次一级的可能成钾的盐盆地并进行重点勘探和研究［8，20］。目前，就中国已发现的海相和海陆交互相含盐地层而言，四川盆地三叠系、塔里木莎车盆地古近系、滇西-羌塘盆地侏罗系、上扬子盆地及陕北中奥陶统等具有成钾远景，宜作为今后找钾的主攻目标。当前，中国对钾的需求量大，为了从根本上解决国内钾盐自给问题，必须对海相及海陆交互相地层予以更多关注，以此寻求找钾的重大突破［8，20］。

4.2重视寻找海陆相富钾卤水

富钾卤水具有分布广泛、数量巨大且易开发利用的特点，具有重要的经济意义［8］。以其作为优质化工原料生产出的氯化钾、硼酸、溴素、碘素等化工产品，均为国内外市场上适销对路、备受欢迎的物资，具有极大的开发潜力和市场竞争力［21］。富钾卤水不仅存在于海相含盐地层中，而且在中新生代陆相成盐盆地中也有发现［8］。因此，在加强钾盐地质研究与矿产勘查的同时，要重视对中国海陆相富钾卤水矿的寻找。建议对新疆罗布泊罗北凹地新发现的含钾浅部潜卤水和深部承压卤水开展进一步的普查勘探工作，确定其资源量。重点将四川盆地下三叠系（卤水资源量大，并具有锂硼优势，且天然气资源丰富）、青海柴达木盆地西部上新统（卤水蒸发量大，便于日光盐田提取，且水质类型为CaCl2型）及湖北江陵盆地古近系作为富钾卤水（油田水）钾盐综合找矿评价主攻区［2，8，20］，并对上述区域富钾卤水的综合开发力度予以加强，使其尽早产生经济效益与社会效益［21］。

4.3不可溶性钾资源和海水提钾的充分利用

中国可溶性钾盐资源短缺，但却拥有丰富的不可溶性钾资源，如钾长石、明矾石、伊利石、霞石、含钾砂页岩等。截至2010年底，全国累计查明钾长石保有储量达3.67亿t，明矾石保有储量为1.55亿t，含钾砂页岩为22.47亿t［22］。因此，可将不可溶性钾资源作为原料，从而生产出多种含钾矿物肥料。如钾氮肥（含N 12%～13%，含K2O 15%～16%，均为质量分数，下同）、硅钾肥（含K2O 4%～8%）、钙镁磷钾肥（含K2O 2%～4%，P2O510%～14%）、钾钙肥（含K2O 4%～5%）、钾镁肥（含K2O 8%～10%、MgO 10%）、硅镁钾肥（含K2O 7%）［24］。目前，中国已在山东、河南、贵州、山西等地投资建厂并生产各种含钾矿物肥料，随着这一系列品种钾肥的推广使用，可部分缓解中国钾肥紧缺的矛盾［8］。

另外，海水虽然含钾较低（3.5×10-4～3.8×10-4），但中国海岸线漫长（全长超过1.8万km）、分布海盐场数以百计（盐产量达到2 000万t/a，KCl产量达到5万t/a）、溶存量大（500亿～550亿t）及富含各种盐类矿物，从海水中提取钾一直为人们所期待［23］。河北工业大学采用改性沸石离子筛等核心技术对海水提钾有了重大突破，其“天然沸石离子筛法钾离子高效节能富集技术”已完成中试，达到世界先进水平，建议加快工业化进程，使其能得到普及与应用。目前，河北南堡盐场5万t/a、山东埕口盐化公司4万t/a海水提取硫酸钾工程均已经省发改委批准立项，海水提钾在一定程度上弥补了中国可溶性钾盐资源的不足，为中国钾盐资源的充分利用提供了广阔的前景［8，23］。

4.4建立钾盐战略性资源储备体系

钾盐作为重要的战略性矿产，供应不足将会严重制约全国粮食质量与产量。一些发达国家如美国、日本、法国、德国、英国等，在20世纪40～70年代就不同程度地建立了钾盐矿产储备制度。中国是发展中的世界第二大经济大国，意识形态与西方国家具有根本差别，维护粮食稳定增产和保障粮食安全供给更为迫切。因此，为了应对突发事件，保障全国粮食安全生产和经济社会的可持续发展，应以战略的高度重视钾盐资源，将钾盐资源列入战略储备范畴，建立中国钾盐战略性资源储备体系。

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Analysis on development situation of potash ore resources and recommended management strategies in China

Zhang Sujiang，Cui Liwei，Gao Pengxin，Jiang Ailing，Li Jianbo
（Cores and Samples Center of Land and Resources，CGS，Yanjiao 101149，China）

Potassium salt mainly for the production of potash fertilizer，which is one of the important strategic mineral resources in China，is also an important industrial and agricultural mineral raw material，and enjoys a prominent position in the world today.In recent years，with China′s rapid economic development，the demand for potassium salt is also increasing，but the potash resource is serious in short.By analyzing the type of potash deposits，resource distribution characteristics，supply，and demand situation of potash resources and the present utilization and combined with the new progress of exploration and exploitation of potash ore in China，it is proposed that it is necessary to strengthen the study of potash geological research and exploration，look for the sea-continental potassium-rich brine，make full use of the insoluble and seawater extracted potassium resources，and buildpotashstrategicresourcesreservesystem.

potash；potash deposits；resource situation；countermeasures and suggestions

TQ131.13

A

1006-4990（2015）11-0001-06

2015-05-20

张苏江（1984—），男，硕士研究生，吉林大学矿产普查与勘探专业，工程师，从事矿产勘探及实物地质资料筛选采集研究。

国家级岩心标本采集及数字化资助（中国地质调查局工作项目）1212011120404）。

联系方式：safei_271112891@qq.com