“新型杂卤石钾盐矿”发现于四川省宣汉县，其组构特征表现为大量物理破碎的杂卤石碎屑颗粒分布于石盐基质中，是一种全新的硫酸盐+氯化物复合型海相可溶性固体钾盐矿床类型，属全球*例。通过对其沉积地质、岩石矿物、地球物理、地球化学等特征的深入研究，结合区域构造背景综合分析，提出了“双控复合成矿”理论新认识，构建了钾盐矿层综合测井定量识别新技术，创新理论指导部署验证钻探，取得了海相钾盐找矿突破。结合“气钾兼探”，进行资源量评估，落实发现我国*个亿吨级海相可溶性固体钾盐矿。对接井溶采中试结果表明，该“新型杂卤石钾盐矿”便于进行规模化水溶法开采，是可以利用的“活矿”，达州宣汉有望建成我国*个海相钾肥综合资源基地。

**章绪论
　　钾盐是我国大宗紧缺战略性“粮食矿产”，超过50%依赖进口，主要进口国为加拿大、俄罗斯和白俄罗斯，显然存在重大国际地缘不确定风险。根据自然资源部数据，目前我国钾盐探明资源储量主要来自陆相盐湖，国内占消费总量近一半的钾盐生产来自青海察尔汗、新疆罗布泊等陆相浅表盐湖。盐湖钾盐切实起到了钾肥供给“压舱石”的作用。但是，伴随陆相盐湖钾盐的高强度开发及总体有限资源量的制约，结合我国作为全球**大钾肥消费国和拥有14亿多人口农业大国的实际情况，仅仅依靠现有的陆相盐湖钾盐是远远不够的！为了切实保障我国钾盐供给不被西方“卡脖子”和受制于人，立足国内，寻找新的接续钾盐资源势在必行：陆相深层有待拓展，海相钾盐亟待突破，且只有海相可溶性固体钾盐找矿取得实质性突破，方能从根本上扭转我国严重缺钾的被动局面。
　　就海相钾盐来说，国外探明的钾盐主体为海相可溶性固体钾盐，其探明资源量（K2O）达2.153×1011t（钱自强等，1994）。大型、超大型钾盐矿床主要形成于巨型稳定板块背景的克拉通古陆表海蒸发盆地，矿石类型主要为氯化钾（钾石盐）和光卤石，如加拿大泥盆纪的萨斯喀彻温钾盐矿床、俄罗斯寒武纪涅帕钾盐矿床等。国内海相找钾始于20世纪60年代，成立专业队伍专门针对四川盆地海相钾盐开展调查，以寻找氯化钾和光卤石为主线，开启了中国海相钾盐找矿历程，虽然至今未能发现氯化钾和光卤石，但在中-下三叠统嘉陵江组（T1j）—雷口坡组（T2l）却发现了大规模与硬石膏和白云石互层产出的杂卤石，本书称之为“石膏型杂卤石”，其远景资源折合氧化钾（K2O）达百亿吨（金锋，1989），但因绝大部分埋深大于2000m，不能旱采，亦无法采用水溶法溶采，现阶段尚难以开发利用。其他海相盆地的找钾工作也在攻坚克难中，我国古代海相可溶性固体钾盐找矿历经50余年攻关，未获重大突破。
　　就四川盆地来说，其中-下三叠统嘉陵江组—雷口坡组海相含钾盐系中除了上述“石膏型杂卤石”外，是否还存在与石盐共伴生的杂卤石？即杂卤石和石盐组合在一起，虽然杂卤石本身属于枸溶性，但其破碎后可溶于水，且由于石盐极易溶于水，若二者组合能达到工业矿层厚度和工业品位，即便深埋地下，也可利用水溶法溶采，这便是能够开发利用的“活矿”。基于这样的思考，项目组对四川盆地早-中三叠世海相钾盐的成矿条件进行了系统分析，结合多年来的找钾工作实践，认识到四川盆地东部古盐盆发育，是形成石盐-杂卤石共伴生沉积的有利区。尤其是川东北地区位于华蓥山、大巴山等多组构造交汇的复杂构造区，成盐成钾有利区叠加后期构造活动强烈改造，是*有可能实现海相可溶性固体钾盐找矿突破的成矿有利区。2017年以来，中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”）郑绵平钾盐团队通过对达州市宣汉地区的HC2、HC3等卤水探井的岩心进行复查，发现大量破碎的杂卤石碎屑颗粒分布于石盐基质中，KCl含量达边界工业品位以上，不同于钾石盐和光卤石，亦不同于前人研究的“石膏型杂卤石”，将之命名为“新型杂卤石钾盐矿”（郑绵平等，2018）。
　　在中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”）承担的国家重点研发计划项目“中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范”（2017YFC0602800）、地质调查二级项目“四川盆地东北部锂钾资源综合调查评价”（DD20190172）等联合资助下，资源所海相钾盐团队联合中国石油化工股份有限公司勘探分公司、四川省第二地质大队（原405队）、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院、四川恒成钾盐科技有限公司（以下简称“恒成公司”）、四川省地质矿产（集团）有限公司、成都理工大学等产学研兄弟单位的地质、地球物理、地球化学等多学科专业技术人员协同攻关，系统开展“新型杂卤石钾盐矿”的成钾物质来源、成因机制、成矿模式、空间分布规律等研究，提出了新型杂卤石钾盐矿“双控复合成矿”理论新认识，建立了“两阶段”成矿模式，提出了“三高、两低、一大”综合测井识别新方法。创新海相钾盐理论技术指导找矿勘查验证井部署，于2019～2020年间设计部署1口“钾锂兼探”基准井—川宣地1井。资源所紧密联合宣汉县地方政府，央地企合作实施钻探工程，探获厚度29.46m、KCl平均含量为12.03%的“新型杂卤石钾盐矿”厚层高品位工业矿层。与此同时，利用宣汉地区钾盐有利分布区（630km2）内4口取心井的钾盐矿层样品实测数据和对应的测井解释数据（钾含量、密度）的拟合分析和验证，建立矿石K含量和密度参数的测井定量评价模型。结合“气钾兼探”，利用非取心的29口天然气井的测井解释数据，共33口钻井数据，查明“新型杂卤石钾盐矿”分布面积达368km2，圈定钾盐矿体富矿区块面积179km2，依据《矿产地质勘查规范盐类第3部分：古代固体盐类》（DZ/T0212.3—2020），运用“几何法”，初步估算富矿区块（面积179km2）“新型杂卤石钾盐矿”推断资源量（KCl）2.45×108t（超大型），潜在资源量（KCl）4.65×108t，合计7.1×108t。至此，奠定了川东北达州市宣汉地区形成我国*个亿吨级海相可溶性固体钾盐基地的资源基础，取得了我国海相可溶性固体钾盐找矿的重大突破。
　　以资源所牵头的海相钾盐科技创新联合团队在新一轮找矿突破战略行动中，围绕国家对钾盐这一大宗紧缺战略性“粮食矿产”的重大急需，针对近年来在川东北宣汉地区发现的海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”，对其矿床成因、成矿规律、矿床分类、矿石加工选冶技术性能、矿层测井定量识别技术、矿层展布、资源量估算等方面进行了系统研究，并对四川盆地海相找钾前景进行了展望，本书是对近8年来取得的海相可溶性固体钾盐勘查理论技术创新和找矿突破成果的总结，致力于推动我国海相可溶性固体钾盐找矿勘查理论技术创新和应用示范迈上新台阶，为保障国家粮食安全展现来自海相钾盐的有力支撑。
　　**节全球钾盐资源分布与供需格局
　　一、全球钾盐资源分布
　　世界钾盐资源非常丰富，但却具有分布极不均衡的特点。在具有工业意义钾盐矿床分布的国家中，加拿大、俄罗斯、白俄罗斯和德国合计储量占世界总量的92%之多，北半球欧洲、北美洲及中亚等地区涵盖了大部分大型、超大型钾盐矿床（图1-1）（Orris et al.，2014）。
　　图1-1全球主要钾盐矿床分布图美国地质调查局《2012年矿产商品摘要》中列出的前12个钾盐产国的地点以红色编号框表示。这些国家的钾盐产区分别是：1-加拿大萨斯喀彻温省埃尔克波因特；2-加拿大新不伦瑞克省佩诺布斯-皮卡迪利；3-美国犹他州博纳维尔盐滩；4-美国犹他州摩押矿；5-美国新墨西哥州卡尔斯巴德区；6-美国密歇根盆地卤水；7-巴西塞尔希培州塔夸里-瓦苏拉斯；8-智利阿塔卡马钾盐矿；9-英国布尔比矿区；10-德国泽希斯坦盆地钾盐矿；11-西班牙纳瓦拉和卡多纳；12-白俄罗斯普里皮亚季盆地；13-俄罗斯别列兹尼基和索利卡姆斯克矿；14-约旦和以色列死海盐水作业；15-中国新疆罗布泊卤水；16-中国青海柴达木盆地卤水作业；17-中国云南省勐野井地区。粉红色数字圆圈表示活跃的钾矿或产区，这些地区不在前12个钾盐生产国之列，包括：18-乌克兰喀尔巴阡地区和19-乌兹别克斯坦秋别加坦（矿床信息来自：Orris et al.，2014）世界钾盐资源量为2.5×1011t（K2O）（USGS，2025），主要产于寒武纪至新近纪各主要成盐时代的海相层控蒸发岩矿床中，矿床类型主要为古代海相可溶性固体光卤石矿和钾石盐矿两类，在全球钾盐资源量的占比超过98%。第四纪浅表盐湖卤水钾矿主要分布在中国青海柴达木和新疆罗布泊、中东死海、美国大盐湖等，在全球钾盐资源量的占比不足2%。2025年，全球钾盐探明储量超过4.8×109t（以K2O计），主要分布于加拿大、俄罗斯、白俄罗斯（USGS，2025），其中，中国钾盐储量1.81×108t，是世界主要的储量国之一，占全球探明储量的4%。
　　由上可以看出，无论是钾盐资源量或探明储量，中国的钾盐资源家底无疑是十分薄弱的。
　　二、全球钾盐供需格局
　　据供给方统计数据：2023年，全球钾盐产量接近4×107t（K2O），其中加拿大产量占比*高，约为30%；俄罗斯和白俄罗斯分别占比约20%。我国钾盐资源分布较为集中，主要分布在青海、新疆等地区，这两地区钾盐储量占全国总储量的80%以上，年产量约6×106t（2023年），全部供给国内使用。
　　据需求方统计数据：世界钾肥消费主要集中在亚洲、拉美、北美及欧洲，其中东亚和拉美地区约占世界钾肥消费总量的55%。就国家而言，中国、巴西、美国和印度是世界主要的钾肥消费国，约占世界总量的64%。
　　三、国内钾盐资源分布及供需现状
　　与国外千亿吨海相可溶性固体钾盐相比，我国目前的钾盐资源家底实在是太薄了。我国是个拥有14亿多人口的农业大国，农业生产对钾肥消费的高需求具有长期性，即使达到了传统矿产资源消费的峰值，钾肥消费也将长期保持在高位运行。
　　近十年来，我国钾盐年均消费量为1.764×107t（以KCl计，下同），国内钾盐产量为9×106t/a，其中80%以上产自柴达木盆地盐湖，其余部分产自罗布泊盐湖。我国钾盐消费缺口主要依靠进口，近10年来年均进口量为8.42×106t（据**总署），对外依存度达到43%～67%（图1-2），2023年超过六成依赖进口，对外依赖度明显提升。
　　我国钾肥进口国集中于加拿大、俄罗斯、白俄罗斯，2023年增加了老挝。国际地缘政治持续动荡，严重影响我国粮食安全。
　　四、国内海相钾盐找矿突破的紧迫性
　　由上可知，我国现有探明钾盐资源主要来自第四纪陆相盐湖，按目前的高强度开采量，现有盐湖矿山稳产至多再维持10～20年，之后将不得不面临资源枯竭的问题。即便近年来在柴达木盆地西北部找到了深层“砂砾型”卤水钾矿，其KCl资源量预计可达图1-2中国钾肥（氯化钾）近十年对外依赖度变化情况（据国家统计局、美国地质调查局、中国**总署统计的历年数据）
　　6×108～8×108t，但对于柴达木盆地而言，其陆相钾盐勘查潜力已接近上限。相比之下，国外千亿吨丰富的钾盐资源主要为大型-超大型/巨型的古代海相可溶性固体钾盐矿床（氯化钾、光卤石），国内钾盐勘查已历史性地形成由陆相→海相的战略转移态势。因此，立足国内，寻找古代海相大型-超大型可溶性固体钾矿显得尤为迫切，只有取得海相钾盐找矿的重大发现和突破，才能从根本上扭转我国严重缺钾、长期依赖进口的被动局面。
　　五、国内海相成钾理论技术创新与找矿突破
　　2010年以来，中国地质调查局启动新一轮全国性钾盐资源调查评价工作，遵循“三个并举”（海陆并举、固液并举、深浅并举）的总体指导原则，分别在柴达木、四川、塔里木、思茅、羌塘、鄂尔多斯、江汉等中西部海相、陆相盆地部署钾盐调查工作，在海相钾盐找矿勘查实践中，相继提出了思茅盆地侏罗系的“二层楼”、鄂尔多斯盆地奥陶系的“W型复底锅”等海相成钾理论新认识，指导海相盆地钾盐勘查部署，取得了多项新发现和新进展（郑绵平等，2015）。2017年以来，资源所海相钾盐项目组以提出的海相新型杂卤石钾盐矿“双控复合成矿”理论新认识和“两阶段”成矿模式为指导，以测井定量识别预测新模型为技术支撑，在四川盆地东北部达州市宣汉地区取得了三叠纪海相可溶性固体“新型杂卤石钾盐矿”的重大发现和突破，开辟了四川盆地海相钾盐找矿的新方向和新领域，实现了中国亿吨级海相可溶性固体钾盐矿床从0到1的突破，开启了我国海相钾盐找矿新篇章。
　　第二节四川盆地海相钾盐勘查历程
　　四川盆地地质工作历史悠久，区域地质调查有较好的基础。针对钾盐找矿勘查，
　　原西南石油管理局第二地质大队（以下简称“原二大队”）、四川省地质矿产勘查开发局所属有关地勘单位、原四川省石油管理局，以及中国石油天然气股份有限公司（以下简称“中石油”）、中国石油化工股份有限公

目录
序
前言
**章 绪论 1
**节 全球钾盐资源分布与供需格局 3
第二节 四川盆地海相钾盐勘查历程 5
第三节 本次工作成果简介 8
第二章 区域地质概况 11
**节 工区位置 11
第二节 工区自然地理与经济状况 11
第三节 区域地层 13
第四节 区域构造 15
第五节 区域岩相古地理 21
第三章 海相钾盐成矿理论新认识与新发现 39
**节 海相钾盐成矿理论新认识 39
第二节 海相钾盐成矿理论新认识引领的找矿新发现 43
第三节 海相“新型杂卤石钾盐矿”成因机制与成矿模式 45
第四章 “新型杂卤石钾盐矿 ”测井识别方法技术创新 51
**节 “新型杂卤石钾盐矿”的典型测井识别方法 51
第二节 “新型杂卤石钾盐矿”综合测井定量识别模型的建立 59
第五章 创新理论引领海相钾盐找矿取得突破 62
**节 创新理论指导部署钻探验证 62
第二节 川宣地 1井探获厚层高品位海相钾盐工业矿层 74
第六章 宣汉亿吨级海相可溶性固体钾盐矿的发现 76
**节 达州市宣汉地区矿区地质 76
第二节 “新型杂卤石钾盐矿”矿体分布 88
第三节 “新型杂卤石钾盐矿”矿石加工选冶性能 122
第四节 矿床开采技术条件 125
第五节 地质勘查工作及质量评述 129
第六节 “新型杂卤石钾盐矿”氯化钾资源量估算 134
第七节 宣汉海相亿吨级钾盐资源基地建设可行性评价 146
第七章 创新理论技术应用的成果效益与经验启示 148
**节 成果效益 148
第二节 经验启示 148
主要参考文献 150