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“死亡之海”寻宝—罗布泊超大型钾盐矿床发现记

2013-09-23 15:17:10 来源:矿秘书网采编 评论(0)

"死亡之海"寻宝—罗布泊超大型钾盐矿床发现记

罗布泊的地理位置

这是罗布泊地区一棵已经枯死的红柳(12月2日摄)新华社记者 赵戈 摄这是罗布泊地区一棵已经枯死的红柳(12月2日摄)新华社记者 赵戈 摄

地处塔克拉玛干沙漠边缘的罗布泊,曾经是中国内陆最大的咸水湖,面积达五千多平方公里。它的东北部凹地,虽然十万年之前就干涸了,可它的西边,却是大沙漠中一块罕见的绿洲。

罗布泊在近代彻底干枯

本世纪初,瑞典探险家斯文·赫定曾驾着木筏在湖中漂游。到了1958年,总参的战士们也还要挽着裤腿才能淌过湖面。可是,时间仅仅过去了十几年,罗布泊就一滴水也没有,成为了一片死海。成为死海的罗布泊是名副其实的"死亡之海"—天空不见一只飞鸟,只有风干的鸟尸横七竖八散落在小土坑中。夏天,动辄高达六七十度能烙熟鸡蛋的高温。这里严重缺水,湿度近乎为零,年蒸发量高达3000毫米,而降雨不足10毫米,刚脱下的皮鞋放不多久,就会蒸发变硬;在这里,辨别方向也是个难题,由于含金属的砂石磁场干扰,很多指向设备失灵。这里地貌地形复杂,沙丘随时可能移动,"就寝"很难找到安全的地方,仅能在坑坑洼洼的盐石结晶上扎帐篷宿营。吃饭也得瞅准时机,迅速张口咽下,不能咀嚼,否则就是满口沙子,有时候风大得连帐篷都扎不起来,只好轮流抱住帐篷,以防刮走。中科院新疆分院副院长、著名科学家彭加木于1980年6月在这里永远地"走失’。1996年6月,探险家余纯顺就因找不到水源,在这里干渴而死。罗布泊几乎与"生命禁区"画上等号。

 

 

 

 

 

 

  为寻钾盐勇闯"死亡之海"             

罗布泊沙漠地区一景罗布泊沙漠地区一景

钾盐

钾盐是我国七种大宗紧缺矿产之一。正如铁矿石之于工业,钾盐与农业关系十分密切。我国钾盐约95%的产品用于肥料,钾肥是农业不可或缺的三大肥料之一,对大多数农作物有明显的增产效果。长期以来,我国的钾盐需求量位居世界前列,然而国内探明的钾盐资源却十分匾乏。1949年之后的相当长一段时期,仅在青海、新疆等地零星发现一些钾盐矿,90%以上的钾盐产品需要从国外进口,钾盐因此被国家列入急缺的矿产之一。

彭加木

彭加木,是原中国科学院上海生物化学研究所研究员兼中国科学院新疆分院副院长,主要从事酶、蛋白质、动植物病毒的研究。曾15次进疆考察并帮助改建中国科学院新疆分院,还3次进入罗布泊地区,调查自然资源和自然条件。1980年6月17日,在新疆罗布泊洼地进行科学考察时,不幸遇难。1970年代,彭加木到塔里木?地考察时,发现塔里木河上中游含有一定量的钾盐,由此推测位于塔里木河下游的罗布泊应有含量更高的钾盐,于是决定找机会到罗布泊探个究竟。彭加木以生命为代价的考察,正是罗布泊开发钾盐的起点。

1980年代初至1990年代初,中科院彭加木、夏训诚带领的罗布泊科考队,以及新疆地矿局区测队、第二水文队和第三地质大队,中国地质科学院资源所郑绵平先生,若羌地矿局的科考人员等,都对罗布泊进行了实地考查和钻探,获得了许多第一手的宝贵资料。1990年代中期,由中国地质科学院、新疆地矿局、中国地质大学等单位组成的科考队再次勇闯罗布泊,驱使他们走进这片"死亡之海"的成因也是寻找钾盐。

王珥力

王珥力,1965年毕业于北京大学地质系,是新中国自己培养的女地质专家。作为第三代找钾人,她对钾的追踪已有三十多年。1995年开始,她牵头罗布泊钾盐项目组,承担并组织实施了罗布泊钾盐资源调查及开发利用等多项国家和部门重点科技攻关项目。

1950年代彭加木(右)第一次罗布泊考察时留影 1950年代彭加木(右)第一次罗布泊考察时留影

"我搞了30年钾了,非常热爱这项工作,也深深地觉得我国缺钾太严重。从上世纪50年代以来,在钾盐勘查方面,国家已投人大量的人力和经费,除了在柴达木盆地取得重大突破外,其它地区成果甚微,以至出现了中国’无钾论’的看法。中国是否能再找到大型钾盐矿床的问题,一直被包括我们在内的广大地质工作者和决策部门所关注。从中国石油发现史中得到很大启示,上世纪50年代以前,中国被戴上’贫油国’的帽子,但经过广大地质学家的努力和创新性理论指导,首先在大庆取得了找油的突破,接着又找到了很多油田.受此启示,我们反思总结,认为须从理论上进行探讨和创新,树立找钾信心。"

"’九五’之前的几个五年计划,我和我的同事们在柴达木盆地从事钾盐研究。多年来,通过柴达木盆地和塔里木盆地的对比研究,认为在12万平方公里的柴达木盆地有丰富的钾资源,那么,在56万平方公里的塔里木盆地也应该有钾的富集。因为,在第四纪青藏高原隆起之前,这两个盆地是相通的,应该有相似的物质来源,加上前人资料及遥感资料等分析;更坚定了我们的信念。于是说服了领导让我们实地考察,打打钻,对罗布泊到底有没有钾矿床作出一个明确的回答。这样,在1995年,’八五’课题一结束,我们项目组就踏上了奔赴罗布泊的征程。"谈起与钾的往事,她就像讲述一位亲密的老友,钾盐已成为她生命中的重要元素。

王珥力运用在柴达木盆地找钾的实践经验与理论,作了对比研究后得出结论:塔里木盆地与柴达木盆地一样,具备袁见齐先生提出的"高山深盆"成盐环境。盆地沉积中心受新构造运动控制而迁移,钾盐的形成需要高山深盆环境,更需要考虑盆地的迁移。基于这一认识,她领导的项目组提出了"矿随盆移"的新概念,将"高山深盆"理论发展为"高山深盆迁移"论。

在新理论认识指导下,项目组把目光投向塔里木盆地东部的罗布泊地区,进而锁定在罗北凹地。1996年,在王饵力教授的多方奔走呼吁下,国家计委将"新疆罗布泊地区钾盐资源调查"列入国家一类重点地质勘察项目。国家科委305项目办也将该项目研究列为"九五"国家科技攻关项目。这期间,王饵力教授作为新疆305项目钾盐专题组负责人,带领科研院所和新疆地质矿产局的技术人员,先后五次进入罗布泊,采集了上千件样品,终于在罗布泊北部即罗北凹地的干盐湖发现了巨厚的钙芒硝沉积,钙芒硝沉积的浅部有很薄的石盐沉积,而富钾卤水就储藏其中。而钙芒硝是盐类蒸发系列中位居碳酸盐之后、石盐之前析出的产物,属于盐类蒸发的第二阶段(硫酸盐阶段)的沉积物。传统理论认为,钙芒硝沉积段根本就不可能有钾。

经科学布置钻探工程,一座迄今为止世界上最大的硫酸盐型卤水钾盐矿床"浮出水面’。王珥力项目组跳出了传统的"三段式"模式的束缚,创新性地提出钙芒硝阶段成钾的"两段式成钾"理论,拓展了钾盐勘探领域。为此,他们兴奋地将本来的无名地正式命名为"罗北凹地"。2001年至2002年,用"两段式"成矿理论作指导,他们在罗布泊其他盐湖又发现两个中型钾盐矿床。

目前已经探明,罗布泊钾盐资源储量为2. 5亿吨,属超大型卤水钾矿床,且品质好,卤水矿累计厚度达100米,潜在经济价值5000亿元,规模超过著名的美国大盐湖钾矿床。这是继50年代柴达木盆地钾矿床重大发现之后,我国找钾工作的第二次重大突破。

这个曾经沉寂多年的罗布泊,那个曾经提起它就会让人联想到死亡、恐怖的罗布泊,从此诞生了一个行政建制的镇级政府,而且即将成为全国最大的钾盐生产基地。

 

 

 

 

 

 

  "十年当中,我的团队中,没有一个人向我抱怨过"             

"十年找钾的历程中有许多难忘的记忆。关于艰难,关于失败,关于成功,关于恐惧,甚至关于死亡,但没有一次记忆是关于退缩。十年当中,我的团队中,没有一个人向我抱怨过,没有一个人说过一句打退堂鼓之类的话。这是十年中最让我欣慰和感动的事。我有一个优秀的团队。"王珥力说得深情而自豪.

2005年王珥力(右二,和她的集体荣获国家科技进步一等奖 2005年王珥力(右二,和她的集体荣获国家科技进步一等奖

"我们与新疆地质三队等兄弟单位可不是一般意义上的团结协作,在那恶劣的自然环境中,真是体现了危难之中见真情。头几年,通往罗布泊的工区没有路,一望无际的戈壁、雅丹和盐壳,没有任何参照物,荒凉极了。我们常常迷失方向,有多次都很危险。迷失方向的时候大家都很镇静,互相鼓励,共商计策。一辆车走失了,大家自动地在原地等候。天黑了,就点起舞火,爬上车顶,用手电向远方照着、望着,眼睛都花了,分不清是天上的星星还是车灯,想方设法打着信号,一直等到队友归来。工作中优势互补,生活上互相照顾,感人的例子太多了:打饭时,先来的把有限的肉片留给后来者;出工时,都抢着爬上车厢,把驾驶室的位置留给同事。罗布泊的夏天地面温度有六七十度,人在这种地方感觉就像快蒸发了,我有时候实在坚持不住了,就坐在地上,装作看地形图,但也不说累,怕影响大家的情绪。冬天那里零下二十多度,水箱都结成冰,喝水、做饭就成了问题。我们的工人师傅就跳进水箱,用镐子砸冰,然后外面再用火来烤。水终于融化了。但因搅起了水锈,流出来的水是红色的。人喝了这种水,肚子特别涨。"

"大家在一起共同面对了许多困难,有时难得无法前行,但我们硬是挺过来了。1997年10月下旬,我们正准备像往年一样,从库尔勒出发向东奔赴罗布泊,突然得知原路线不能通行,大家都很焦急,如果耽误了工期,当年就没法工作了,如当年没有成果,今后进罗布泊就更难了。于是,我当即决定改变路线,由北面都善闯入罗布泊。这条路我们没走过,也根本没有找到路,全是山脊、沟堑和沙丘,车辆在沙地上连连抛锚,需要不断垫木杠才能缓慢行驶,有一天十几小时才前行了四公里,计划四天的路程,五天后还不见罗布泊的踪影,给养越来越少……尽管如此,同事们都没有动摇,明白这次进军罗布泊的分量,退却意味着前功尽弃,大家还真是有点探险精神,想出办法,百十来米一个人。人当标志硬是推着拉着车辆朝着目标移动,历经六天六夜的艰辛,终于见到了大盐壳,那一年找钾又取得了新的突破。这样的例子还不少。我们深深地体会到:人生的路很长,但关键之处常常只有几步,这几步能挺过来,就意味着成功。这是一种信念与执著。"

"罗布泊特殊的环境陶冶了我们的情操,清贫孕育着富有,艰苦伴随着欢乐,患难与共,情如手足,使我们感受到了城市中久违了的人间真情。这种唇齿相依、团结协作的精神,鼓舞我们顺境中意气风发、逆境中乘风破浪,出色地完成任务。"王饵力动情地说。

罗布泊没有辜负他们?十年当中,他们的理论和实践都有重大突破。根据新的理论,他们发现了世界最大的硫酸盐型卤水钾盐矿床。

 

 

 

 

 

 

 

 

 "死亡之海"怎样变成"聚宝盆"         

罗布泊盐湖结晶盐 赵亚辉 摄影 罗布泊盐湖结晶盐 赵亚辉 摄影"

未来最大钾盐生产基地的厂区比较现代化,有非常大而且漂亮的盐湖,人在湖里游泳不会沉,就像死海一样。盐水也很神奇,当地人用盐湖的水治病,用来洗脚治脚气和除脚臭,外来人员到罗布泊必取一些盐水带走。如今在盐湖附近已经形成两座大盐山,盐的厚度有30米高。

罗布泊钾盐资源富集的原因

罗布泊洼地的钾盐资源如此富集,可以说是上天的恩赐,其成因主要有三个:

一、亿万年来丰富的钾离子资源的长期积累。钾是世界上分布最广的元素之一,自然界中含钾的矿物有一百多种,钾所具有的物理化学特点使其能长久地停留在岩浆熔融体中;又由于钾所具有的分离结晶的特点,被富集在岩石圈最上层,为钾的迁移奠定了有利的条件。古罗布泊曾经是塔里木盆地的积水中心,古代发源于天山、昆仑山和阿尔金山的河流,源源注人罗布洼地形成湖泊。钾离子通过河流和暴雨被带人罗布泊,成为罗布泊亿万年积存钾盐的主要来源。

二、罗布泊封闭的地形有利于钾盐的富集。罗布泊西有塔克拉玛干大沙漠,南有库姆塔格沙漠,北有库鲁克山,东有三垅沙丘陵,而罗布泊海拔只有780米。如此封闭的地型地貌,为钾盐的积聚创造了有利条件。而钾盐聚集正需要有进无出的封闭地形,因为它有利于水分的汇集和盐分的积累。

三、罗布泊干早的气候有利于钾盐的富集。罗布泊处于塔里木东部,地处亚洲大陆腹地,距海洋遥远,来自海洋的湿润气候无法到达,气候极端干早,年蒸发量高达3000毫米,而降雨仅10多毫米,许多年份常年无雨,强烈地蒸发促使地表浅层水或潜水中盐分上升,积聚地表10米左右,极容易开采。而每10000克土富含钾盐高达3598.7克,和其它地区钾盐相比,氯化钾含量高出15倍之多。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   罗布泊将变身为"中国的盐湖城"                

罗布泊盐山 赵亚辉 摄影罗布泊盐山 赵亚辉 摄影

继理论与找矿取得重大突破后,王珥力的项目组没有就此止步,进而又在开矿上做起了文章。他们组织研制出一系列探测地下卤水动力学特征、盐田法制取高质量钾混盐的新技术。制定开发规划,科学评价矿床可采性、资源保证程度及盐田建设和首采区选择的合理性,有效解决了钾盐开发技术上的关键问题。项目组将全部成果及时无偿地提供给地方政府,促进并加速其产业化。

罗布泊所处的若羌县是国家级贫困县,发现超大型钾盐矿床后,为了保障钾盐等矿产的顺利开采生产,国家特别设立了罗布泊镇,来承担这数万平方公里上的社会职能,并为企业解决后顾之忧。罗布泊镇政府所在地名叫"罗中"。所谓的镇其实只有一排小房子,房子前后也不过100米。镇上马路虽然有40多米宽,但马路尽头就只有这排小房子。镇政府是一栋二层小白楼,旁边有两三家修车铺,有两家小餐馆,有两个小超市,有个小加油站,这就是镇上所有的风貌。但罗布泊镇可以说是中国名气很大也最奇特的一个镇,其面积毫无争议地稳居"中国第一镇"的交椅—辖区有5.1万平方公里,差不多是台湾岛和海南岛之和。

2000年新疆维吾尔自治区成立了罗布泊钾盐开发公司,现两万吨工业试验厂已建成投产。2004年下半年,国家开发投资公司决定对罗布泊钾盐项目投资80亿元。近期建设规模为年产120万吨钾肥,最终实现年产300万吨硫酸钾、年产值50亿元的目标。它是西部大开发的重点工程之一。它将成为我国最大的硫酸钾肥生产基地,对缓解我国钾肥短缺形势及促进地方经济发展发挥重要作用。"死亡之海"罗布泊正在成为"中国的盐湖城",不久的将来它将成为世界级钾肥基地和西北地区的经济中心。但所有这一切,都是以罗布泊超大钾盐矿的发现为基础的。历史将永远铭刻那些拓荒者的足迹。

 

 

 

 

 

 

 

 参考文献         

罗布泊政府 赵亚辉 摄影罗布泊政府 赵亚辉 摄影

(1)《王珥力:与罗布泊的生命之约》九三学社中央委员会官方网站2005年11月21日

(2)《科技创造财富:"死亡之海’绽放科技之花—罗布泊超大型钾盆矿床的发现与开发》科技部门户网站2005年4月2日

(3)申剑丽《禁地寻宝—罗布泊万亿钾盆大开发》921世纪经济报道》(广州)2009年10月13日

(4)赵亚辉《横穿罗布泊组图之九:上天踢予的聚宝盆—罗布泊的绝美盐湖》

 

 

——付冲/文

责任编辑:[金筱维]

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