海水,盐湖为什么是咸的

海水中含有各种盐类，其中百分之90左右是氯化钠，也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上，陆地的高度可以增加153米；假如把世界海洋的水都蒸发干了，海底就会积上60米厚的盐层。

海水中的盐是由陆地上的江河通过流水带来的。当雨水降到地面，便向低处汇集，形成小河，流入江河，一部分水穿过各种地层渗人地下，然后又在其他地段冒出来，最后都流进大海。水在流动过程中，经过各种土壤和岩层，使其分解产生各种盐类物质，这些物质随水被带进大海。海水经过不断蒸发，盐的浓度就越来越高，而海洋的形成经过了几十万年，海水中含有这么多的盐也就不奇怪了。

望采纳，谢谢。

翡翠湖位于青海省海西洲茫崖市，其盐成分主要是硫酸镁亚型盐湖中的盐类物质。这些盐类物质包括氯化钠、硫酸镁和氯化钾等。

然而，尽管翡翠湖的盐成分与食用盐没有太大的区别，但并不建议直接食用。这是因为翡翠湖的盐是在自然环境下形成的，其中可能含有其他杂质或微生物，这些物质可能对人体健康造成影响。此外，翡翠湖的盐中可能含有较高的矿物质，如果过量食用，可能会对健康造成负面影响。

因此，为了确保个人健康和食品安全，建议不要直接食用青海省海西洲茫崖市翡翠湖的盐。如果需要使用，可以选择购买经过加工处理的盐，以确保质量和食品安全。

传统的盐湖水盐体系研究的内容有：卤水的物理性质和化学性质以及水盐体系相平衡等。卤水物理性质有卤水之颜色、混浊度、密度、卤水分层现象等，卤水的化学性质主要研究卤水的成分和日晒盐田的卤水化学。应当指出，上述研究内容都不能回避生物和生物作用以及其对卤水物化性质的影响。

一、卤水的物理性质

1盐湖水的颜色

盐湖水的颜色多种多样，计有蓝绿色、微红色、粉红色、红色等。同一盐湖不同季节其颜色亦不同。古人对盐湖湖水的颜色早有记述。两千多年前，北魏郦道元在其所著《水经注》中写到：“今池水（山西运城盐湖）东西七十里，南北十七里，紫色澄亭，浑而不流”。宋代沈括在其所著《梦溪笔谈》中曰：“解州盐池……卤色正赤，在坂泉之下，俚俗谓之‘蚩尤血’……”。这里，“紫色”、“正赤”、“蚩尤血”都指的是山西运城盐湖卤水的颜色。

不论是盐湖，还是晒盐池，我们都可以看到，随着盐度的逐渐升高，卤水的颜色逐渐地加深，由绿而褐而红。关于卤水颜色的成因，过去人们认为与卤水的离子成分有关，但直到现在，人们才有一个较清楚的认识即颜色与不同盐度中所生活的菌藻类的多寡和不同生物种属有关。郦道元说的“紫色”、沈括说的“赤色”和“血红色”都表明当时运城盐湖卤水中已生长有众多的红色嗜盐细菌、嗜盐藻类和红色的卤水虾等生物。

2混浊度

盐湖卤水的混浊度随地点和时间而改变。混浊度是由藻类和悬浮的盐类矿物以及非盐类的矿物碎屑所决定的。以硫酸钠盐湖为例，当春天芒硝溶解和新孵化出的卤水虾和卤水蝇幼虫消耗藻类时，卤水的混浊度即急速下降。生活于盐湖之中的卤水虾和卤水蝇幼虫是天然的“清洁工”，它使卤水的混浊度越来越小。

3密度

盐湖卤水的密度是随着季节、年度和长期的湖水位升降变化而产生的反向效应。

4分层现象

一般盐湖中卤水被分成两个明显的层次：上部较透明、无气味，下部密度较大。例如，美国大盐湖南湾中，以水深608～699m为界，分为上、下两层，上层湖水无气味且透明，下层则密度剧增且污染较重。1979年在水深3m处测得密度为1089～1110g/cm3，76m处测得密度为1166～1170g/cm3。

5卤水温度

卤水温度波动可导致离子饱和程度的变化，它将使卤水中盐类产生选择性的析出和溶解。

卤水温度是可变化的，随昼夜和季节的变化而变化。

（1）平均卤水温度

当卤水蒸发时，在卤水表面形成的一些晶体，一旦沉入池底，由于条件发生变化，其将会分解或溶解，而分解速率与卤水的温差和浓度变化等因素有关。实验表明，池中卤水的实际温度是气温的06～08倍，且在同一池中卤水的上下浓度亦各不相同，许多盐结晶并不与其所处的卤水相平衡。因此，在预测沉积池底的盐类结晶类型时，卤水的平均温度通常是最好的判断。

（2）卤水的昼夜温度变化周期

卤水昼夜温度变化是明显的，是有规律的。卤水昼夜温度变化直接影响到析盐情况。例如，美国大盐湖，当白日气温35℃时，在天然盐田条件下，有利钾盐镁矾（MgSO4·KCl·3H2O）生成，而在夜晚，当温度降至15℃时，则有利于软钾镁矾（MgSO4·K2SO4·6H2O）的形成。因 离子对温度等敏感，故含 盐类能在较低温度下析出，结果在单池中同一卤水内可得到两种盐的混合物。又如，在新疆巴里坤盐湖，夏日早晨可见夜里结晶的长柱状芒硝晶体，而近中午时太阳提供的足够活化能可使数小时前才结晶的芒硝又全部溶解。

（3）季节性温度变化

盐湖中季节性温度变化可影响盐类的沉积。比如，大盐湖于6～8月沉积的盐类在冬季低温和下雨时，转化成其他盐类，这些盐类有可能发生全面的化学变化。例如，钾盐镁矾可以转化为硬块状的氯化钾和泻利盐，而若与含硫酸盐的卤水接触，则能转变为软钾镁矾。与此相反，芒硝却在冬天析出，夏天重新溶解。

6蒸发速率

蒸发作用发生于卤水表面，盐的结晶作用也在那里进行。蒸发速率越高，卤水过饱和与成盐可能性越大。当卤水表面盐类结晶密度较大时，将沉于池底（或湖底）。

影响蒸发速率的因素有太阳的烤晒、风的吹扬，这是传统的认识。近些年来，通过对卤水嗜盐生物的研究，结果发现，红色的嗜盐菌藻类及红色的卤水虾等生物可使整个卤水染为红色，其吸收阳光，不仅使卤水温度增高，也增大了蒸发速率。

7卤水深度与盐类结晶粒度

盐田的深度与盐类结晶的粒度有密切的关系。例如，在盐田的结晶池中，在深度＜76cm和深度＞305cm情况下，其结晶出石盐的粒度要小于深度介于76cm与305cm之间结晶的石盐粒度。

二、卤水的化学性质

盐湖卤水的化学性质主要研究卤水中阳阴离子、微量离子、放射性化学成分等。

现代盐湖按照卤水的成分（湖表卤水、晶间卤水、淤泥卤水）可分为氯化物型、硫酸盐型、碳酸盐型、硝酸盐型（郑喜玉，1993）四大类。不同类型的盐湖卤水析出的盐类是不同的。

应当指出，上述谈及的盐湖卤水类型不是一成不变的，而是随着制约的条件变化而变化。例如，新疆盐湖水化学类型的演化就是一个证明。基岩山区HCO3-Cl-Ca·Na型水，随着元素的不断溶滤迁入和吸附、交换、氧化、沉淀、析出、扩散等化学、热动力、水动力等因素的作用，过渡为HCO3-SO4-Ca·Mg和SO4-Cl-Na·Mg型水，进而过渡为SO4-Na·Mg，乃至Cl-Na型水（张明刚，1993）。卤水的浓度和密度由小变大，pH值亦由弱酸性变为弱碱性。

三、日晒盐田的卤水化学

人工盐田实践表明，盐田中的化学反应受到风、雨和温度变化等自然条件的影响。影响盐田矿物结晶的主要因素，过去化学家和地质学家认为是蒸发速率、卤水温度、卤水深度、卤水的析盐顺序（brine seguencing）、停留时间、池子渗透性等。作者经过深入研究认为，不论是人工盐池结晶，还是天然结晶，矿物结晶的最重要因素是生物的作用。后面的章节将会叙述之。

日晒盐田的生产工艺是与实验室中水盐体系相平衡的研究有很大区别的。下文以山西运城盐湖和美国大盐湖盐田生产工艺为例来说明日晒盐田的卤水化学。

1山西运城盐湖制盐工艺

山西运城盐湖是中国最早开发利用的盐湖，开发史约有四五千年。该盐湖对中华文明的发展作出了卓越贡献。运城盐湖是典型的Na2SO4亚型水，湖水组成属于Na+，Mg2+/Cl-， 四元体系。从Na2SO4亚型水中制取石盐是古人的一个创举，其实践了Na+，Mg2+/Cl-， 体系介稳相图。

运城盐湖早期的生产方式是：天日曝晒，自然结晶，集工捞采。北魏著名的地理学家郦道元在《水经注》中记述道：“紫色澄亭，浑而不流，水中食盐，自然印成，朝取夕复，终无减损”。然而，经过秦、汉、魏、晋、南北朝和隋代的生产实践，劳动人民艰苦探索垦畦晒盐法，终于在我国封建社会的鼎盛时期唐代出现了垦畦浇晒法。《大唐河东盐池灵庆公神祠颂并序》记载有：“渍以浑流，灌以殊源，阴阳相蒸，清濯相孕”的工艺方法。

作者在20世纪60年代末曾在运城盐湖作过考察工作。现将该盐湖制盐情形结合历史上的该地晒盐过程作一叙述。

运城盐湖晒制盐的卤水有三种：一种是“老滩水”即较淡的湖水，一般5～10°Be′；一种是“滹沱水”，也是湖水，但浓度较大，一般15～20°Be′；第三种是井水，即从盐湖中打井泵出的盐卤水，其成分主要是NaCl，这是埋藏地下距地表数十米的一层石盐经注水溶解后的盐卤水。

据清朝蒋春芳所著《河东盐法备览》记载，由于制盐的卤水不同，所以采取的制盐工艺也不同。例如，用井水的工艺是：

蒸发岩生物成因论

这里说的“罗”就是蓄卤水待蒸发的池子。“头道罗”就是第一蒸发池，“二道罗”就是第二蒸发池。

又如，用“滹沱水”的制盐工艺是：

蒸发岩生物成因论

这里所言“替死鬼”系指池子底部有硝板的蒸发池。何谓硝板硝板是指晒盐后余液结晶的主要由白钠镁矾组成的盐层，由于日积月累，数千年积累的硝板厚达数米。蒸发池底部铺设硝板主要是为了除掉在制盐过程中结晶出的“粥糊状”硫酸盐杂质。

低浓度的“老滩水”是制盐工艺中最复杂的，也是早在1400年前就已完善了的制盐工艺，这是运城盐湖古代盐民对盐业科学技术史的巨大贡献。其制盐工艺如下：

蒸发岩生物成因论

这里说的“圈子”是指池底无硝板，只是泥底的蒸发池。

用现代的物理化学语言来理解上述古人总结的生产工艺流程是：低浓度的“老滩水”经头道、二道、三道圈子蒸发池的蒸发，完成了卤水蒸发浓缩的初级阶段，至“替死鬼”蒸发池，这时卤水因出现（Na，Mg）SO4，故开始有粥糊状（浓度约为24～25°Be′）出现。这就是海水制盐与Na2SO4亚型水制盐的不同点，后者多了一个硫酸盐结晶阶段，如何处理掉卤水蒸发过程中的硫酸盐，即（Na，Mg）SO4的粥糊状物乃是此工艺的核心问题。古代盐民处理“粥糊”状硫酸盐物质的过程是这样的：当在“替死鬼”蒸发池出现过饱和状态（即粥糊状物）时，添加淡水，使过饱和状态消除，此时卤水称作“阳水”，在每一个池子适当边部挖一个小过壕（称作边壕），其深度要大于池子深度。边壕与池中卤水不连通，需要堤埝相隔。池中卤水经底部硝板进行沥滤（俗称过箩）。沥滤的实质是阳水中之MgSO4与硝板中之Na2SO4反应形成白钠镁钒（Na2SO4·MgSO4·4H2O），Na2SO4在硝板中经反应形成无水芒硝（Na2SO4），含钙的硫酸盐在硝板中经反应形成钙芒硝（Na2Ca（SO4）2）。作者在显微镜下研究硝板组成时发现硝板的主要组成矿物是白钠镁矾，次为无水芒硝和钙芒硝，这与制盐时卤水化学反应的结果相一致；阳水在流经硝板的蜂窝状孔隙时，除去硫酸盐物质，流至边壕，此时之水谓之阴水，阴水再以自流或泵送方式送往结晶池，最后制得纯洁的食盐。

综上所述，用Na+，Mg2+/Cl-， 体系介稳相图，可以解释古人总结的山西运城盐湖硫酸钠亚型水制盐的“阴阳相蒸，清濯相孕”的工艺原理。

需指出的是，硝板镜下研究表明，白钠镁矾等矿物是由卤水虾和卤水蝇化石所构成，这说明，生物在制盐过程中起着重大作用。

新中国成立后，运城盐湖不仅制盐，还生产元明粉，且是中国元明粉的主要出口基地。

2美国大盐湖制盐工艺

美国大盐湖是北美最大的盐湖，其物质组成见表1-1。

表1-1 大盐湖北湾卤水化学成分

（据FJPost，1975）

大盐湖晒盐分单池和多个盐池串联成池组进行。

单池晒盐：以盐湖卤水为原料，Mg含量保持在7%，结晶出石盐、光卤石和水氯镁石等。

4个池串联晒盐：生成泻利盐、软钾镁矾、钾镁矾和钾盐镁矾。

在晒盐池中，有些盐结晶所需时间比其他盐更长些，若其在卤水中还未结晶，就被转移到另一个不同浓度的卤水池中，则该卤水将沉积出不同的盐组。例如，把一种将结晶出钾盐镁矾、泻利盐和石盐的过饱和卤水转移到另一个池中，得到的混合卤水有利于光卤石的结晶，而钾盐镁矾将消失。以上所述可用两个化学反应式表达出来：

反应式1：

蒸发岩生物成因论

反应式2：

蒸发岩生物成因论

察尔汗盐湖位于青海西部的柴达木盆地，是中国最大的盐湖，也是世界上最著名的内陆盐湖之一，距西宁750公里。盐湖东西长160多公里，南北宽20—40公里，盐层厚约为2—20米，面积5800平方公里，海拔2670米。湖中储藏着500亿吨以上的氯化钠，可供全世界的人食用1000年。还出产闻名于世的光卤石，它晶莹透亮，十分可爱。伴生着镁、锂、硼、碘等多种矿产，钾、盐资源极为丰富。

又名察尔汗盐池。海拔最低点为2200多米，由达布逊、南霍布逊、北霍布逊、涩聂4个盐湖汇聚而成。格尔木河、素棱果勒河等10多条内陆河注入。由于降水量极少，大量水分通过蒸发流失，形成深厚的盐层，湖内盐盖厚30米左右，最厚处达60米。其主要成分是氯化钠、氯化钾、氯化镁，储量达20多亿吨。青藏公路和青藏铁路通过盐湖，路基全是用盐铺成，长32千米，分别被称为万丈盐桥和钢铁彩虹。

“察尔汗”是蒙古语，意为“盐泽”。盐湖地处戈壁瀚海，这里气候炎热干燥，日照时间长，水份蒸发量远远高于降水量。因长期风吹日晒，湖内便形成了高浓度的卤水，逐渐结晶成了盐粒，湖面板结成了厚厚的盐盖，异常坚硬。令人难以置信的是盐湖上还有一条长32公里的公路和铁路穿行而过，是一座浮在卤水上的“万丈盐桥”，公路和铁路是格尔木至敦煌公路的一段和青藏铁路的一段

A、由于泥沙不易溶于水，而食盐能溶于水，因此可以通过过滤多方法除去泥沙，正确；

B、由于在4n～t℃时，硫酸钠多溶解度随温度多降低而增大，因此将t℃饱和硫酸钠溶液降温至4n℃时，饱和溶液就会变成不饱和溶液，溶液中不会有晶体析出，正确；

C、4n～n℃时，硫酸钠多溶解度随温度多降低而减小，而氯化钠多溶解度随温度变化不大，所以氯化钠和硫酸钠均饱和多混合溶液，当温度降低到n℃时，析出多主要物质是氯化钠，故错误；

y、由于食盐多溶解度受温度多影响很小，而硫酸钠多溶解度受温度多影响较大，因此由于夏季温度高，硫酸钠多溶解度大，随着水分多蒸发，氯化钠就会从溶液中结晶析出，而大多数硫酸钠仍旧会溶解在溶液中；而冬天时，温度低，硫酸钠多溶解度变得很小，就会从溶液中结晶析出，而氯化钠多溶解度受温度多影响很小，不会从溶液中结晶析出，因此夏季采盐，冬季捞硝，正确；

故选：C．

依据湖水主要水化学成分分类，有碳酸盐型、硫酸盐型，也有氯化物型盐湖。

按盐类矿产种类划分，不仅有最为常见的石盐湖、芒硝湖和天然碱湖，也有石膏湖、钾镁盐湖、硼湖、锂湖，以及世界罕见的硝酸（钾）盐湖。

划分盐湖类型的原则主要有三种：一是按盐湖卤水赋存状态分类。二是按盐湖的主要盐类沉积物分类；三是按卤水的化学成分分类。

按盐湖卤水赋存状态，盐湖可分为卤水湖、干盐湖和沙下湖。

卤水湖的特征是一年四季湖盆中都有表面卤水存在，而盐类沉积仅见于岸边或湖底某些部位；湖水在一年四季中有涨有落，但湖中总有自由表面卤水。

干盐湖的主要特征是在一年内绝大部分时间是干枯的，只有在潮湿季节才有暂时性的表面卤水。裸露地表的干盐滩由于日晒和强烈蒸发，地下卤水析盐膨胀造成地表龟裂，更由于常年风吹、雨淋、日晒蒸发，形成了巨大的盐壳。察尔汗就是一个巨大的干盐湖。

沙下湖是以全年内均无表面卤水为特征的一类盐湖。晶间卤水的水位远比干盐湖的埋藏深度大，并且因卤水很少跟外界交换，水位较为平稳，只有降水下渗或盐类自析才稍为引起水位的微小波动。沙下湖另一个直观的特点是在其盐类沉积的顶部往往有或厚或薄的浮土和流沙覆盖，全年均无地表径流的补给。

按盐湖的主要盐类沉积矿物，盐湖可分为石盐湖、芒硝湖、碱湖、硼酸盐盐湖和钾镁盐盐湖。

按盐湖卤水水化学成分分类是我国在盐湖分类上应用最广的，可分为碳酸盐类型、硫酸盐类型（包括硫酸钠亚型和硫酸镁亚型）和氯化物类型。卤水化学成分分类指明了湖水物理化学作用的特点和水盐平衡体系。

新疆地处中亚腹地，远离海洋，在干旱地理条件下，使那些无出水口的湖泊逐渐演进成现代盐湖。新疆乃至全国、全世界的现代盐湖全在新生代即最年轻的地质时代——第四纪形成，其经历的时间段约上溯 200 万年至今。而这种演进还没有停止，还在继续，使那些或某些淡水湖向微咸水湖前进、微咸水湖向盐湖前进、盐湖向干盐湖前进、干盐湖向盐丘凹地及戈壁前进，最终以沙漠和雅丹地貌展现给世人。这就是在大陆干旱地理条件下，一切无出水口的湖泊必然经历的生命旅程——湖泊形成和消失的全过程。

现代盐湖是盐类矿产的聚宝盆，通常固态矿产与液态矿产共处一体，而且固液相互可以转换，均可构成层状分布的矿体。加上盐湖多呈凹地，长年累月受四周地表水、地下水、大气降水带入的各种可溶性盐类矿物，并使之蒸发到过饱和临界浓度后，自行结晶或析出。因此，盐湖有别于其他诸矿产，它具备可再生资源性质。再者，盐湖又与诸多矿物有关，往往构成钾盐、镁盐、钠盐、钙盐、锂盐及芒硝的共生矿床，而且卤水及晶间卤水中又含有多种稀散元素及溴、碘等元素，可进一步综合利用。

目前全疆盐矿产地约 100 余处，但纳入资源储量表内的现代盐湖矿产地 16 处。1989 年在中央“西盐东调”时期，新疆原盐（NaCl）产量已达年 260 万吨之规模，后因铁路运输之运费与出疆物资的运力之限制，而维持自产自销的疆内需求。

另有现代盐湖的芒硝及加工产品如元明粉和硫化钠，新疆也是全国的产量大户。

（一）罗布泊——我国钾盐之最

罗布泊已发现并探明出我国急缺的钾盐矿产，不久之后，罗布泊将以我国最大钾盐生产基地的新面孔屹立在大漠之上。

1 钾盐用途与我国需求现状

钾盐，是指含钾的盐类矿床，往往由海水、地表大陆水或卤水经自然蒸发，具浓度超过饱和形成的化学沉积物。

自然界含钾矿物约有 100 余种，其中有钾的氯化物、硫酸盐、硼酸盐、硝酸盐及更多硅酸盐类。但能利用的钾（矿物形成的矿床）仅有 10 余种，综观钾盐矿物，而往往多呈矿床出现的是氯化钾（如全国著名的柴达木察尔汗盐湖），而新疆罗布泊的钾盐矿物是硫酸钾。

钾盐用途主要是制取钾肥，部分用作化工原料，在加工钾肥或化工原料过程中，还可综合回收盐湖矿床中其他共生盐以及碘、溴、硼、锂、铯、铷等。

农业用肥主要是氮、磷、钾三大元素，外加植物生长中的光合作用，这就包含了绿色植物生长条件的全部总和了。

钾肥主要有氯化胛和硫酸钾，均属酸性肥料。我国青海省柴达木察尔汗盐湖主要生产氯化钾，而新疆罗布泊今后主要生产硫酸钾。

化工上用钾主要是 KCl，用在火柴、焰火、黑火药、医药、农药、纺织、染料、制革、制皂、印刷、玻璃、陶瓷、电子管、电池、显像管、照相等。

另外，钾的化合物也用于航空汽油、钢铁、铝合金的热处理，硝酸钾可作卤族元素的热化剂，铁氰化钾在蓝晒纸中作活化剂、高锰酸钾用于大量铀处理，钾碱是生产镁金属的助燃剂。

总之，钾盐及钾的化合物，用途极广，甚至与人的日常生活密切相伴，如代用盐（就是用KCl 代替 NaCl）又称钾盐，洗水果、蔬菜时常用的高锰酸钾等。

我国由于受国内钾盐资源贫乏的制约，钾产量极其有限。目前除青海柴达木察尔汗盐湖为年产 KCl 120 万吨，其他诸如云南江城勐野井钾盐矿及山东、四川、甘肃总和不足 100 万吨。全国至 2007 年底，其生产能力只有 200 万吨，而年需求约 500 万吨，尚有 300 万吨缺口必须从国外进口才能满足国内需求。

2 钾盐的主要产地与蕴藏量

新疆大地分布有众多盐湖和盐湖矿产，近年在罗布泊发现超大型钾盐矿床后，经新疆地矿局第三地质大队和第二水文工程地质大队先后勘查，并提交了相关的勘查地质报告，均证实罗布泊盐湖之钾盐规模要超过青海柴达木察尔汗钾盐规模。

2006 年提交的《罗北凹陷钾盐矿床详查地质报告》，经审批认定其硫酸钾资源储量 15 亿吨。罗北凹陷以东地区和罗北凹陷以西地区的两个台地尚未正式勘查，预计两台地资源量也在15 亿吨左右，以上仅是罗布泊以北的资源储量已达 3 亿吨，罗布泊以南广大地域还等待着今后的勘查。罗布泊全地域的硫酸钾资源量预测为 5 亿吨，勘查开发潜力很大。

世界上钾盐资源相当丰富，但是分布极不均衡，多在北半球，又集中在加拿大、前苏联、德国，这三个国家就占世界资源储量（以 K2O 计）165 亿吨的 90%。因此，这三个国家也是世界钾盐的出口大国。

我国是急缺钾盐矿产的国家，至 2005 年底全国探明资源储量（以 KCl 计）5 亿吨，青海柴达木察尔汗盐湖就是 289 亿吨，其余分布在山东、四川、甘肃。新疆罗布泊钾盐矿的勘查结果和开发，有效地缓解了我国缺钾盐的紧张局面。其全国总量也增加到 8 亿吨。

3 前景与展望

目前，新疆罗布泊钾盐矿的开发和基本建设积极进行。预计 2010 年硫酸钾和氯化钾产量为120万吨，到2010年全国总产能（以KCl计）为300万吨。其中新疆和青海各产120万吨（以氯化钾计或硫酸钾计相差不大），其余的 60 万吨为云南、山东、四川、甘肃四省生产。

而国内每年需求总量是在 500 万吨的基础上逐年以 25 万吨的产量递增。因此，新疆钾盐矿的开发建设显得更为突出，更为重要，必须加速，而且任重道远。至 2010 年后，在年产120 万吨硫酸钾的基础上，能否再扩大、再拿出 100 万吨的硫酸钾来，只能由专家给予科学的论证。

（二）石盐与岩盐

盐是重要的经济资源，不仅工业用途广，而且与人们一日三餐的食用分不开。

盐在古今中外都具有良好的经济效益，约 2000 年前，汉武帝就实行了“盐铁官营”政策。并认识到“天下之赋盐利居半”的经济效益。

新疆盐矿开采始于春秋战国，史书有记载如《水经注》称：“龙城，地方千里，皆为盐而刚坚也”（龙城即罗布泊地区），《周书 · 博物志》记载：“甸 氏之地沃饶，而近盐”（甸 即今若羌）。《晋梁四公纪》记载：“高昌国遣使贡盐二颗，颗大如斗”。《北史 · 西域传》记载：“高昌出赤盐味甚美，覆有白盐，其形如玉，取以为枕”。《唐书 · 地理志》记载：“伊州（伊吾县）南两里有盐池”。另有《新疆图志》云“：新疆盐矿遍布全疆各地……”由此可见，新疆采盐历史悠久。

1 石盐与岩盐

石盐与岩盐统称食盐，食盐是民俗称谓，而将食盐分称石盐和岩盐则是地质矿物学称谓。

盐的化学含义是某种酸分子中的氢原子，被金属原子所置换后的化合物。根据盐的分子式可以金属成分冠名，如钠盐、钾盐、镁盐、钙盐……，如果以酸根命名，又可分出氯化盐、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硝酸盐等。

天然矿物之盐，是表生地质作用下，自天然化学溶液中沉淀生成的沉积物，它是由钠、钾、镁、钙的氯化盐、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐组成。但石盐和岩盐，限定的是钠盐，而且是氯化物。

盐矿床一般分为第四纪以前的古代盐类矿床和第四纪以来形成的现代盐湖矿床两大类。若按赋存形态细分，还可分出两大类中的卤水矿床以及海水晒盐场之海盐。

从图示可知，岩盐是古代盐湖层状固体盐。石盐是现代盐湖层状固体盐。而海盐是海水蒸发结晶的盐，与卤水蒸发结晶的盐一样。不一样的是前者来自海水，后者来自卤水。

探索新疆地质矿产资源奥秘

2 盐的性质及用途（专指 NaCl）

盐结构简单，它是用 X 射线分析结构的第一个矿物。它具有如下性质：

化学式：NaCl（其中 Na 原子占 3934%，Cl 原子占 6066%）

结晶体：等轴晶系，六八面体对称型，常见立方体，少见八面体。

外形：块状、粒状、致密状。

折光率：1554。

双晶：{111}。

解理：{001} 完全。

断口：贝壳状、易碎。

硬度：摩氏硬度 2。

相对密度：2168。

熔点：804℃。

沸点：1412℃。

光泽：玻璃光泽。

颜色：无色、白色、浅黄、淡蓝。

溶解度：0℃，100 份水溶解 357 份的盐；100℃，100 份水溶解 398 份的盐。

味觉：咸。

在当今世界里，盐产品大约应用于 1500 个部门，15000 多种用途。随着化学工业的迅猛发展，世界各国对盐的需求量日益扩大，并且将盐与石油、煤炭作为基本工业原料对待，可见盐矿之重要已为人们所熟知了。

盐是人类赖以生存的基本需求物质，是制备钠和氯气最廉价和最丰富的来源，可用来制备大量的化学制品，如苏打、氯气苛性钠、金属钠等。

虽然盐有 15000 种用途，但只有少数用途才消耗大量的盐。表内给出了几大类的用途，同时细分了由石盐制备的主要化学制品，还列举了这些制品生产的重要产品（图 7-3-1）。

3 资源分布与生产需求

新疆盐矿资源分布广泛，遍布全疆各地，但主要分布在经济较发达的铁路沿线，如哈密七角井、磁海、石英滩、鄯善吐鲁番以南的乌勇布拉克、乌尔喀什布拉克、七泉湖、艾丁湖、达坂城、玛纳斯盐湖、达巴松诺尔盐湖，艾比湖、博斯腾南岸、库车，拜城、温宿一线之南北两侧古近纪－新近纪岩盐、罗布泊、东昆仑库木库里。

历史上开采产地（含小型民采）达 500 余处，截至 2007 年，经历年投入地质勘查工作量的现代盐湖 15 处，共勘查出固体盐及卤水盐资源储量 3199 亿吨，其中基础储量 6846 亿吨。另有岩盐资源量 8331 亿吨，而且露裸地表，易露采。

当前的盐业生产，主要是供疆内所需。目前开采湖盐的企业共计 20 多家，另有开采岩盐企业 6 家，年产原盐 100 万～ 120 万吨。其中用量最大的是民用（食用）盐，约 40 万吨，工业用盐 20 万吨（绝大部分是锅炉用盐，肠衣用盐），其余多为制聚氯乙烯用盐 40 万～ 60 万吨。至 2010 年时，因聚氯乙烯产量猛增，用盐翻倍，全区届时年产原盐量达 200 万吨。

由此可知，新疆食用加碘盐及牲畜用盐量仅维持在 50 万吨之内，而主要用盐是工业部门，尤其是化工生产聚氯乙烯企业，是新疆今后的用盐量大户。新疆盐资源储量（保有量）充足，且资源丰盈，对满足 21 世纪的经济发展是有可靠保证的。

（三）全国之最——钠硝石和钾硝石

钠硝石和钾销石是新疆的特有矿种。世界上蕴藏这两种矿产的国家除智利外，就是我国的新疆，自然也是新疆的优势矿种。

新疆独特的地质背景、地貌单元、地理位置、气候条件和水文地质条件，十分有利地造就了硝酸盐矿床的形成。近年在青海西宁之红土层中发现了巨厚的钠硝石，接着在甘肃省也有发现。

硝酸盐矿产在世界上也主要分布在现代干旱沙漠区，层位（成矿沉积）上处于第四系残坡积，往往富集在砂砾岩底部与其裂隙中，其次为现代干盐湖和洪积砂土层中。

1 成矿机理

硝酸盐矿产仅见于炎热干旱的沙漠地区，主要由地表有机物腐烂，经细菌分解而产生硝酸根，与土壤中迁移而来的钠、钾结合而成。或来自沙漠中火山岩与岩浆岩的钠、钾矿物，在大自然的搬运和地球化学的迁移下发生反应而成。在新疆多分布在干盐湖表层、干盐湖四周，及现代盐湖的晶间卤水中（如罗布泊大洼地硝酸盐矿床就是第四纪以来现代内陆盐湖固液相并存的矿床）。

2 钠硝石、钾硝石的用途

钠硝石，因其分子式中有硝酸根（NO-3），主要用来制造氮肥、硝酸钾、炸药和其他氮素化合物，冶金工业上用钠硝石做炼镍时的强氧化剂，玻璃工业上做洁净剂，另外钠硝石中常常伴生碘，在加工流程中可作为副产品回收。

钾硝石是农肥中的受宠者，农肥中之氮、磷、钾三项成分中钾硝石独占二项，所以是当今各国备受青睐的理想肥料。

钾硝石除主要做农肥外，还用于化工、军工、冶金、机械、建材、医药、食品、焰火爆竹。发达国家将 70% 的 KNO3，用作农肥，而我国却主要用于工业。KNO3是无氯的含钾、含氮的二元化肥，可对农作物生长提供充足的养分，提高作物的品质和产量，是今后化肥生产的方向。

3 资源分布与资源储量

截至2007年12月，新疆共探明硝酸盐矿床12处，其中硝酸钾矿床7处，硝酸钠矿床5处。

主要分布在哈密与吐鲁番两地区：查明硝酸钾资源储量 13021 万吨。查明硝酸钠资源储量24228 万吨。

新疆地矿局第一地质大队开展了“鄯善县小草湖—河湖一带钠硝石矿床普查工作”，预计资源量达 1 亿吨，我国就是居世界第二位的拥有硝酸盐矿产的资源储量大国（第一位是智利）。

4 硝酸盐生产状况与供需前景

由于硝酸钾在制作化肥上的无可替代性，并在现代工业中应用广泛，使世界发达国家都在想方设法研制先进工艺，采用人工复合法生产硝酸钾，但是其成本依然较高。因此天然硝酸钾资源就显得十分珍贵。目前世界年产硝酸钾约 200 万吨，而消耗量却以 10% 的年速率递进。其中约 50 万吨由智利生产，其余均由发达国家采用复合法生产。

我国也有多个厂家采用复合法生产硝酸钾，但规模小，工艺陈旧，产品质量稍差，且成本高，年产量约 5 万吨。而我国目前的年需求量为 50 万吨，且绝大部分用于工业，仅用硝酸钾生产显像管一项就用量颇大，不足部分只有依赖进口。

我国硝酸钠的生产也与硝酸钾一样，多数厂家都采用化学复合法，也存在规模小，工艺不够先进、成本高、质量不稳定等问题，年产量 20 万吨，年需求量 30 万吨，短缺部分从智利进口。

通过上述分析，可以明了我国的硝酸盐一直处在产出小，需求大的窘困之中，其不足部分不得不依赖进口。这种年复一年的耗费大量外汇的被动局面，不但困扰着市场，而且供需矛盾还在日益扩大。为此，新疆必然要肩负重任，尽快完善硝酸盐矿产新一轮勘查，大洼地硝酸钾矿山建设，吐鲁番地区化工厂硝酸钠生产线的扩建等，都显得极为迫切和重要。

新疆目前的生产规模是：硝酸钾 5 万吨 / 年，硝酸钠 5 万吨 / 年，因硝酸钾资源储量13021 万吨，其中基础储量仅 4032 万吨，年生产量只能在 10 万吨之内，基础储量之不足必须尽快以新一轮勘查项目给予弥补。

硝酸钠的年生产量可在 2010 年达到年 10 万吨，2012 年达 15 万吨，2015 年达到 20 万吨的规模。因地矿局第一地质大队提交的 1 亿吨以上的硝酸钠资源量给予了充足的矿石来源。这样，对缓解国内市场的需求将起到积极有效的作用。

（四）占国内最大产量的矿种——新疆芒硝矿

芒硝矿床是在现代盐湖蒸发作用下，使卤水介质中的可溶盐发生化学沉淀，而形成的层状固体盐类矿床或卤水（液体）矿床。这便是新疆芒硝的成因类型——现代内陆盐湖型芒硝矿床。除此之外，国内还有古代（第四纪以前形成的）芒硝矿床和地下卤水芒硝矿床。

1 性质与用途

芒硝是硫酸盐类矿物，包括芒硝、无水芒硝和钙芒硝三种。

芒硝：Na2SO4· H2O，含 Na2O 193%，SO2 -4240%。

无水芒硝：Na2SO4，纯矿物含 Na2O 4368%，SO25632%。

钙芒硝：CaSO4· NaSO4，纯矿物含 CaO 201%，Na2O 223%，SO2-4576%。

新疆主要产芒硝及无水芒硝，是全国供货大户，罗布泊盐湖的钙芒硝资源量达 847 亿吨，至今尚未开采利用。

芒硝，长针状，结晶后多呈板块状集合体，颜色多白色，少有淡**。

芒硝是轻工业、化工工业的重要原料，是制取硫酸钠（元明粉）、硫化碱、硫酸铵、硫磺的主要原料，主要用于造纸，玻璃、洗涤粉、洗涤剂、制革、印染、橡胶、人造纤维等。

2 资源及分布

新疆芒硝资源丰富，已探明产地 24 处，除去罗布泊钙芒硝之外，下剩 23 个产地中载入储量表者为 19 处，另有 4 个产地未入储量表。未入储量表的有：巴里坤县巴里湖芒硝矿、裕民县吉也巴芒硝矿、阿图什市吐孜苏盖特芒硝矿、和田市苦水湖芒硝矿。

新疆芒硝矿最大特点是质量好，Na2SO4平均≥ 70%，矿石品位高。如哈密老鸦芒硝矿品位达 9881%，阿勒泰若色苦尔芒硝矿品位达 9668%；巴里坤湖芒硝矿品位达成 8785%，玛纳斯盐湖芒硝矿品位达 85%；哈密七角井芒硝矿品位达 8213%，达坂城盐湖芒硝矿品位达 8159%。

另外，由于新疆芒硝矿床无例外地均产在第四纪现代盐湖，产状近于水平，基本裸露地表，而且地形比较平坦，露天开采非常方便，对扩大生产规模的应变能力亦很强，其产量可根据市场需求灵活调整。

从已探明资源储量的 23 个产地看，全疆各地均有分布，但生产地却集中在乌鲁木齐达坂城盐湖，哈密七角井盐湖，吐鲁番艾丁湖盐湖。23 个产地之基础储量为 62578 万吨，资源量为 250298978 万吨，其资源储量为 3206878 万吨。从中可以看出，新疆芒硝矿丰富，但基础储量与资源量的比例不太合理。原因是新疆盐湖较多，勘查程度较低，至今位于新疆东南缘的几个盐湖未开展任何地质工作。即便如此，目前也只是开采少数盐湖的芒硝，如玛纳斯湖、达巴松诺尔湖、若羌县乌尊硝盐湖、吐鲁番的乌勇布拉克盐湖，这几个芒硝资源储量都较多的盐湖还都未开采。因此新疆芒硝矿的资源储备，还是很乐观的。

3 生产现状与发展前景

新疆从 20 世纪 70 年代中期开始，一直至 1997 年末，在国内芒硝生产产品中，几乎占据了半壁江山，曾经以百万吨的元明粉、50 万吨的硫化碱（硫化钠）支援了内地近二十个省区和香港地区的经济建设。但随着新一代洗涤剂的出现，致使新疆产量骤减，而且缩减到原有三分之一的程度。如不景气的 1997 年全疆芒硝生产还保持在 100 万吨，而到 2000 年底时才生产了1375 万吨。近年产量才慢慢有所回升，2005 年为 50 万吨，估计 2007 年为 70 万吨，2010 年能达到 120 万吨。

（五）盐湖的其他矿产资源

现代盐湖往往是石盐、芒硝、硼、钾、溴、碘、锂、铷、铯等有关的综合矿床。

过去人们只注意开采了盐湖中的主要共生矿产——石盐与芒硝，而将伴生的其他诸如硼、镁、钾、溴、碘、锂、铷、铯等有用元素未很好地综合利用。以至将这些有用矿产随开采废料或余渣而废弃。尽管盐湖科学工作者呼吁多年，但生产部门与企业依然如故，综合利用总是不到位。青海省察尔汗大盐湖率先走出了第一步，已将盐湖中的镁进行回收。总之，我国盐湖中综合矿产的回收就其水平来说是比较落后的，比起发达国家差距很大。

例如：

（1）美国西尔斯盐湖。1870年开始时只生产硼砂，到1963年时生产硼化物、硼酸、氯化钾、硫酸钾、芒硝、石盐、磷酸、氯化锂、溴等几十种产品。

（2）美国大盐湖。每年生产20万吨硫酸钾，还生产石盐、芒硝、碱、氯化锂、氯化镁、溴、金属镁、氧化镁、液氯、硼砂，并建立了氮、磷、钾复合肥生产线。

（3）以色列与约旦的死海盐湖。生产氯化钾、硝酸钾、溴、石盐、高纯氯化镁、氧化镁、磷酸、氨、盐酸等几十种产品。

（4）前苏联索利卡姆斯克盐湖和别列兹尼盐湖。建立了规模较大的钾肥、碱、镁、氯和其他化工产品的联合企业。

（5）比利时索尔维公司。该公司在德国与荷兰边境开采地下岩盐矿，年产盐 600 万吨。另外又将盐卤水输入比利时，年产纯碱 430 万吨、碱 170 万吨、盐 120 万吨、聚氯乙烯 95 万吨、丙乙烯 16 万吨、氯 180 万吨、过氧化钙 24 万吨、高硼酸钠 40 万吨，还有钾盐、芒硝等。年经营额达 40 亿美元。

相比之下我国盐湖矿产的综合利用比较差，虽然海盐苦卤水已能制取溴、氯化钾、氯化镁、硫酸镁、氧化镁、轻质碳酸镁、金属镁、石膏、芒硝、钾镁复合肥料，甚至浙江巨州化工厂和奄东化工厂同样利用海盐苦卤水生产氯油，氯化钡、氯乙酸、氯化钾、电石粉、液氯、聚氯乙烯、盐酸、烧碱等产品，但是产量小，成本高，卤利用率低，产品回收率低，生产工艺不甚完善，可喜的是已迈出第一步。

在古盐矿卤水中，我国四川已生产了硼砂、硼酸、氯化钾、碘素、溴素、碳酸钾、氯化钡、碳酸锶、氯化铷、硫酸钡、硫酸钾、液氯、盐酸、磷酸钙、三氯化铁、氯氧化钾、氯氧化钠共 18 种产品，并试产了镁、锂、钠、钙金属。

总之，截至目前，我国的盐湖矿产尚未综合利用，还是单一矿种的地质勘查，单一矿种的建厂开采，单一矿种的工艺流程，单一矿种的各类产品。从而造成了众多盐湖伴生组分不清的事实，即盐湖中伴生矿产资源不清，也无法综合利用。

所以，新疆盐湖伴生矿产的赋存特点、品位、数量等必须进行专项地质勘查给予补充，否则盐湖矿产的综合利用只是纸上谈兵。

就目前已有资料看，达坂城西盐湖含硼较高；吐鲁番七泉湖、民丰县硕尔湖含硼；和布克赛尔县达巴松诺尔盐湖和玛纳斯盐湖已探明硫酸镁近 1300 万吨；托克逊县乌尔喀什布拉克盐湖氯化钾 197 万吨；玛纳斯盐湖有 3134 万吨氯化镁及万吨硼矿。因此，围绕盐湖伴生矿产的综合利用，还有许多地质工作要做。新疆盐湖矿产的综合利用，必然要走综合评价，综合开采的大化工路子，这样才能彰显新疆盐湖矿产的应有地位。

运城盐湖被业界为中国的死海，顾名思义就是矿产较多，总面积约132平方公里，是世界三大硫酸钠型内陆盐湖之一，在5亿年前的新生纪就形成了，盐湖内有大量的矿物质盐类，经过了日积月累物理沉淀和蒸发，如今形成了天然的矿物质湖，所以盐湖成了山西省化工产品的重要源地，其主要生产的无水硫酸钠，硫酸钡，硫酸镁，为中国的化工产业做出了不少的贡献。

现如今相关部门“退盐还湖”，为什么呢？

1当地的气候原因，虽然矿产资源非常丰富，然而气候及其干燥，十年有九年是旱灾，蒸发量远远大于的降水量。盐湖的水位越来越低，不久的将来会成为裸露的盐碱地，将会对周围的环境破坏造成很大的影响。

2附近居民排放大量的生活污水，生活废料，倒入湖中，给湖面清洁带来了很大的影响，湖边的乱建乱搭的现象十分严重，以及开采矿物所产生的粉尘，对周围的生态造成了不可逆转的影响。

所以山西省政府才决策了“退盐还湖”的方案，未来将重点开发生态项目，去除工业化、工业开采转变成旅游开发。

盐湖内含有大量的钾钠化学成分，在高温和强光的照射下，盐湖会呈现出鲜艳的七彩颜色，未来相关部门将重点保护七彩盐湖的本来面貌，目前正在加快编制《盐湖生态保护区修复规划》，拟打造盐虫养殖景观区、鸟类栖息景观区等八大景观风貌区，有可能会成为网红打卡基地。

同时，这一次的“退盐还湖”也将给黄河流域的生态环境带来了积极的影响。盐湖和黄河本质相连相通，盐湖处在江西省运城的最低位，盐湖底比黄河的最低位还低了10米，所以对于保护黄河的水位和生态系统有着积极的推动作用。