基本介紹
- 中文名：鹽岩
- 外文名：saline rock
定義,性質,用途,食用,存儲,國內外研究現狀,
定義
一種蒸發礦物。在鹽岩中除石鹽（NaCl、KCl）外，還含少量其它硫酸鹽及氯化物礦物，也可混入一些粘土礦物和有機質。鹽岩純者無色，因混入物可呈現黑、灰、褐，藍等色。一般為粗粒結構塊體，與共生的石膏、硬石膏成互層。按沉積分異順序，鹽岩晚於石膏、硬石膏，因此鹽岩層常出現於石膏和硬石膏岩的上部。在較低的溫度和壓力條件下，鹽岩即可表現一定的流動性，造成埋於較深地層中的鹽岩穿刺，形成鹽丘。鹽岩層可作為良好的油氣蓋層。
性質
與其它岩石類型相比，岩鹽僅含很少量的H2O，但這極大地促使了晶粒界面流體的移動和壓溶作用。Schenk和Urai的研究表明，在晶粒界面移動的過程中，流體包體與移動的晶粒界面相互影響，而且這個過程強烈地影響了岩鹽的流變性。岩鹽的原始滲透率大約為10-21m2。在地質歷史中，這種低滲透性使得岩鹽可以封閉大的油氣柱和流體壓力單元。有兩種地質作用機理有利於提高岩層的滲透性：一種是微裂縫及其伴生的膨脹；第二種是在壓力、溫度相當於埋深超過3km的條件下，與含鹽水的孔隙連通的拓撲結構及岩鹽晶粒集合體中三岔管的形成。
用途
食用
鹽的用途非常廣泛，除了食用外，還大量作為化工原料。鹽的來源主要有兩個方面，一是通過鹽岩的地下開採，二是通過海水曬鹽。鹽岩的地下開採已有一千多年的歷史，奧地利和羅馬尼亞的鹽的地下開採可以追溯到新石器時期。
存儲
鹽岩層不僅能形成很大的地下空間，而且能夠保持較長時間的穩定。這些地下空間能夠為不溶解於鹽的物質提供儲存或處置場所。總的來說，鹽岩地下空間的套用主要有兩個方面，即能源石油和天然氣地下儲存和廢棄物核廢料和有毒垃圾及二氧化碳地下處置：
1、 鹽岩中能源儲存。
由於鹽岩具有非常低的滲透特性與良好的蠕變行為，其力學性能較為穩定（損傷與損傷自我恢復）等特性；鹽岩被廣泛作為能源（石油和天然氣）地下儲存介質。特別重要的是鹽岩能源地下儲存庫具有高安全性，十分利於戰備，被稱為“高度戰略安全的儲備庫”。據統計，歐洲、美國和加拿大等世界上許多已開發國家的能源（石油、天然氣）地下儲存庫就建在鹽岩介質中或利用報廢的廢鹽礦井。
岩鹽作為油藏的封閉層，主要是因為其具有以下三個特徵：第一，近於各向同性的應力狀態使得其可以抵抗水力壓裂作用；第二，在埋藏深度僅70m處，岩鹽的原始滲透率和孔隙度已經非常低；第三，岩鹽的塑性變形是源於其特性的可延展性，而不是膨脹性。然而，在一定條件下，各種岩性都可能失去其封閉能力，對於岩鹽封閉失效的地質條件暫時認識得並不清楚。
2、 鹽岩中廢棄物處置
鹽岩地下銅庫的另外一種用途是處置廢棄物特別是有毒垃圾如廢舊電池和核廢料。把核廢料和有毒垃圾隔離於地球生物圈之外而提供可靠方法這一問題，不僅是已開發國家，而且也是開發中國家極為關注的問題，其中核電站的高放廢物處置問題最為引人注目。一般認為，通過選擇合適的地質介質和精心設計能夠解決這些廢棄物的處置問題。
核廢料的來源主要有核電廠站的核廢料，醫學研究與套用產生的核廢料，科學研究產生的核廢料，其它工業產生的核廢料。核廢料處置場所曾提出過多種構想如深海處置、用太空飛行器運送到外星如月球等，但這些構想由於各種原因如污染人類生存環境或者處置成本過高都被否決了。研究認為有毒垃圾處置在深層地下的緻密岩層中是可行的，這些岩層可以是鹽岩、粘土岩、大理岩、石膏岩、玄武岩和凝灰岩等，都是各國的核廢料處置所選擇的主要岩層。這些岩石的共同特點是密實、不透水。這些處置介質能使有毒垃圾隔離於地球生物圈之外。
地下儲存或處置這一過程涉及到大量的複雜的岩土力學問題。作為有毒垃圾鹽岩地下處置銅庫所涉及的主要研究問題，其中的岩體力學模型是研究者所關注的主要問題，特別是鹽岩的相關力學問題的研究，都是圍繞這些模型的相關參數和建立合適的力學模型而進行的。為此，世界各國的研究者進行了大量的研究工作。核廢料處置除美國有正式的核廢料處置工程工即項目實施外，其它各國正處於研究階段。
國內外研究現狀
在鹽穴儲氣庫方面國外早在世紀六七十年代進行了全面的研究，研究內容主要集中在鹽岩流變本構模型，儲氣庫進行最佳化設計、注採運行參數控制、利用數值模擬指導運行以及以惰性氣體或其他氣體作為儲氣庫墊層氣的研究等。天然氣地下儲氣庫的研究在國內剛剛起步，通過金壇鹽穴儲氣庫等一系列的工程實踐，國內的科研工作者對天然氣地下儲氣庫的建庫機理、運行控制及最佳化注采等進行了大量的理論研究，取得了眾多的成果。
