盐湖之恋――记中国工程院院士郑绵平校友

发布者:系统管理员发布时间:2007-07-25浏览次数:1022


盐湖之恋
――记中国工程院院士郑绵平校友

    面前这位老者,显然是青藏高原的风霜和紫外线的作品,除了黑,还有光泽和线条。中等偏小个头的他,虽满头白发,但看不出已过古稀之年。风尘仆仆的他,如不是一口不易听懂的闽方言,看不出他是地地道道的南方人。
    这是一位充满传奇色彩的科学家:曾参与发现、评价青海查尔汗盐湖钾盐矿床;多次赴罗布泊“死亡之海”和藏北无人区考察;主持建立了世界上海拔最高的盐湖科学实验站,在高原建成碳酸锂精矿的生产线;建立“盐湖大产业”的思想体系,并在盐湖与环境的研究上走到了世界的前列。
    这是一位赢得广泛赞誉和肯定的科学家:他曾获全国科学大会奖两项,国家科技进步一、二等奖3项,国土资源部科学技术一、二等奖,西藏自治区科技成果一等奖,李四光奖,何梁何利科学与技术进步奖,中国工程科学技术(光华)奖,“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖和先进个人奖,全国先进工作者,国家级“中青年有突出贡献专家”称号。2002年,获中组部、中宣部、人事部、科技部等四部委授予的“杰出专业人才”荣誉称号。2003年,被评为国土资源部直属机关和中国地质科学院“优秀共产党员”。

为祖国寻找宝藏

    1956年,郑绵平从betway必威西地质系毕业,被分配到化工部地质矿山局,第四天就参加了柴达木盆地盐湖调查组。从此,郑绵平就与这片广袤富饶的土地结下了不解之缘。他五十年如一日奋斗在西部地区,足迹遍及青海、西藏、新疆、内蒙古,行程相当于三个两万五千里长征。
    郑先生找矿前期的主战场在青海柴达木、察尔汗,以找陆相盐湖的钾和硼为主。后期上世纪80年代后,又转战西藏,以找硼、锂为主。
    首次在察尔汗盐湖发现了钾盐矿物――新沉积的光卤石,是郑先生挖到的“第一桶黄金”。科考队抵达柴达木盆地察尔汗盐湖后,在著名化学家柳大纲的带领下,郑绵平和同事们进行了涵盖全湖的坑探和钻探,圈定了120平方公里面积内断续分布的老光卤石,以及遍及察尔汗全湖的富钾卤水,储量喜人,品位极好。在他主笔的报告中,首次估算该盐湖资源为1.508亿吨。这一结果,后被1958年~1967年地质勘查报告和当地地质队的数据证实。
    郑绵平的第二个重大发现是在西藏发现了天然原生碳酸锂。1980年,郑绵平主持盐湖队在班戈盐湖和扎布耶盐湖打钻取样,发现扎布耶盐湖的锂含量特别高,同时还发现天然原生碳酸锂――“扎布耶石”。此外,还发现新的矿物变种――含锂菱镁矿和含锂白云石。锂元素在这个矿物晶格中,以离子替换的形式存在。这个发现提供了一个在外生条件下锂可以交代镁的首例,解决了我国20余年来悬而未决的湖泊沉积中锂的赋存状态之谜。这还意味着发现和确立了一种新型的、沉积潜在锂矿床类型,其规模和品位都达到工业标准。
     在郑绵平的找矿史上,重要的发现还有:
    上世纪80年代,发现和带队勘探了有重要经济意义的扎仓茶卡、基布茶卡新型镁硼矿床和加波错等重要硼矿。经过开发,硼矿成为当时西藏自治区阿里地区的支柱产业。
    1989年,他在罗布泊“耳心”腹地发现了卤水含钾达到工业品位,并首次发现钾盐矿物。
    ……
    长期实践摸索,使郑绵平演绎出“多级盐湖成矿”模式,建立了“湖区―湖系―湖群―湖链”的内陆湖盆体系,以及“高阶湖―低阶湖”成矿系列理论。他以此理论为指导,首次全面划分了高原盐湖成矿带,提出了不同类型盐湖的找矿方向,多次成功地找到了有经济价值的硼、钾、锂、铯卤水矿床。

扎布耶盐湖的崛起

    发现和证实了扎布耶盐湖的价值,郑绵平又面临着新的问题:怎样才能使这个“用斗量金的金湖”真正出金?
    1986年起,郑绵平主持对扎布耶盐湖卤水开展提锂试验。他因地制宜,根据西藏的“无矿物能源、交通不便、氧气少而太阳能充足”和碳酸锂“热沉淀,冷溶解”?的特点,就地取材、扬长避短,采取了一个简单而有效的“盐梯度太阳池提锂法”:在卤水被太阳晒到一定程度、锂盐快要沉淀的时候,加淡水进去。淡水逐渐分层下渗,形成中间盐梯度非对流层,使下部含锂卤水越来越热,使碳酸锂在低部充分沉积。这项技术,将提锂的成本至少减少了50%,同时具有环保价值,并获得了国家专利。
    然而,真正标志着郑绵平的科研成果产业化成功的,不仅是一项工艺技术,而是中国锂矿工业基于扎布耶盐湖的崛起。
    1990年,扎布耶盐湖湖心岛上建起了世界上海拔最高的科学观测站。郑绵平和他的科研团队在此观测气象、水文、生物和盐湖的种种变化,取得了大量连续的气象、水文及卤水天然蒸发等基础科学数据,动态地掌握了扎布耶盐湖全年气象和水盐动态变化规律。
    1995年,在扎布耶盐湖南湖建立了“中国地质科学院盐湖中心扩试基地”。来自地质、选矿、化学、物化等各个专业的科研人员,充分利用当地气候资源,进行盐田卤水蒸发试验和混盐选矿加工实验,形成资源评价、长期观察、工艺加工、工程设计一整套产业化技术。
    1999年,西藏矿业公司决定与盐湖中心合作开发扎布耶盐湖。
    2001年5月,在扎布耶盐湖北湖建成了100万平方米的工业试验盐田和1.6万平方米太阳结晶池。通过不断优化实验,2002年6月,他们从太阳池结晶池获得了品位为81.93%的碳酸锂精矿。由此,“冬储卤―冷冻日晒―太阳池结晶-碳酸锂精矿”的优化工艺路线正式确立。
    2004年9月20日,“西藏扎布耶锂资源开发产业化示范工程”建成投产剪彩仪式隆重举行,兴之所至,郑绵平当场赋诗一首:“晶池锂盐落,楼群荒滩起;欲将功德满,更上一层楼。”目前,扎布耶盐湖锂矿生产线已经生产矿产品600吨。

让“大盐湖产业”开花结果

    在长期的调查研究中,郑绵平高屋建瓴,首次提出了“盐湖农业”的新概念,建议以西藏拟?小⒙背婧脱卧濉⒙菪?藻作原料,发展我国水产业和其他食品业。著名科学家钱学森对此大为赞赏,认为“盐湖农业是21世纪的产业”。
    基于这个全新的概念,经过50年的不懈积累,郑绵平进一步将地球盐湖研究中的基本过程与化学和生物学等学科的基本过程联系起来,建立了一门综合性、交叉性的学科――盐湖学。
    盐湖学的创立,实现了对盐湖研究的认识由平面的向立体的转化。1999年8月,在美国召开的第七届国际盐湖会议上,他的论文《论盐湖学》作为大会特邀报告,得到与会同行一致好评。该论文后来在国际著名刊物《水生生物学报》发表。
    郑绵平总结自己的盐湖产业化思想为 “大盐湖产业”。他提出,国内外盐湖研究及其资源开发利用空前发展的现状和趋势表明,当代盐湖产业化已形成多矿种、综合利用高值化盐类化工矿业、生物技术为基础的盐湖农业与盐湖生态农业以及盐湖旅游业。这样大规模、多样性和综合性盐湖产业可称之为“大盐湖产业”。关于“大盐湖产业”,郑绵平有个精辟的概括“一三二”,即“一个基础”――盐湖学及其应用基础科学理论体系;“三个立足点”――盐湖矿业、盐湖生态农业和盐湖旅游业;“两个发展目标”――发展大盐湖高新科技产业,促进西部等干旱半干旱地区的大开发;建立盐湖生态平衡体系,改善荒漠环境,促进荒漠化治理。

站在世界研究的前沿

    瞄准学科前沿,紧随现代科学发展的走向,勇于开拓创新是郑绵平精神本质。郑绵平继续兢兢业业的工作在科研前线,并最终在盐湖与环境的研究上走到了世界的前列。
    注意了盐类矿物能够最直接地感受气候的冷暖变化,郑绵平根据盐类矿物的形成条件,通过不同类型盐湖和盐类矿物反映的气候环境,对它们进行了精确的分类,如:氯化物型和含氯化物―硫酸盐型区,是第四纪长期干旱或极干旱地区;柴达木(氯化物―硫酸镁亚型)、塔里木盆地(含氯化物型和硝酸盐型―硫酸盐型区)为现代极干旱地区;硫酸钠亚型区分布于不同气候带的干旱区,海洋水属于这一类;碳酸盐带的分布范围则与温带、亚热带或热带的亚干旱区或冬季与夏季季风交替区相一致;东部含硫酸盐―碳酸盐型带与中温带亚干旱区即冬夏季风交替区吻合。
    具体到单个矿物种,郑绵平将它们划分为三种:冷相、暖相和广温相,即根据形成温度进行归类。芒硝就是典型的冷相矿物,多出现在寒带、亚寒带至中温带的亚干旱或干旱气候环境中,形成的年平均温度为零下7摄氏度到零下3摄氏度。而暖性矿物如稳定性无水芒硝、水碱等的大量出现,则说明当时当地的气候比较温暖。
    郑绵平通过对不同阶段、不同区域的盐湖沉积记录进行对比发现:西南季风从南到北是需要时间的,同一强度的季风不会在同一时间出现在两个地方,青藏高原转暖(湿)期的出现具有由南、东南向北、西北渐晚的穿时性,这一观点后来称之为“西南季风的穿时性”。这一观点后来在1994年的第六届国际盐湖学术讨论会上发表,赢得了广泛好评。
    用多学科研究方法对青藏高原湖面和沉积物变化等大量实际资料进行综合分析,郑绵平建立了青藏高原四万年来的古环境―古气候演化序列,并发现大约距今4万年至2.8万年时,青藏高原存在一个证据确凿的高原最年轻的泛湖期,进而揭示高原最近期发生一次特强的夏季风事件。
    他还通过对我国白垩―第三纪沉积盆地多年的调查研究,根据盐、煤、植物和哺乳动物的古气候信息,编制了我国第三纪古新世至上新世气候分带图。
    几十年了,郑绵平在青藏高原这片土地上,翻过车,迷过路,挨过饿,忍受过饥寒,遭遇过土匪,还经历过风暴……但与所有的成绩相比,郑先生更大的感受是:乐在其中。他曾经计划70岁的时候,就不在野外跑了。然而,71岁的他仍然不亦乐乎地奔波着……
(赵 凡)

 

 

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