一片丹心献盐湖
发表时间 2017-11-27 10:05 来源 本站原创

  导语:作为咸化水体的主要代表,盐湖是湖泊发展到中老年期的产物,富集着多种盐类,是重要的矿产资源。盐湖中通常蕴含有具有工业意义的铷、铯、钨、锶、铀以及氯化钙、菱镁矿、沸石、锂蒙脱石等资源,一般而言,其中沉积的盐类矿物可达200余种。迄今为止,人类已经从盐湖中大量开采出石盐、碱、芒硝和钾、锂、镁、硼、溴、硝石、石膏及医用淤泥等基本化工、农业、轻工、冶金、建筑和医疗等重要原料,不仅是现代工矿业的宝库,也是自然环境信息的天然收集所和实验室。要有效利用盐湖,确保其能够为国家建设所用,离不开科学家的辛勤探索与奉献。中国工程院的郑绵平院士为我国的盐湖勘探与研究事业已奋斗了超过一甲子的光阴。

  不懈求索 百炼成钢

  郑绵平,1934年11月出生,福建省漳州市人,博士生导师,研究员,盐湖学与矿床地质学家,中国工程院院士。1956年南京大学地质系毕业后在化工部、地质部矿床所工作。60余年来致力于盐类地质和盐湖综合资源研究,为发展西藏和西部做出了突出贡献,受到了党和国家的多次表彰,是我国盐湖科学矿业奠基人和开拓者之一。1987年任研究员,1994年当选国际盐湖学会副主席。现任地科院盐湖中心主任、国际盐湖学会主席、兼任西藏人民政府咨询委员。



2009 年,郑绵平院士在天安门参加国庆观礼

  回首往昔的岁月,郑老认为父亲给予自己的影响最大。正是儿时父亲讲过的岳飞、文天祥等民族英雄的故事,让他埋下了最初的热爱祖国的种子,立下长大后要为国为民奉献的宏伟志愿。而学校里老师的教诲和引导,则引发了他对科学的求知兴趣。

  新中国成立以后,百废待兴,要发展现代工业,矿产资源必不可少。因此,地质勘探领域的人才成为急需。为此怀揣着科学报国梦的郑绵平在高考时,以第一志愿选择了南京大学地质系。1956年大学毕业,胸怀为祖国奉献青春的豪情壮志,他在志愿上填写下愿去边疆工作,但机缘巧合下,没能去成边疆,却被分配到了化学工业部地质矿山局。尽管如此,边疆梦却以另一种方式实现了。

  郑绵平报到伊始,就由局总工程师——中国盐类矿床地质学权威李悦言教授安排参加柴达木盆地盐湖调查队的普查组。那时候,他与同事们经西安、西宁到达大柴旦镇,先后调查了大柴旦湖、马海湖和察尔汗湖。通过这次野外考察,他积累了经验,也有了深刻的体会,回京后执笔撰写了《青海省柴达木盆地硼砂、钾矿调查报告》,成为参加工作后的“处女作”。

  在报告中,郑绵平根据大量第一手资料分析得出结论,察尔汗湖卤水含钾量较高、大柴旦湖湖水含硼量较高等重要成矿证据,提出该区值得继续找钾硼的意见。其后,他还参加了辽宁凤城二台子硼矿、江苏锦屏磷矿和安徽向山黄铁矿矿山调查。并在1957年作为化工部地矿局代表参加了中国科学院成立的柴达木盐湖科学调查队。

  从此后,郑绵平几乎以青海、西藏等艰苦地区为家,把青春和心血完全献给了祖国大西北的盐湖科学研究事业。他1957年主笔撰写了我国第一份柴达木盐湖的科学考察地质报告,报告中确定了察尔汗盐湖固体钾盐矿床的陆相成因,并通过资源量估算,认为具有工业价值。在柳大纲队长带领下,科考队化工人员成功地将光卤石加淡水分解生产氯化钾。现在该湖已成为中国最大的钾盐基地,并已公认为陆相钾盐矿床的典型。

  此外,郑绵平还根据1956年实地调查的材料,明确指出来察尔汗卤水含钾较高,盐样分析达0.4%—10%。这一分析为尔后在该湖找钾提供了依据。他主笔的调查报告,首次估算该湖钾盐资源为1.508亿吨,这一估算也为尔后(1958—1967年)地质勘查和当地地质队求得的数据所证实。

  他从事矿床地质及盐湖综合资源与热水矿床研究六十余年来,通过对青藏高原盐湖资源进行深入的研究和预测,参与发现和评价了具有重大经济价值的察尔汗钾盐湖,为缓解中国农用钾肥和丰富陆相成钾理论做出了贡献,并找到、勘查、开发了扎仓茶卡等镁硼矿新类型。在扎布耶湖的综合研究中,他发现了具耐寒性富β-胡萝卜素杜氏藻,提出“盐湖农业”新概念;同时查明锂在盐湖微细沉积物中的赋存状态;发现了新矿物扎布耶石(Li2CO3)和两种矿物新变种,解决了国内外长期未解决的难题,扩展成一种新的潜在沉积锂资源的巨大远景。

  此外,郑老还开创性地提出高原盐湖硼、锂和铯主要来源于深部“岩浆-热水”的观点和“多级盐湖成矿”模式,受重力场和化学分异作用,Li、B、K、Cs、Rb (Ng) 趋向“低阶湖”成矿。他预测并发现地热区新类型铯硅华矿床,并开创了热水矿床研究新领域,并确定为易采易选的超大型铯矿床。主持发现了西藏扎仓茶卡镁硼矿和新类型铯硅华矿床等。同时他还在西藏扎布耶湖主持建立了世界海拔最高的盐湖科学观测和提锂试验基地,取得了低成本提取碳酸锂的绿色工艺技术突破,为建立中国第一个锂盐湖产业提供了关键的技术支持。

  乘风破浪 直挂云帆

  中国具有盐湖环境的独特区域优势,与盐湖环境的独特区域优势对应,中国盐湖拥有独特的微生物群落。

  ——郑绵平

  “我国拥有世界上最高的盐湖——阿里北部芒错盐湖,海拔为5160米;也有世界较低盐湖——新疆吐鲁番艾丁湖,海拔为-155米;盐湖类型齐全,从碳酸盐、硫酸钠亚型、硫酸镁亚型、氯化物型和硝酸盐型都有;盐湖组分从普通盐类成分和盐碱硝矿物组成,到硼酸盐、锂盐、钾镁盐、钙盐多样性矿物成分。独特而丰富的资源种类,为我国的掩护矿产和生物研究提供了得天独厚的条件。这也促使着我们进一步加大盐湖研究的投入和科研力度,加强交叉学科之间的交流合作。”郑绵平说。

  他指出,大量的油气勘探已经证明了全世界60%以上的油气资源赋存于盐环境(蒸发盆地)中。在蒸发盆地中,大量的微生物成为优质烃源岩来源;盐盆地的水体分层结构有利于大量生物的聚集、并向烃源岩转化。研究盐生物向烃源岩转化和保存的机制,具有重大的经济和科学意义。此外,极端地质环境下的嗜盐生物研究对探讨气候变化和生命起源与生命过程的认知等问题也有很重要的意义。

  郑绵平表示,盐湖资源是我国西部地区的优势资源,开展盐水域和盐沼地拥有的重要生物资源的研究,对拓宽研究领域,开发、利用盐湖资源,改善荒漠和生态环境,促进西部开发,具有十分重要的推进作用。

  1990年,郑绵平在高原腹地海拔4422米的扎布耶湖心岛上,主持建立了一个长期的科学观测站,观测气象、水文、生物和盐湖的种种变化。1997年又在扎布耶湖东南部建成包括6000平方米多级盐田、实验室和浮选车间与住房的“中国地质科学院盐湖中心扩试基地”,并组织地质、选矿、化学、物化等专业人员进行了盐田卤水蒸发试验和混盐选矿加工实验,为西藏高原盐湖环境保护和战略矿产合理开发积累重要科技基础。

  老骥伏枥 志在千里

  六十余载的科研生涯,郑绵平院士先后主持完成国家重点科技项目10余个,出版超过400篇学术论文及6部中英文专著。他1986年被授予“国家有突出贡献的中青年科技专家”称号。1989年获省、部级科技进步一等奖各1项。1990年获国家科技进步一等奖(第一获奖人)。1991年获李四光地质科学研究奖。1992年担任中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心主任。1994年当选为国际盐湖学会副主席。1995年获何梁何利基金科学与技术进步奖。1997年任地质矿产部盐湖资源与环境开放研究实验室主任。并于1997年和2003年2次获国家科技进步二等奖(均为第一获奖人)。2000年获中国工程科技光华奖。2002年当选全国50名“杰出专业技术人才”。2006年被授予“全国优秀共产党员”称号。2014年被推举为国际盐湖学会主席。



2008 年,在柴达木资源环境科学钻工程开工典礼

  尽管早已是荣誉等身,但郑老仍然关注着国际能源发展前沿,并时刻就关键问题提出看法及解决之道。早在上世纪70年代末80年代初,郑绵平就已经注意到锂资源具有非常重要的战略价值,并预见盐湖锂矿最有开发利用前景。他介绍,锂作为自然界中最轻的金属,具有相当高的能量密度。一块手机用的小型锂离子电池大约需要5克左右的锂材料;若要驱动一辆纯电动轿车,则需要约50千克。尽管锂电池不像汽油烧一次就没了,但是按照目前的循环充电次数峰值2000次来算,每隔5年也需更换一批。如此算来,电动汽车如果开始大批量商用,在不远的将来,对碳酸锂的需求仍将达数百万吨级,而锂在自然界中的主要是卤水和矿石。

  “我国的锂资源储量非常丰富,以2016年美国地质调查局统计的数据来看,中国金属锂资源量510万吨,储量320万吨,即居世界锂资源储量第二位。根据目前调查情况,我国拥有得天独厚的盐类资源优势,这些盐类宝藏涵盖锂、钾、硼、溴、碘、铷、铯、锶、铀等重要战略和新兴产业矿种。”郑绵平院士说。他指出,从长远看来,我国最大的锂宝库在广袤国土之下的深层卤水之中。一旦取得突破,将拥有足以支持我国数百年发展的锂资源。为此,他积极呼吁构建我国锂资源供应安全体系,建立世界级锂综合产业基地,攻克锂资源大规模产业化的体制和技术难题。通过加强资源调查评价、攻克锂盐产业化难题、加大对保护和合理开发锂资源的支持力、加快科技研发与科技创新等,推动我国锂资源勘探、加工与利用的综合发展。为了实现这一目标,将我国打造成为锂业强国,他还将竭尽余力继续奋斗下去,为国家建设再创佳绩。