郑绵平

        郑绵平,地质学家,1934年11月生,福建省漳州人,1956年毕业于南京大学地质系,1957—1958年和1960年间曾在北京地质学院进修盐类矿床和地球化学,现任中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心主任、矿床地质所研究员、西藏自治区计经委顾问、西藏矿业开发总公司首席顾问、中国青藏高原研究会常务理事、成都理工学院兼职教授、国际盐湖协会副主席、中国工程院院士。
        郑绵平研究盐类矿床、盐湖综合资源、化学矿产与热水矿床39年,发表专业论文67篇、专著5部,为我国钾、硼、锂、铯盐类和盐湖生物资源的研究与开发利用做出了突出贡献。他参与发现和评价具有重大经济价值的察尔汗钾盐湖,为缓解我国农用钾肥和建立陆相成钾理论做出了贡献;主持发现和勘探有重要经济意义的扎仓茶卡等新类型镁硼矿,并推动其成功开发;预测并发现地热区新类型铯硅华矿床,开创水热矿床研究新领域;发现耐寒性富β-胡萝卜素杜氏藻,并提出“盐湖农业”新概念;主持查明锂在盐湖微细沉积物中的赋存状态,发现新矿床扎布耶石(Li2CO3)和两种矿物新变种;提出高原盐湖硼、锂和铯主源于深部“岩浆-热水”的观点和“多级盐湖成矿”模式等,卓有成效地指导找矿。他是我国盐湖科学及其矿业研究的奠基人和开拓者之一。曾获全国科学大会奖、国家科学技术进步一等奖和“国家级有突出贡献的中青年科技专家”荣誉称号。
        郑绵平,原名郑绵萍,1934年11月生,福建漳州人。1956年郑绵平毕业于南京大学地质系。1956年10月至1957年8月在化学工业部地质矿山局,在著名盐类矿床专家李悦言总工程师领导下,参加柴达木盐湖、东北硼矿、锦屏磷矿、向山黄铁矿调查。1957年8月调地质部矿物原料研究所。1957年至1959年参加中国科学院柴达木盐湖科学调查队,在著名化学家柳大纲先生率领下,任地质组负责人,先后深入柴达木盆地察尔汗、大、小柴旦湖等重要盐湖考察,并从1958年夏至1959年率调查组进入西藏班戈湖考察。1957年10月至1958年4月和1959—1960年间,曾先后在北京地质学院进修盐类矿床和地化研究生班旁听,师从著名盐类矿床学家袁见齐教授等。1960—1965年,参加中国科学院西藏综合考察队(同时为中科院盐湖队成员),任直属分队队长,西藏盐湖课题负责人。1966—1979年先后任矿床地质研究所盐湖组,钾盐组组长、进行青藏盐湖资料整理,率队开展江汉油田油盐兼探找钾、东部七省白垩-第三系盆地和云贵川震旦系成盐找钾研究。1980—1986年参加地矿部青藏高原地调大队,任盐湖分队长。1987—1995年,先后任盐湖队队长、西藏矿业总公司首席顾问、西藏计经委经济顾问、中国青藏高原研究会常务理事长、中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心主任。他率队进行阿里扎仓茶卡详查、补充勘探、主持扎布耶长期科学观察站建设和观测研究、搭格架等地热田铯硅华地质调研等。1994年被选为国际盐湖协会副主席。1995年5月当选中国工程院院士。
        郑绵平对国内外,特别是青藏高原盐湖进行了系统的研究,对盐湖和水热矿产领域作出了开创性的贡献。
        察尔汗钾盐湖的发现和评价
        从1956年起,郑绵平先后参加柴达木、西藏盐湖实地调查研究和科学考察队的创建。在50年代中期,国内外还未发现现代陆相盐湖钾盐矿床(光卤石、钾石盐),已知的钾盐矿床均是海相。某些矿床学教科书和论著中认为,由于内陆盐湖盆地较小,粘土对钾的选择性吸附,使汇入盐盆地的钾量很少,加上周期性气候,难于使盐湖中钾分达到富集沉积固相钾盐阶段。注重第一性资料的郑绵平,不为前人认识所限。根据自己及同事们深入柴达木盆地察尔汗等盐湖实地调查和收集的资料,执笔撰写调查报告(郑绵平等,1957.1《青海省柴达木盆地硼砂、钾矿调查报告》,化工部地质矿山局),第一次明确指出察尔汗卤水含钾较高,盐样分析含钾0.4—10%,为尔后进一步在该湖找钾提供了重要的找矿依据。1957年,郑绵平代表地质部门参加中国科考队柴达木科学调查队,在队长、化学家柳大纲领导下,负责地质工作。1957年10月,他再次到察尔汗盐湖调查时,最先注意到人工盐坑四壁有斜方双锥体析出,经确定为新生长卤石。在他主笔的该区第一份考查报告中(《1957年柴达木盐湖科学调查工作报告》),首次估算该湖KCl资源量为1.508亿吨。这一估算结果,与尔后的(1958—1967)地质勘查结果相近;还首次对该湖形成钾盐沉积的成因作了初步阐述,指出察尔汗盐湖盆地较大,有长期湖盆演化史,钾的来源以残余古湖水的分异聚集及第三纪和早第四纪含盐岩系为主,其次来源于周围结晶岩石的风化。他还明确指出察尔汗盐湖的陆相成因,这个观点同样为尔后的研究所证实。
        扎仓茶卡、大柴旦湖新类型硼矿床的发现、研究与推动开发
        他最早分析发现大柴旦湖水含B2O30.3%,提出“要在湖滨、湖心进行系统的钻探工作”的建议(1957.1),1957年夏他参加中国科学院柴达木盐湖科学调查队,在柳大纲率领下,作为地质组负责人,亲自参加大柴旦湖中钻探验证,与同队化学人员共同发现湖底硼矿层,并在其主撰的报告中,对湖底硼矿层矿物成分(钠硼砷石和硼镁石)和固液相矿床特征作了首次报道。1961年他率队在阿里调查发现扎仓茶卡镁硼酸盐矿床,纠正S. Hedin(1809)将其订为石膏之误。他经过详细对比研究,首先撰文提出大柴旦湖和扎仓茶卡两矿床为新类型的硼矿床(1964;1965)。经他向西藏有关部门多次建议并亲率队对扎仓茶卡进行勘探,求得该湖各种盐类资源量,其中仅近期可采的C+D级富硼矿石储量达78万吨,其经济价值达10.4亿元。自1987年至今,仅阿里矿业公司在该湖开矿已上缴税收达1500多万元。该矿石可替代硼酸和进口硬硼钙石作玻纤原料。是“用我国特有矿石解决国内工业原料要求的成功事件”。(国家建材局学术委员会,1988年)。“为促进西藏尽快将资源优势变为经济优势,为西藏人民的治穷致富等方面起了较大推动作用,这在西藏是件大事”。
        开拓水热成矿研究新领域
        在上述报告中,郑绵平还根据大柴旦湖北部温泉沟富硼锂补给水的数据,指出大柴旦湖硼锂的主要来源与祁连山断裂带的古代和近代含硼锂的热水活动有关,这个观点使他成为公认的该区“最早提出盐湖硼锂热水来源”的研究者之一。
        1957年以来,他沿着这个思路,在青藏高原盐湖区作了大量地热水与盐湖物源的研究,首次划分出高原5条地热带,并对其B,Li,Cs,K输出量及盐湖B,Li等的资源量做了对比,从而可以定量形式证明高原“特种盐湖”的B,Ki,Cs等特殊组分,主要来源于深部地热水,并据所取得的地质地球化学等资料,进而提出“岩浆-热水”观点。从1980年始,郑绵平进一步提出大陆热水成矿作用课题,并根据雅鲁藏布地热带热水富含稀碱金属和产出大量蛋白石(胶体)硅华的地质现象,而从胶体化学原理(碱金属有促进带负电荷胶体凝结作用)作了推想:“从富稀碱和硅酸地热流体由深部至地表,因温压降低,使准稳定态转化为胶体溶液时,热水中丰富的稀碱元素会不会在其中和胶体(水含氧化硅)负电荷,使其凝结的同时也进入蛋白石中呢?”1982—1984年他通过室内外多次验证,得到推想结果,发现该西藏搭格架热田区硅华含Cs0.12—1.3%,含Rb和Li也较高,且Cs-Rb-Li在硅华中含量以近数量级递减。他还主持进行4年大量室内外研究和样品加工实验,从而查明含铯硅华为含铯水合二氧化硅矿物系列;判定铯在蛋白石分子中的占位:铯部分取代水合二氧化硅中的OH原子团的氢离子,形成不同变体的铯A-蛋白石、CT-蛋白石和C-蛋白石等。首次揭示稀碱元素Cs,Rb,Li在聚合物-蛋白石中的凝结和迁出行为(Cs>Rb>Li)。加工扩试表明该矿易于提取,规模大,达到超大型铯矿床规模。他还用“热水富含铯和有硅华堆积”两条简明找矿前提,做了热水铯趋面分析,做出区域性成矿预测,相继找到4个新的铯硅华矿床。这项研究发现了新类型铯矿床,开拓了水热成矿理论研究新领域。
        盐湖微细沉积锂赋存状态的新突破
        早在50年代后期,在青藏高原某些碳酸盐盐湖微细的“淤泥”沉积物中,即已发现有含量较高的锂离子,但是锂在沉积物中的赋存状态多年来未搞清,有关专业地质队将其归因于粘土对锂离子的吸附作用。郑绵平在1965年初步研究指出,“淤泥”沉积中很可能有锂碳酸盐沉积,当时他已收集了有关人工碳酸锂矿物等数据,以作偏光显微镜下鉴定对比。应当讲,这个难题已接近解决,但主要由于当时特定的历史原因,而未能如愿作进一步矿物研究。科学的发现,偏爱那些锲而不舍和有思想准备的人,1980年,地矿部组织青藏高原第三轮盐湖考察,郑绵平先后主持盐湖队在著名的班戈湖和扎布耶盐湖打钻取样。在他的领导下,他和同事通过室内外深入测试后,先后查明该类微细含锂沉积主要为:含锂菱镁矿(新变种,产地班戈湖,1982),扎布耶石(新矿物-天然碳酸锂,扎布耶湖,1983)。含锂白云石(新变种,扎布耶湖,1987),解决了我国20余年来悬而未决的该沉积中锂赋存状态之谜。美国人经过长期研究,把各种新生代的湖泊含锂沉积归同于含锂蒙脱石;美国地调所锂矿专家J. D. Vine在研究盐湖含锂沉积时指出:“未知有天然锂盐存在,如果有也是特别难于鉴别”。智利阿塔卡湖南也有含锂较高的湖泊沉积,迄今尚未确定其赋存状态。郑绵平等人的研究成果,使我国在该研究领域跃居国际最前列。这项研究的突破还意味着:发现和确立一种新型的、巨大的沉积型潜在锂矿床类型。由于含锂碳酸盐较锂辉石、锂蒙脱石均易提炼,并达到工业品位(按锂辉石标准),规模巨大。因此,有重大经济意义。以往的教科书认为只有内生条件下锂才能交代异价镁,这一发现提供了一个外生条件下锂可以类质同象交代镁的首例。展现了一个扎布耶石存在6a超结构和在碱土碳酸盐中矿物中锂如何占位的崭新课题,从而引起国内外结晶学界的高度兴趣。
        拓宽盐湖研究的新领域,推进盐湖生物的研究
        他率先在中国将盐湖地质学研究扩展到与生物等学科相结合的新领域。从1980年起,他即在国内开展盐湖生物调查研究。于1982年首先在我国西藏扎布耶盐湖发现大面积天然嗜盐菌、藻,对其进行了地质生态条件研究。经室内外研究查明扎布耶盐湖产出的杜氏藻富含β-胡罗卜素(5—10%),且具耐寒性(能在-5℃至-10℃下成活),经与有关生物专家合作进行室内培养实验,可用加盐处理的海水培植。“表明它具有优于世界已知杜氏藻的嗜寒性”;“这意味着可以扩展世界盐藻生产的期限”,因而得到国内外有关方面的重视。郑绵平在1985年和1990年以中、英文发表的《西藏扎布耶盐湖嗜盐菌、藻的发现和地质生态学雏议》等文指出“菌、藻的广泛活动,几乎贯穿到盐湖成盐作用的整个过程,在成盐地质体中发生复杂的有机与无机物间的交换作用,在其沉积物中留下大量痕迹,并往往成为盐湖中某些沉积层的重要组成。在盐湖演化的各个时期,其菌、藻对碳、氧的循环起了重要作用。
        他和他的学生通过实验研究,提出盐湖“生物成矿硼作用”的新观点。他还在西藏发现多处盐湖盐卤虫资源,其中有的天然产量丰富,具有开发前景。同时,他对全国盐湖卤虫资源与其形成水质条件做了研究。在上述研究基础上,他倡议大力加强盐湖生物资源开发研究,发展“盐湖农业”,向我国广大盐湖索取食用色素、蛋白质和优质水产饲料等。目前,“盐湖农业”的新概念已逐渐引起有关方面的重视。
        提出多级盐湖成矿模式等新观点,卓有成效地指导找矿实践
        郑绵平对国内外盐湖与硼矿床做了系统划分研究,首次划分全球盐湖构造背景类型,以构造地球化学观点,阐明第四纪盐湖物质成分差异性与其地质构造背景的密切关系;揭示中国第四纪盐湖有2次(Q2,Q -Q4)主要扩张期和青藏高原最近一次大湖期(>4—3×104a. B. P. );提出多级盐湖成矿模式和阿尔金断裂两侧盐湖对称成钾以及昂拉陵环状构造控矿等新观点,阐明可溶盐在重力场和化学分异下,具有向“低阶湖”迁聚成矿的普遍规律。以此为指导,卓有成效地预测和指导了环昂拉陵湖超大型锂硼盐湖和罗布泊等地区找钾实践。

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