宣之強
(中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院 河北涿州 072754)
自袁見齊先生等從1940年起,中國鹽類礦產(chǎn)資源及鹽湖科學(xué)調(diào)查至今已有70多年的歷史,經(jīng)過幾代鹽礦科技人員的努力,查明我國鹽湖及鹽類礦產(chǎn)資源十分豐富,固體礦多產(chǎn)石鹽、石膏、芒硝,次之為鉀鎂鹽、硼酸鹽、天然堿、硝酸鹽及鍶鹽等;鹵水礦多為富含鉀、鎂、鈉、硼、鋰、銣、銫、鍶、鈾、鐳、溴、碘、氯、硫、重水等金屬和非金屬資源。如今鉀、鎂、硼、鋰、鍶等資源開發(fā)及地質(zhì)成因研究分別獲得經(jīng)濟效益和地質(zhì)界的認可。
筆者通過對所收集到的50部重要專著和文獻進行分析,以回顧我國鹽湖及鹽礦資源開發(fā)研究所取得的成果,并為提出今后鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)找礦研究內(nèi)容和發(fā)展設(shè)想提供參考。
(1) 《袁見齊教授鹽礦地質(zhì)論文選集》,袁見齊著,1989年出版。該論文集中收集的袁見齊先生于1946年撰寫的《西北鹽產(chǎn)概論》一文首次從地學(xué)研究指出:“在青海茶卡鹽湖母液中已證明鉀之存在……查鉀鹽礦為制肥料、炸藥之重要原料,吾國尚無大量發(fā)現(xiàn),尤宜特予注意”,為我國尋找鉀鹽礦產(chǎn)指明了方向。此外,論文集中收集的袁見齊先生于1983年所著的《高山深盆的成鹽環(huán)境——一種新的成鹽模式的剖析》,為我國“陸相成鉀”從理論上奠定了依據(jù)。袁見齊院士是我國鹽礦和鹽湖地質(zhì)礦床學(xué)奠基人之一、“陸相成鹽聚鉀”學(xué)說開創(chuàng)者。
(2) 《察爾汗鹽湖鉀鹽礦床的形成條件》,袁見齊、楊謙、孫大鵬等著,1995年出版,是袁見齊院士生前參與的青海察爾汗鹽湖鉀鹽礦床學(xué)專著。
(3) 《青藏高原鹽湖》,鄭綿平、向軍、魏新俊等著,1989年出版,是鄭綿平首次發(fā)表青藏高原鹽湖分布、類型及鹽礦資源考察成果,初步揭示了高原鹽湖多級盆地成因模式,讓中國和世界開始了解并關(guān)注青藏高原豐富的鹽湖資源。
(4) 《柴達木盆地鹽湖》,張彭熹、陳克造、于升松等著,1987年出版,是我國科學(xué)家首部論述青海柴達木盆地湖盆的形成、發(fā)展、成鹽、演化以及鹽湖形成礦產(chǎn)規(guī)律的著作,重點揭示了硼、鋰、鉀、鎂、鈉、鍶、銣、銫、溴、碘、鈾和重水的礦產(chǎn)資源特征及成因探索。在中國第2代和第3代鹽湖科學(xué)研究“鉀鹽人”的努力下,為開發(fā)柴達木盆地豐富的鹽礦資源建立了翔實的基礎(chǔ)科學(xué)資料。
(5) 《古代異常鉀鹽蒸發(fā)巖的成因——以柴達木盆地察爾汗鹽湖鉀鹽的形成為例》,張彭熹、張保珍、T.K.洛溫斯基等著,1993年出版。該書作者通過對察爾汗鹽湖鹽類沉積、鹵水化學(xué)、鹵水同位素、鹽類礦物包體等的測試研究,分析了近50 000年來柴達木古鹽湖演化及古代異常鉀鹽蒸發(fā)巖的成因。
(6) 《青海湖近代環(huán)境的演化和預(yù)測》,張彭熹、孫大鵬、張保珍等著,1994年出版,是中科院青海鹽湖所與中科院蘭州分院(中科院西部資源環(huán)境中心)合作完成的專著,對青海湖近代幾十年來的環(huán)境變化進行了系統(tǒng)研究,敘述了湖區(qū)近10 000年來的氣候演化歷程,對湖區(qū)現(xiàn)狀提出環(huán)境存在的問題和對策,是青海湖旅游、生態(tài)等資源開發(fā)利用重要的參考專著。
(7) 《中國鹽湖志》,鄭喜玉、張明剛、徐昶等編著,2002年出版,是鄭喜玉研究員和眾多地學(xué)專家歷經(jīng)50年辛勤考察和專題研究,在系統(tǒng)分析中國鹽湖科考文獻和著作的基礎(chǔ)上所編著。該書作者依次對藏、青、新、蒙和其他共10個鹽湖區(qū)的800多個鹽湖作了系統(tǒng)科學(xué)描述和資源狀況敘述,是中國鹽湖總論和分區(qū)特征概況專著,為廣大讀者了解中國多、大、富、全鹽湖提供了一本通曉的科學(xué)著作。
(8) 《察爾汗鹽湖鉀鹽礦床地質(zhì)》,楊謙、吳必豪、王繩祖等著,1993年出版。書中總結(jié)了察爾汗鹽湖的發(fā)展演化、現(xiàn)代成鹽作用等地球化學(xué)特征和分布規(guī)律,在鹽湖的演化、物質(zhì)來源、活動斷層等方面提出新的認識,是一部開發(fā)和了解中國首個察爾汗鉀鎂鹽湖礦床的專著。
(9) 《羅布泊鹽湖鉀鹽資源》,王弭力、劉成林、焦鵬程等著,2001年出版。該書是作者經(jīng)過5年多羅布泊野外艱苦地質(zhì)與鉆探考查、室內(nèi)測試分析并總結(jié)前人的資料,對羅布泊第四紀地層劃分、鹽類礦物和沉積物鑒定、水文地質(zhì)及穩(wěn)定同位素和地球化學(xué)測試、鹵水蒸發(fā)和鹽田工藝試驗等進行分析研究,是一部系統(tǒng)論述和評價羅布泊鹵水鉀鹽資源的實用研究專著,凝聚了幾代鉀鹽人的智慧和夢想,2004年該項目榮獲國家科技進步一等獎。
(10) 《蘭坪-思茅盆地鉀鹽成礦規(guī)律及預(yù)測》,曲一華、袁品泉、帥開業(yè)等著,1998出版,是首部論述我國唯一古代固體鉀鹽礦產(chǎn)地——蘭坪思茅盆地鉀鹽礦成礦特征和找礦前景的專著。
(11) 《鹽湖化學(xué)——新類型硼鋰鹽湖》,高仕揚、宋彭生、夏樹屏等著,2007年出版。該專著內(nèi)容充實、結(jié)構(gòu)新穎,涵蓋了鹽礦地質(zhì)學(xué)及復(fù)雜鹽鹵含硼體系的物理化學(xué)過程、鹽類的結(jié)晶和溶解或轉(zhuǎn)化動力學(xué)、成分的集散和分離、相平衡和界穩(wěn)平衡、熱力學(xué)非平衡態(tài)液-固相關(guān)系等專門問題,為鹽湖鹵水中各種鹽類的分離、鹽礦床的形成、硼酸鹽成礦條件和形成機理等地球化學(xué)問題的闡明及元素綜合利用工藝的選擇提供了理論依據(jù)。
(12) 《鹽湖鹵水資源開發(fā)利用》,李武、董亞萍、宋彭生等編著,2012年出版。書中介紹了鹽湖鹵水資源利用的主要技術(shù)、鹽湖鹵水初級產(chǎn)品的市場分析以及青海大柴旦鹽湖、柴達木盆地西部南翼山油田水、四川濕潤地區(qū)鹵水的開發(fā)和綜合利用等內(nèi)容,是一群堅守在大西北地區(qū)為實現(xiàn)鹽湖資源綜合開發(fā)利用的化工化學(xué)專家完成的一部供21世紀各類鹵水鹽礦開發(fā)的企業(yè)家必讀的鹽礦開發(fā)科學(xué)專著。
(13) 《中國中、新生代陸源碎屑-化學(xué)巖型鹽類沉積》,劉群、陳郁華、李銀彩等著,1987年出版。該書作者通過20多年野外及室內(nèi)的研究,系統(tǒng)收集總結(jié)近50個中國中、新生代成鹽盆地地質(zhì)資料,完成陸源碎屑-化學(xué)巖型鹽類沉積的沉積特征、形成條件及成礦規(guī)律的理論研究;為推動中國鹽礦成因理論建立,提出陸源碎屑-化學(xué)巖型鹽類沉積新的成因類型,取得了創(chuàng)新性的成果。
(14) 《中國鹽湖與鹽湖盆地沉積研究——鄭綿平論文集》(英文版),2012年出版,是鄭綿平院士為在北京召開的第12屆國際鹽湖大會而編著,反映了鄭綿平院士從事鹽湖事業(yè)半個世紀的科研成果。該書除重點闡述青藏高原等地鹽湖地學(xué)特征、成因分析及資源開發(fā)外,提出“鹽湖學(xué)”一個新學(xué)科分支設(shè)想;引伸“鹽湖農(nóng)業(yè)”新概念以及地球外太陽系行星上蒸發(fā)巖的研究等,是值得關(guān)注的研究課題。
(1) 《鹽礦物鑒定手冊》,曲懿華、錢自強、韓蔚田編著,1979年出版,是一部至今仍在使用的優(yōu)秀鹽類礦物鑒定工具書,世界首部鹽類礦物綜合鑒定和研究著作,受到國內(nèi)外同行好評。
(2) 《鹽類礦物鑒定工作方法手冊》,何法明、劉世昌、白崇慶等編著,1988年出版,是一部系統(tǒng)的鹽類礦物研究和鑒定工具書,至今仍被應(yīng)用。
(3) 《中國礦物志第四卷:鹵化物礦物》,秦淑英、劉群、李秉孝等著,1992年出版,是中國礦物志中鹽類礦物專篇。
(4) 《鹵水和鹽的分析方法》,中科院青海鹽湖所分析室編著,1973出版,1988第2版,至今仍在使用的優(yōu)秀鹵水和鹽的化學(xué)分析測試工具書。
(5) 《中國鹽湖粘土礦物研究》,徐昶著,1993年出版,論述了鹽湖中黏土礦物的化學(xué)性質(zhì)、礦物成因及分布等特征,是一部研究鹽湖黏土沉積學(xué)和鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)的重要參考專著。
(1) 《鹽礦開采基本知識》,《鹽礦開采基本知識》編寫組編寫,1979年出版,是我國首部鹽礦開采專業(yè)書。
(2) 《鹽湖礦床開采》,王方強、鮑永恩、劉振湖等著,1982年出版,是我國首部鹽湖開采技術(shù)專業(yè)書。
(3) 《鹽類礦床水溶開采》,王清明編著,2003出版,是固體鹽類礦床水溶開采技術(shù)專著。
(1) 《石油勘探中找鉀鹽礦的方法》,石油化學(xué)工業(yè)部化學(xué)礦山局組織編寫,1977年出版,是我國早期“油鉀兼探”方法論著。
(2) 《鉀鹽礦床》,錢自強、曲一華、劉群編著,1994年出版,一部至今仍在傳閱和引用的世界鉀鹽地質(zhì)和礦床概況著作。
(1) 《青海柴達木盆地晚新生代地質(zhì)環(huán)境演化》,中科院青海鹽湖研究所編著,1986出版,是一部闡述柴達木盆地巖相古地理、孢粉、冰川、鹽湖及風(fēng)成沉積學(xué)等的學(xué)術(shù)論文集,反映了柴達木盆地晚新生代以來的地質(zhì)環(huán)境演化。
(2) 《察爾汗鹽湖硏究》,胡東生著,2001年出版。該著作是作者根據(jù)25年研究察爾汗鹽湖的成果,全面闡明青海察爾汗鹽湖礦床地質(zhì)及環(huán)境和資源等科學(xué)的著作,首次采用遙感技術(shù)探索鹽湖動態(tài)變化,為開發(fā)鹽湖資源及鹽湖找礦提供了科學(xué)依據(jù)。
(3) 《鹽湖資源環(huán)境與全球變化》于1996年出版,是一部論述鹽湖與全球環(huán)境變化的論文集,其中由朱允鑄、劉成林所著的《青藏高原30 ka以來的構(gòu)造上升運動及其對青藏鹽湖演化、東亞及全球環(huán)境影響》,是對青海與新疆鹽湖找鉀有理論影響力的新構(gòu)造運動專業(yè)論著。
(1) 《中國鹽湖自然資源及其開發(fā)利用》,張彭熹、張保珍、唐淵等著,1999年出版。該書系統(tǒng)論述了我國第四紀和現(xiàn)代鹽湖及其資源特點以及國內(nèi)外鹽湖資源開發(fā)利用狀況,結(jié)合我國鹵水天然相分離技術(shù)和鹽湖鹵水鉀、鋰、硼、鎂等的加工工藝,提出了我國鹽湖資源的開發(fā)利用方向,是張彭熹院士和其他科學(xué)家用畢生精力科學(xué)考察和開發(fā)利用鹽湖資源而寫成的一部學(xué)術(shù)水平高又有應(yīng)用開發(fā)價值的著作。
(2) 《察爾汗鹽湖首采區(qū)鉀鹵水動態(tài)及其預(yù)測》,于松升等編著,2000年出版,系國家“七五”、“八五”科技攻關(guān)項目成果之一,是一部察爾汗鹽湖首采區(qū)地質(zhì)與鹵水采礦動態(tài)研究應(yīng)用基礎(chǔ)理論專著,有重要的鹽湖開采動態(tài)地質(zhì)變化理論和鹵水開發(fā)應(yīng)用價值。
(3) 《柴達木盆地水資源合理利用與生態(tài)環(huán)境保護》,劉燕華主編,2000年出版,是國家“九五”重點科技攻關(guān)項目“西北地區(qū)水資源合理開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護研究”系列專著之一,中科院青海鹽湖所是參與單位之一。柴達木盆地素有聚寶盆之稱,其水土資源的研究具有重要的理論意義和實踐價值。全書共分13章,書中提出了柴達木盆地水資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護的對策建議。
(4) 《察爾汗鹽湖資源可持續(xù)利用研究》,于升松、譚紅兵、劉興起等著,2007年出版。青海察爾汗是我國最早發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的第四紀鉀鎂鹽鹽湖,早年和中期以鹵水鉀鹽礦開發(fā)為主,21世紀開始綜合利用鈉、鎂、鋰、銣、銫等多金屬和氯、硼等非金屬資源,鉀鹽也從重點鹵水礦轉(zhuǎn)入西部低品位固體鉀鹽礦溶解開采。
(5) 《吉蘭泰鹽湖資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究》,于升松、白福易、李浩基著,2001年出版。該書作者采用衛(wèi)星遙感信息技術(shù)并結(jié)合實地考察,完成了內(nèi)蒙古吉蘭泰鹽湖綜合“治沙護湖”一體化治理工程研究,對保護吉蘭泰鹽湖區(qū)自然生態(tài)環(huán)境、延長礦區(qū)開采壽命效果顯著,是可推廣借鑒的科學(xué)著作。
(1) 《水熱成礦新類型——西藏銫硅華礦床》,鄭綿平、王秋霞、多吉等著,1995年出版。該書公布了我國西藏首次發(fā)現(xiàn)的一種水熱成礦新類型——西藏銫硅華礦床,重點介紹了西藏高原地區(qū)銫硅華礦床的地質(zhì)特征及選礦研究成果。
(2) 《陜北奧陶系和塔里木石炭系鉀鹽找礦遠景》,劉群、杜之岳、陳郁華等著,1997年出版,是“八五”國家科技攻關(guān)項目的研究成果,系統(tǒng)總結(jié)了塔里木盆地石炭紀和陜北奧陶紀綜合地質(zhì)找鉀研究成果,指出了找鉀遠景區(qū),取得了世界上首次在中國奧陶系發(fā)現(xiàn)鉀鹽礦物的重要成果。
(3) 《西藏第四紀泉水活動與銫的成礦效應(yīng)》,趙元藝、趙希濤、李振清等著,2010年出版。該書作者以西藏的搭格架、谷露和布雄朗古3個地區(qū)的含銫硅華礦床和扎布耶湖含銫礦床為例,指出西藏高原泉水最大的特色是富含銫,硅華與鹽湖含銫是繼承了泉水含銫的特點,并完成了西藏銫礦的成因分類和研究。
(4) 《羅布泊鹽湖鉀鹽礦床形成條件與規(guī)律》,劉成林等著,待出版。該書是劉成林博士生導(dǎo)師長期對羅布泊鉀鹽礦床深入研究后完成的新專著,資料豐富、思路新颕、論述嚴謹,是一部近年來學(xué)術(shù)水平較高的蒸發(fā)巖中鉀鹽礦床專著。
(1) 《西藏鹽湖》,鄭喜玉、唐淵、徐昶等著,1988年出版,是青藏高原科學(xué)考查叢書之一,闡明了西藏鹽湖晚更新世末至全新世成鹽期的氣候環(huán)境變化,揭示了鋰、硼、鉀等鹽湖資源的基本特征。
(2) 《內(nèi)蒙古鹽湖》,鄭喜玉、張明剛、董繼和等著,1992年出版。書中論述了內(nèi)蒙古鹽湖自然條件和成鹽基本規(guī)律以及鹽湖礦產(chǎn)類型和開發(fā)利用遠景等內(nèi)容,為開發(fā)內(nèi)蒙古豐富的石鹽、天然堿、芒硝及富含鉀、鎂、硼、鋰等鹵水資源提供了科學(xué)依據(jù)。
(3) 《新疆鹽湖》,鄭喜玉、李秉孝、高章洪等著,1995年出版。全書系統(tǒng)論述了我國面積最大的新疆鹽湖成鹽區(qū)的鹽湖形成演化、成鹽規(guī)律和鹽湖自然資源及其開發(fā)利用前景等內(nèi)容,可供開發(fā)新疆鹽湖礦產(chǎn)的科研和企業(yè)人員參考。
(4) 《中國羅布泊》,夏訓(xùn)誠、王富保、趙元杰著,2007年出版,是長期科學(xué)考察的總結(jié),全面深入分析和研討了羅布泊的歷史、人文地理、動植物資源、水土和鹽礦資源等以及環(huán)境變遷與人類活動關(guān)系,從而揭開了羅布泊地區(qū)的神秘面紗,對考察中的艱辛和科學(xué)家彭加木的失蹤營救和傳聞有最新解秘。該書集中反映了20世紀國家對新疆及羅布泊地區(qū)的重視和關(guān)注,是科學(xué)家群體智慧的結(jié)晶。
(5) 《羅布泊自然保護區(qū)》,袁國映、張宇、袁磊著,2012年出版。羅布泊以其特殊的地理位置和極端惡劣的自然環(huán)境聞名于世,2000年成立了面積達78 000 km2的“羅布泊野駱駝國家級自然保護區(qū)”。該書是2010年科學(xué)考察成果總結(jié),內(nèi)容涉及地質(zhì)、地貌、氣象、水文、土壤、動植物、文化古跡和旅游資源以及人類活動影響等,是一部最新的羅布泊地區(qū)生物和自然資源綜合考察總結(jié),內(nèi)容廣泛、新穎。
(1) 《沉默的寶藏——鹽湖資源》,張彭熹著,2000年出版,為國家重點圖書,是《院士科普書系》之一。我國西部高寒干旱地區(qū)發(fā)育著近千個鹽湖,其中無窮盡的寶藏在孤寂荒漠和滾滾風(fēng)沙中沉睡,如何開發(fā)這個巨大的礦產(chǎn)資源寶庫,最急需的是科學(xué)考察和科學(xué)開發(fā)的知識注入……,張彭熹院士窮其畢生精力完成了其夢想,21世紀中國鹽湖資源開發(fā)事業(yè)方興未艾。
(2) 《鹽湖》,于升松著,1980年出版,是我國最早的鹽湖科普作品。
(3) 《漫話青海湖》,劉德江著,1983年出版,是我國最早的關(guān)于青海湖的科普作品。
(4) 《恐龍王朝的興盛與衰亡》,黃麒編著,2007年出版。該書科學(xué)闡述了中生代時期的古氣候與恐龍興亡之因,對形成鉀鹽氣候研究有很大影響。
(1) 《中國鉀鹽工業(yè)概覽》,魏成廣、亓昭英、孫世慶等編著,2009年出版,是一部系統(tǒng)反映中國鉀鹽行業(yè)從鉀鹽資源研究到開發(fā)、從產(chǎn)品種類到生產(chǎn)工藝、企業(yè)名錄等內(nèi)容的總匯,書末的附錄介紹了有關(guān)樣品的檢測方法和標準,是一本鉀鹽工業(yè)工具書,也是對鉀鹽行業(yè)50年成就的總結(jié)。
(2) 《中國鉀鹽鉀肥五十年》,中國無機鹽工業(yè)協(xié)會鉀鹽(肥)行業(yè)分會編著,2011年出版。該專著是中國鉀鹽鉀肥五十載風(fēng)雨歷程的總匯,反映了中國人的“鉀鹽夢”走過從無鉀鹽行業(yè)破冰拓荒到如今發(fā)展成舉足輕重產(chǎn)業(yè)的艱辛歷程。
(3) 《蒸發(fā)巖文集》,曲懿華著,2010年出版,全書收錄了曲懿華教授蒸發(fā)巖考察和科研文章以及科技報道等。
(1) 《鉀鹽地質(zhì)學(xué)習(xí)資料選編》,四川省地質(zhì)局第七普查大隊編寫,1975年出版,是我國最早傳授、普及鹽礦及找鉀技術(shù)知識的論文集。
(2) 《中國鉀鹽成礦條件與國外典型礦床的對比研究(中國鉀鹽資源戰(zhàn)略性評估)》,吳必豪、劉群、蔡克勤編著,1995年出版,對中、外鉀鹽礦差異最早進行了深入研究,為開展中國尋找鉀鹽礦產(chǎn)起到了良好的引領(lǐng)作用。
中國人的鹽湖及鹽礦事業(yè)是從找鉀和硼礦產(chǎn)起步,經(jīng)歷半個多世紀的征程,中國人的“鉀鹽夢”走過“零鉀”破冰拓荒到發(fā)展成公眾矚目的行業(yè),為中國人的糧食安全和農(nóng)業(yè)豐收作出了無私的奉獻,以上專著敘述的重要事跡值得銘記。
1970—1979年重要的著作有《鹵水和鹽的分析方法》《鹽礦物鑒定手冊》《鹽礦開采基本知識》等5部,是為適應(yīng)我國早期對鹽礦和鹽湖資源化驗、鑒定和開采知識的需求而著。
1980—1989年重要著作有《柴達木盆地鹽湖》《青藏高原鹽湖》《西藏鹽湖》《青海柴達木盆地晚新生代地質(zhì)環(huán)境演化》《中國中、新生代陸源碎屑-化學(xué)巖型鹽類沉積》《袁見齊教授鹽礦地質(zhì)論文選集》等10部,是我國第1代和第2代鹽礦科學(xué)家成就的反映,是我國鹽湖及鹽礦研究首批重要專著。
1990—1999年重要作著有《內(nèi)蒙古鹽湖》《察爾汗鹽湖鉀鹽礦床地質(zhì)》《古代異常鉀鹽蒸發(fā)巖的成因——以柴達木盆地察爾汗鹽湖鉀鹽的形成為例》《青海湖近代環(huán)境的演化和預(yù)測》《察爾汗鹽湖鉀鹽礦床的形成條件》《水熱成礦新類型——西藏銫硅華礦床》《新疆鹽湖》《陜北奧陶系和塔里木石炭系鉀鹽找礦遠景》《蘭坪-思茅盆地鉀鹽成礦規(guī)律及預(yù)測》《中國鹽湖自然資源及其開發(fā)利用》等16部,是我國第2代和第3代鹽礦科學(xué)家合作科研成果最多的10年。
2000—2009年重要著作有《察爾汗鹽湖首采區(qū)鉀鹵水動態(tài)及其預(yù)測》《羅布泊鹽湖鉀鹽資源》《沉默的寶藏——鹽湖資源》《鹽湖化學(xué)——新類型硼鋰鹽湖》《鹽類礦床水溶開采》《察爾汗鹽湖資源可持續(xù)利用研究》《中國羅布泊》《中國鉀鹽工業(yè)概覽》等12部,這是中國鉀鹽工業(yè)迅速發(fā)展的10年,青海察爾汗鉀礦鉀肥擴產(chǎn)及新疆羅布泊鹵水鉀礦開發(fā)成功投產(chǎn)。
2010—2016年重要著作有《西藏第四紀泉水活動與銫的成礦效應(yīng)》《蒸發(fā)巖文集》《中國鉀鹽鉀肥五十年》《鹽湖鹵水資源開發(fā)利用》《中國鹽湖與鹽湖盆地沉積研究——鄭綿平論文集》《羅布泊自然保護區(qū)》《羅布泊鹽湖鉀鹽礦床形成條件與規(guī)律》7部,是在中國鹽湖及鉀鹽(肥)走過50年之后,老鹽礦專家論文集專著問世、第4代鹽礦專家新著發(fā)表的新老交接之際。
(1) 我國的鹽湖具有多、大、富、全的特點,為世界重要鹽湖區(qū)之一,是中國重要的無機鹽類礦產(chǎn)及多種重要的金屬和非金屬礦聚寶盆。
(2) 我國鹽湖已開發(fā)利用鉀、鈉、鎂、硼、鋰等礦產(chǎn)資源,為我國鉀鹽鉀肥自給率達50%作出了巨大貢獻,為下一步開采銣、銫、鈾、溴、碘等作了技術(shù)準備。
(3) 我國固體鹽礦資源多產(chǎn)石鹽、芒硝、石膏等,但嚴重缺少固體鉀鹽礦產(chǎn)。世界上儲量豐富的鉀鹽礦產(chǎn)多產(chǎn)在古代海相地層中,我國查明的多屬陸相鹽湖型低品位鉀礦,其鉀鹽總儲量嚴重不足,將影響農(nóng)業(yè)的持續(xù)高產(chǎn)和穩(wěn)定發(fā)展。能否在中國找到類似海相成因的大型鉀鹽礦床,是中國地學(xué)界鉀鹽人的“鉀鹽夢”。
對于中國大陸由多個小陸塊漂移、黏結(jié)而成的大地構(gòu)造環(huán)境的特點,眾多專家提出“小陸塊成鉀”的科學(xué)命題,又細分為“小陸塊陸表海盆成鉀作用與條件”、“特提斯海盆成鉀作用與條件”、“殘留海盆地成鉀作用與條件”等子課題。
973項目已獲得重要成果8項,可歸納為三大點:
(1) 鉀鹽礦是地球演化史中“氣候、物源、構(gòu)造”三要素耦合作用產(chǎn)物,這是對世界顯生宙以來鉀鹽礦床成因新的科學(xué)認識。古代海水等富鉀元素充足來源是形成鉀鹽礦的主要物質(zhì)保障,極端長期氣候干旱是蒸發(fā)巖成鉀礦的前提,大型陸表海盆地和凹地是形成鉀鹽礦床的條件。
(2) 地球板塊運動控制了全球鉀鹽成礦規(guī)律。古生代穩(wěn)定克拉通上巨型、大型陸表海盆地的鉀鹽資源總量占全球的90%以上,中生代特提斯域發(fā)育了巨量匯聚型鉀鹽礦產(chǎn),新生代裂谷盆地或海槽形成深源碎屑巖型鉀鹽及多金屬綜合礦產(chǎn)。
(3) 中國陸塊海相“成鹽聚鉀”有規(guī)律可循。中國大陸由華南、華北、塔里木、柴達木、羌塘、拉薩、蘭坪思茅等次要小陸塊拼合而成,這種由相對穩(wěn)定的多個中小陸塊和造山帶在不同地質(zhì)史以多種構(gòu)造運動方式拼合形成的地形地貌,決定了中國古代海相蒸發(fā)巖沉積類型多、區(qū)域廣的復(fù)雜分布格局,也增大了形成大型鉀鹽礦產(chǎn)的難度。
在已完成的973項目中,劉成林團隊建立了中國鉀鹽成礦3種模式:
(1) 孤立穩(wěn)定小陸塊海相盆地成鉀模式。小陸塊碰撞后,陸塊及其盆地為了抵御海洋環(huán)境的震蕩,盆地被分隔成多個次級盆地進行預(yù)備蒸發(fā)沉積,最后在盆地中心的次級凹地中形成鉀鹽礦,如我國鄂爾多斯奧陶紀鹽盆的“復(fù)底鍋”式成鉀鹽礦模型即屬此模式。
(2) 匯聚型小陸塊盆地復(fù)合型成鉀模式。小陸塊碰撞后,陸塊及其盆地匯聚分隔多個次級預(yù)備盆地蒸發(fā),如四川上揚子蒸發(fā)盆地在小陸塊匯聚及生物礁等封閉作用下,形成有利于鉀鹽沉積封閉的區(qū)域。
(3) 板塊內(nèi)裂谷盆地復(fù)合型成鉀模式。裂谷打開后,常產(chǎn)生大幅沉降凹陷,受到海水及深源“幔汁”不斷補給,常期多源蒸發(fā)濃縮形成鹽礦和含鉀多金屬鹽類復(fù)合鹵水礦。我國的湖北、江西、湖南等地多為此類成鉀模式,形成具有中國特色的無機鹽類及金屬礦產(chǎn)重要自然礦產(chǎn)資源。
通過5年973項目課題組研究,劉成林研究員提出“成鹽聚鉀”新概念,認為形成鉀鹽礦的三要素“物源、氣候、構(gòu)造”在時間和空間上的耦合不是簡單的要素重疊,而是各要素中的“極端因素”的短暫“重疊”,表現(xiàn)為“盆中的深凹,物質(zhì)的預(yù)備富集,干旱中的極端短期極旱”一種耦合形成鉀鹽礦床地質(zhì)演化的終極結(jié)果,即必須經(jīng)歷極端干旱氣候強烈“抽吸水汽”的作用,才能導(dǎo)致鉀鹽大規(guī)?!氨l(fā)”式的成礦。為此,劉成林研究員首次提出“短期極旱事件成鉀”,即“成鉀時間窗”的新概念。
973項目組及項目首席科學(xué)家劉成林研究員5年的研究成果指出了今后我國找鉀研究的新內(nèi)容和找鉀新方向,結(jié)合我國土壤需求變化,今后鹽礦研究方向和內(nèi)容展望如下。
(1) 研究從地表鹽湖轉(zhuǎn)向地下古代鹽礦,找礦從陸相成因鹽礦轉(zhuǎn)向海相或復(fù)合相成因礦床,開發(fā)從中國走向世界,視域從地球想到宇宙(宇宙中發(fā)現(xiàn)很多鹽類礦物,與研究地球史有關(guān))。
(2) 中國海相找鉀973項目的研究成果,指明和推動了新一輪中國找鉀研究方向,勘探有針對性地展開。第四紀及現(xiàn)代鹽湖找礦要從鹽湖地表轉(zhuǎn)入地下千米深部“鉀鋰等復(fù)合礦”綜合找礦;古代鹽礦重點勘探地區(qū)有新疆、云南、四川、陜西等地,都有找鉀重要線索和圈定的遠景區(qū);華南地區(qū)、湖北、江西、湖南等裂谷型鉀、鋰等綜合利用鹵水礦成因及勘探工作應(yīng)加強。在理論上要有創(chuàng)新,指出中國鹽湖、鉀鹽礦等自然資源研究和找礦新方向。
(3) 中國鹽湖及鹽礦事業(yè)仍需政府決策及行業(yè)協(xié)會和學(xué)會的支持,按市場需求穩(wěn)步推進。應(yīng)及時向社會公眾科學(xué)普及、交流鉀鹽礦及其他礦物化肥與農(nóng)作物增收、食品安全等方面的知識。
(4) 中國鹽礦和化肥市場新變化以及土壤改良和中微量礦物肥的需求增長值得重視,加強含鉀礦物肥或土壤增產(chǎn)改良劑的研發(fā)和推廣。我國生產(chǎn)含鉀礦物肥的礦產(chǎn)或礦山廢渣資源豐富,可增加土壤鉀和有益中微量元素的補給,起到與可溶性鉀礦有益互補的重大作用。
中國鹽湖及鹽礦資源的研究與開發(fā)關(guān)系到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和我國的糧食安全,責(zé)任重大,值得全社會關(guān)注和支持。