盐湖学的研究与展望

人类对盐湖的认识与开发利用历史悠久，例如开采盐湖食盐，可追溯至距今4600年前，此阶段称为盐湖研发萌芽阶段。以近代科技理论方法对盐湖研究与开发大致可划分为3个阶段：①大约19世纪末至20世纪初，以物理化学为主导的石盐、碱、硼小规模开发阶段；②20世纪中期至60年代，暂称为传统地质学、生物学和化工研究与中小规模无机盐开发阶段；③20世纪70年代以来现代地质学、生物学、化学和化工等多学科研究以及大规模无机盐、盐生物、疗养一旅游综合利用与深加工阶段。但是，不少问题依然存在，如单学科研究而较少相互融合，盐湖资源“单打一”勘查开发现象还较多，已开发的盐湖环境和资源有不少受到不同程度破坏等。盐湖学提出与建立，既是基于盐湖与盐境综合性自然资源特点和盐湖科学自身研究开发的历程，也是有其国内外科技与经济发展需求的背景。盐湖学是一门新的基础性、综合性应用学科，它注重用多学科综合集成研究盐湖，这有利于全面揭示古今盐湖的成因与演化规律，有利于综合评价和充分发掘盐湖多元资源效益，所以它有别于传统的单学科研究模式。它注重盐湖与其盐体系基础研究与应用工程技术相结合，避免时有发生的两者相互脱节现象，从而形成相互衔接的“一条龙”研究模式，这为发展绿色盐湖产业、盐境保护与盐湖区可持续发展提供科学支撑。     

论盐湖学

根据当代盐湖科学研究发展的特点和社会的需求,笔者提出有必要建立符合盐湖资源科学的新研究体系,称之为"盐湖学(Salinology)".它是研究盐湖体系的化学、物理和生物与其环境和资源的性质及特点,并推进其工程化的一门边缘应用基础科学.盐湖学的基本任务是用多学科的原理为指导,系统地研究与勘查盐湖,为人类与盐湖的协调及其科学管理和合理利用提供科学技术依据,为持续发展"盐湖农业"、盐湖矿业和旅游业服务.     

中国盐湖资源的开发利用与科技问题

我国青海、西藏、新疆、内蒙古等西部地区盐湖分布广泛,盐湖中蕴藏着丰富的钾、镁、锂、硼等盐类资源,潜在经济价值极大。开发利用这些资源对于西部地区经济发展、社会稳定和满足国家对钾、锂、镁、硼等的需求具有重要的现实意义。要认真考虑西部地区自然生态条件的脆弱性,一定要本着可持续发展原则搞好盐湖资源开发。在发展盐湖钾肥工业的同时,要高度重视和解决共生资源的综合利用。
介绍了我国盐湖资源现状,分析了国民经济发展对盐湖资源的需求情况,讨论了制约盐湖资源开发利用的重大科技问题。在介绍国内外盐湖科技发展现状与趋势的基础上,提出了盐湖资源综合利用的基本思路、科技发展目标,以及技术示范基地建设、支撑条件等方面的建议与政策措施。指出现阶段盐湖资源开发利用的主要力量应放在占我国总钾资源97%的柴达木盆地,通过加强盐湖资源开发科技攻关和加快产业化进程,解决制约盐湖钾、锂、镁、硼等资源的综合利用问题,加快盐湖资源综合利用工程示范基地的建设,在此基础上建设综合利用钾、锂、镁、硼等资源的现代化企业,为可持续开发西部资源做贡献。     

盐湖资源与环境的地球科学系统研究

根据现代科学技术水平的发展，定义了盐湖资源与环境的科学概念，表述了盐湖资源的范畴和内涵，对盐湖的水面位，相环境，成岩作用，变质作用及反馈作用进行了详悉论述；对盐湖系统研究的几个关键性问题及发展方向和应用前景进行了讨论。     

中国盐湖锂资源的产业化现状-以西台吉乃尔盐湖和扎布耶盐湖为例

锂对国民经济和国家安全具有重要意义, 是21世纪的能源金属。近10年, 中国主要从国外进口碳酸锂产品。中国是一个多盐湖的国家, 盐湖锂占锂资源工业总储量的85%。现代第四纪盐湖主要分布在我国西北的青海、西藏、新疆和内蒙古四省区, 具有很好的开发前景。经过多年科研后, 目前国内已经在西台吉乃尔和扎布耶两个盐湖建立了卤水提锂产业。本文对比研究了这两个盐湖资源状况和地理气候条件, 以及由此而决定的盐湖资源开发工艺流程, 探讨了其工艺优化方向。并指出这两个盐湖具有锂资源储量大, 品位高的优势, 但是受盐湖类型或地理气候条件限制, 工艺上有待改善。建议继续加强对盐湖开发技术优化和对盐湖提锂产业的扶持。     

中国盐湖锂资源及其开发进程

锂资源主要分为盐湖型和花岗伟晶岩型两种。文章在作者多年从事有关研究工作的基础上，参阅大量文献，简要介绍了我国盐湖锂资源产出的地质，地理特征与相关主要盐湖锂资源的开发进程，指出我国有丰富的盐湖锂资源，近年来随着提取技术近于成熟，扎布耶盐湖已有具市场竞争的开发技术框架，相关的方法亦趋于成熟，具有变经济优势的前景；班戈湖－杜佳里湖区锂资源提取技术的研究刚刚开发，但已显良好势头，东台吉乃尔湖锂资源的提取技术需完善及改善，西藏扎仓茶卡和鄂雅错－比洛错锂资源提取技术正处于探索之中，最后提出了对我国盐湖锂资源开发的三点建议。     

青藏高原盐湖资源研究的新进展

本文着重就盐湖中心“九五”研究工作进展作一简要报道,该研究以“盐湖学”（Salinology)为指导,开展基础理论研究与开发实验相结合的探索,将盐湖资源综合性调查与典型盐湖开发研究密切结合。首次揭示了环昂拉陵区为锂硼铯（钾铷）盐湖巨大成矿域;指出扎布耶超大型锂硼盐湖矿床为一陆-陆碰撞区多级浅盆成矿模式,不同于南美弧后裂谷的高深盆锂硼成矿域;指出扎布耶超大型锂硼盐湖矿床为一陆-陆碰撞区多级浅盆成矿模式,不同于南美弧后裂谷的高深盆锂硼成矿模式;首次通过大范围盐湖综合调查,从而确认青藏高原是我国重要产卤虫盐湖远景区;以“因地制宜、就地取材、扬长避短”的原则,通过实验盐湖学研究,找到了一条适高原特殊环境的锂盐湖开发路线。     

腾格里沙漠地区盐湖卤水水化学特征

盐湖卤水作为盐湖资源的重要组成部分,赋存有多种有益元素。我国钾盐资源主要赋存于西部盐湖卤水中。腾格里沙漠地区盐湖众多,普遍赋存有卤水,并以晶间卤水为主,通过对盐湖卤水的分布、化学组成及矿化特征的研究,认为本区多数盐湖含有高矿化度卤水,水化学类型以硫酸盐型为主,卤水化学特征主要受卤水演化程度以及物源条件和浓缩分异作用的控制。区内盐湖卤水K+含量较高,并有随矿化度增加而升高的趋势。     

西藏洞错硼砂芒硝层的发现及其古气候意义

西藏洞错硼砂芒硝层的发现及其古气候意义@魏乐军$中国地质科学院矿产资源研究所!北京,100037 中国地质大学,北京,100083 @郑绵平$中国地质科学院矿产资源研究所!北京,100037 中国地质科学院盐湖资源与环境开放研究实验室,北京,100037 @刘喜方$中国地质科学院矿产资源研究所!北京,100037 中国地质科学院盐湖资源与环境开放研究实验室,北京,100037 @蔡克勤$中国地质大学!北京,100083 @乜贞$中国地质科学院矿产资源研究所!北京,100037 中国地质科学院盐湖资源与环境开放研究实验室,北京,100037…     

我国盐湖钾盐资源现状及提钾工艺技术进展

中国是一个农业大国, 钾肥缺口很大。中国又是一个多盐湖的国家, 盐湖中蕴藏着丰富的钾盐资源, 有望解决中国的缺钾问题。中国已经建立了青海察尔汗和新疆罗布泊两个钾肥生产基地, 但还是远远满足不了国内钾肥需求, 70%需要依赖进口。因此, 有必要继续加强钾盐开发研究, 建立新的钾肥生产基地。通过长期攻关, 我国氯化物型和硫酸盐型盐湖形成了比较成熟的提钾工艺路线, 但是, 碳酸盐型盐湖提钾研究刚刚起步。本文对青海察尔汗盐湖和新疆罗布泊盐湖两大中国钾肥生产基地的资源及生产工艺进行了分析研究, 其成功的开发经验可用来指导我国同类型其他盐湖钾资源的开发; 探讨了开发我国碳酸盐型盐湖钾盐的可行之路, 碳酸盐型盐湖通过技术创新, 可以在盐湖现场获得钾肥产品; 指出我国不同水化学类型的盐湖应采取不同的资源利用工艺路线。     

罗布泊盐湖化学沉积序列及其控制因素

罗布泊位于塔里木盆地的东部,是世界最大的第四纪干盐湖之一。罗布泊盐湖化学沉积序列总体简单,即为石膏—钙芒硝（巨厚）—石盐（很薄）,但细节变化则很复杂,在钙芒硝阶段和石盐阶段出现了很多含钾盐矿物的薄层,按时代从老到新,可划分出9个区段。罗布泊化学沉积序列除了与江汉盆地第三纪古盐湖有一定的相似性之外,与其他陆相、非海相和海相蒸发沉积序列有明显的差异,这可能与该地区的气候变化、物源背景及构造环境等有关。这种特殊的化学沉积序列应该是全球气候变化与大地构造运动在盐湖沉积中的响应,气候持续干化与补给变化的耦合,是造成罗布泊盐湖特殊的化学沉积序列的机制。     

盐湖资源的开发利用与保护对策研究

在我国已发现的大、小千余个盐湖中,蕴藏着极其丰富的固体盐类资源、卤水资源和生物资源,其中固体盐类资源和卤水资源是化学工业生产的重要原料,并占有重要位置。随着盐湖资源广泛地开发利用,也给盐湖资源、生态环境带来诸多问题,有人为因素,也有自然因素。因此,盐湖资源的开发利用应与化学工业的可持续发展战略结合起来,不但研究其新技术、新方法,而且还要研究如何抵御自然因素和人为因素给盐湖资源及生态环境带来的灾害和破坏;在研究盐湖资源的合理开发利用的同时,还要研究盐湖的保护措施与对策。     

巴里坤盐湖沉积亚环境组合的研究

盐湖沉积亚环境组合是盐湖发育演化在时间上和空间上的运动轨迹。巴里坤盐湖沉积组合的亚环境发育较为完善、典型。围绕巴里坤盐湖的多种亚环境有一定分布规律，且可识别。其中主要包括冲积扇、沙坪、泥坪、常年性河流泛滥平原、泉水池沼、暂时性河流泛滥平原、沙丘、暂时性盐湖、常年盐湖。从盐湖沉积亚环境组合的研究中可以看到巴里坤湖由淡水湖向微咸水湖以至盐湖发育演化的全貌。因此，盐湖沉积亚环境组合的研究不仅在探讨盐湖演化史中具有理论意义，而且对进一步寻找沙下湖盐类矿床也具有重要的实际价值。     

论中国盐湖

中国是一个多盐湖的国家，并有悠久的盐湖开发历史。第四纪盐湖主要分布于我国西部和东北部。笔者将中国盐湖划分为4个盐湖区和13个盐湖亚区。已知的4种盐湖水化学类型在中国均已找到。这些盐湖水化学类型以柴达木－塔里木东部干旱（极干旱）地区为中心，向外围发生有规律的变化。自第四纪以来，中国盐湖带反映出有6次以上干旱扩张期，该发现对于阐明中国乃于东亚第四纪古气候环境演变有着重要意义。     

我国盐湖资源的开发利用与可持续发展

１我国盐湖资源的形成及分布我国盐湖数量多、分布广、资源丰富、类型全,是我国自然资源的重要组成部分。盐湖资源可分为：固体盐类矿产资源、液体矿产资源（盐湖卤水）和盐湖生物资源三类。前二者是主要的盐湖资源,统称为盐湖矿产资源,生物资源主要是由卤水中的卤虫、...     

“盐湖探险一号”钻机的使用及改进

根据西藏盐湖的特点，研制开发了“盐湖探险一号”钻机，介绍了该设备的特点、在西藏羌北无人区首次科考和2002年的使用情况。针对使用中存在的问题，对设备又做了进一步的改进完善，使其能更好地适应水域、滩涂、沼泽、硬地面以及高原缺氧等复杂条件的勘察工作，并在2003年的西藏盐湖勘探任务中显示出优越的性能。     

青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖-当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩-地热水-盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。     

西藏扎布耶盐湖总盐含量遥感定量分析

在水体遥感理论的基础上,利用三维盐指数、主成分分析、相关分析等方法,对浓度高、成分复杂的西藏扎布耶盐湖的总盐含量进行了定量研究。揭示了扎布耶盐湖总含盐量的多中心分布以及北湖的总含盐量比南湖的高、南湖有明显的退化趋势的空间变化规律;建立了高含盐量复杂成分卤水的三维盐指数：NS（TM3/TM7、TM3/TM4、TM3/TM5）;探索了在三维盐指数基础上分离总含盐量信息的遥感方法--主成分分析法：PCA（TM（3/7、3/4、3/5））,得到3个组分的图像数据,其中PC1与总含盐量信息相关性最强;最后,基于上述研究建立了高含盐量复杂成分卤水的遥感模型：Y=aX+b, X为PC1图像亮度值,Y为总盐含量,a、b为系数。该项研究对中国西部地区盐湖的调查有一定的指导意义。     

西藏扎布耶盐湖卤水演化的Pitzer模型模拟

扎布耶盐湖是西藏高原代表性的富锂硼碳酸盐型盐湖。本文利用Pitzer模型模拟计算了西藏扎布耶盐湖冬季与夏季卤水、补给河流-泉水的低温(2℃)、常温(25℃)和高温(50℃)蒸发结晶过程,结果表明,扎布耶盐湖卤水可以由现代成分的河流-泉水蒸发浓缩形成,扎布耶盐湖的沉积组合与河泉水蒸发浓缩的矿物结晶规律吻合;而冬、夏卤水蒸发模拟结果与卤水蒸发实验结果基本吻合,但对矿物结晶顺序、矿物组合规律以及温度-季节性成分变化的影响等方面,提供了更多更详细的数据与认识。说明Pitzer模型对研究西藏富锂硼碳酸盐型盐湖的地球化学成因和盐田工艺都具有重要参考价值。     

近代盐湖沉积物中的生物标志化合物

    生物标志化合物是在沉积有机质地质演化过程中可保留其原碳骨架的生物分子，具记录沉积环境和沉积有机质热演化历史的功能。用有机地球化学方法（气相色谱、气相色谱/质谱、热解色谱和同位素质谱）对采自我国西部盐湖的近代沉积物进行了大量研究，而且对盐湖沉积环境地球化学特征、有机质组成与早期成岩作用的关系和各种生物标志化合物指标进行了更加深入细致的探索。研究结果表明干酪根碳同位素组成（δ¹³C PDB）和盐湖类型有关系，例如，硫酸盐型湖的干酪根δ¹³C 值较重，而碳酸盐型盐湖的δ¹³C值则较轻。姥鲛烷/植烷比（Pr/Ph）、总三环萜烷/总萜烷（%）、孕甾烷/甾烷比（%）、伽玛蜡烷/αβ—藿烷和三芴系列化合物组成三角图等生物标志化合物指标可以用来判识沉积环境的盐度。通常，在盐湖或咸水沉积环境中，除额吉卓尔盐湖样品因采自边缘，Pr/Ph比值较大而外，其余各盐湖样品的Pr/Ph比值一般≤1.0，而其余各比值均明显大于在淡水湖中的比值；三芴系列化合物三角图中，各盐湖样品均集中分布在硫芴含量高的区域。与我国各典型沉积环境中的原油及古代岩样的分析结果作了对比，发现同样表现出上述规律，故认为是良好的识别标志。正构烷烃分布、甾烷相对含量及某些特殊生物标志化合物的含量如三环二萜烷可以用来划分可溶有机质类型。察汉卓和查干诺尔盐湖可溶有机质中，正烷烃以低碳数占优势，显示其组成主要来源于低等水生生物；额吉卓尔盐湖则以高碳数为主，显然与边缘相陆生高等植物的输入有关；而小柴旦盐湖正烷烃高低碳数分布均衡，说明高等植物与低等水生生物同时输入。C₂₇～C₂₉正常甾烷及三环二萜烷的组成与分布也显示了相似特征。
    另外，还发现了多种非常规生物标志化合物，报导了其 m/z 217、m/z 231、m/z 245、m/z 259离子色谱特征。这些特征离子大多由三芳甾烷产生。三芳甾烷是由生物分子（甾体）在地质条件下演化而成的。盐湖沉积物中大量该类化合物的发现意味着含盐沉积环境及其继后的早期成岩作用在甾体的这种芳化过程中起着积极作用。