继往开来、创新跨越、再铸辉煌--在中国科学院青海盐湖研究所成立40周年庆祝大会上的主题发言

伴随着我国盐湖资源开发前进的脚步，中国科学院青海盐湖研究所走过了40年的历程。今天，我们迎来了盐湖所建所40周年这个喜庆的日子。在此，我谨代表盐湖所党政领导班子和全所职工，向40年来关注、关心、关怀我所建设与发展、给予我所信任、支持、厚爰的领导、专家和各界朋友们；     

Geochemistry of Brines from Salt Ore Deposits in Western Tarim Basin

In the geological evolution of the Tarim Basin, many transgressions and relictions happened. So there have been plentiful sources of salt. Moreover, because of uttermost drought, a lot of salt has been deposited. It is possible to find potash salt in this area. In our fieldwork, we have found salt and brine in western Tarim Basin. Based on a geological survey and the characteristics of sedimentary facies and paleogeography, this paper deals with the geochemical parameters and discusses the possibility of formation of potash salt in terms of the chemical analyses of samples collected from western Tarim Basin. Results of brine analysis lead to some conclusions: most of these salt brines have eluviated from very thick halite beds, mainly chloridetype salt and this kind of halite does not reach the stage of potash deposition in all aspects; WKSL (Wukeshalu) occupies a noticeable place, and we should attach importance to this district because there have been some indicators of the occurrence of potash deposits as viewed from the contents of Br and K. Finally, low Br contents are recognized in the Tarim Basin as a result of salt aggradation, and this point of view has been proved by the results of this experiment and the data available. It cannot depend upon the index of Br to judge the evolution stage of halite. We must look for other facies of potash except marine facies.     

西藏高原扎布耶盐湖卤水铀富集规律研究

通过野外调研和数据分析,认为扎布耶盐湖周边蚀源区火山岩具有铀元素高度富集的特征,经风化、迁移最终汇集到盐湖中;扎布耶盐湖周边河水、咸水湖和泉水相对铀含量均较高;扎布耶南湖卤水铀含量为海水铀含量的410倍;在盐类结晶过程中,铀酰离子很难进入盐类晶体中,铀主要以吸附形式沉淀在湖底淤泥中。同时,总结了扎布耶盐湖铀元素富集模式为区域富铀岩体及深部流体铀源持续补给、现代多级咸水湖淋滤蒸发富集和地质历史过程中大湖浓缩作用,该模式可以作为寻找西藏高原富铀湖泊的重要依据。     

达东古湖的形成、发展与消亡

本文通过卫片解释、水化学和Br的地球化学研究以及地质剖面结构分析,论证了达东古湖的形成、发展和消亡过程。文中指出:大约在9000年前,在柴达木盆地达布逊湖以东约200km~2的干盐滩被溶解,形成了一个卤水湖。后来由于河流改道或气候变干旱,湖水被蒸发,湖体自北向南收缩,直到干化。在湖体收缩过程中,盐类矿物按照K~+-Na~+-Mg~(2+)/Cl~--SO_4~(2-)-H_2O五元体系相图所示的规律结晶:石盐析出较早,主要分布在湖的北部;光卤石结晶较晚,集中分布在湖的南部。在这一过程中,钾盐发生了富集,而且富集在靠淡水源比较近的地方。     

青海湖沉积物中的无环类异戊二烯化合物

本文用GC-MS分析了青海湖沉积物中无环类异戊二烯化合物的特征。青海湖沉积物中姥鲛烷/植烷比值(Pr/Ph)都小于1,表明沉积物沉积时的环境是还原(缺氧)条件。沉积物中的C_(18)类异戊二烯酮相对正烷基-2-酮随深度增加有减少趋势,这可能是C_(18)类异戊二烯酮向其烷烃对应物转化的结果。作者还首次报道了青海湖沉积物中的植烯醛和姥鲛烯醛,它们是植醇降解过程中重要的中间产物。它们的检出对植醇成岩过程中各步骤解释具有一定意义。     

西藏扎布耶碳酸盐型盐湖卤水相化学研究

中国盐湖资源丰富,且水化学类型齐全。西藏扎布耶盐湖位于西藏高原腹地,该湖卤水水化学类型为碳酸盐型,已处于盐湖演化晚期,是一个固液共存的盐湖矿床,具有很好的工业开发价值。笔者分别在15℃、25℃下对该卤水进行了等温蒸发实验,研究了在此两个温度下卤水中各元素富集行为和盐类矿物析出规律。并通过讨论其与国内外碳酸盐型和硫酸盐型锂盐湖的卤水蒸发路径和矿物析出异同,指出扎布耶盐湖具有其独特的卤水蒸发析盐路径。在本实验中低温有利于卤水中锂的富集,而高温有利于硼的富集,碳酸锂和钾盐交叉析出,低温时钾的矿物主要为钾石盐,高温时主要为钾芒硝,高温有利于获得高品位的碳酸锂混盐。     

拉果错盐湖卤水蒸发过程中Li+富集行为的分子动力学模拟(英文)

采用分子动力学模拟,研究了西藏拉果错盐湖卤水中阴、阳离子以及水分子间的相互作用行为。以盐湖卤水等温蒸发过程中粒子浓度变化的四个阶段为研究对象,分别计算了不同体系的扩散系数、配位数、均方位移和径向分布函数。计算结果表明,液相浓度越低时,H₂O分子对各离子之间的相互作用有抑制作用,液相中离子浓度越高时,SO₄^2-易与CO₃^2-竞争Li⁺形成离子对,从而影响盐湖卤水中Li⁺的富集。本文研究结果对盐湖卤水中Li⁺的迁移行为作出了机理解释,为盐湖卤水提锂的发展奠定了理论基础。     

柴达木盆地那棱格勒河流域表层沉积物中锂的分布特征

柴达木盆地四湖区卤水锂资源极为丰富,那棱格勒河是其最重要的补给源,查清那棱格勒河流域表层沉积物中锂的分布和赋存特征对深刻理解卤水锂富集成矿过程具有重要意义。以那棱格勒河流域表层沉积物为研究对象,探讨了其中锂的赋存特征及分布规律。结果表明,研究区表层沉积物以砂和粉砂为主,锂主要赋存在粉砂和黏土粒级沉积物中;黏土矿物组成以伊利石和伊蒙混层为主,高盐度卤水环境有利于黏土矿物形成。元素地球化学分析显示,锂主要赋存在伊蒙混层矿物中,较高含量的K对于Li进入伊利石矿物晶格具有一定的抑制作用,Li和B在地质过程中应具有相似的地球化学行为。     

低碳盐湖提锂:高渗透选择性纳滤膜和正渗透膜材料

报道了联合基金项目“面向青海盐湖卤水锂提取过程强化的高性能中空纤维正渗透膜材料的设计研究”的最新进展。研究从吸附/解吸或稀释盐湖卤水出发,采用“纳滤－正渗透膜”耦合工艺纯化和浓缩Li+浓度至3 wt.%用于碳酸锂沉淀。研究重点是制备高渗透分离性能的层层自组装中空纤维纳滤膜和正渗透膜材料。通过基膜孔结构和物化性能与层层自组装纳滤膜性能和界面聚合正渗透膜性能之间的关系研究及系列技术攻关,已完成四寸中空纤维纳滤膜和正渗透膜的制备,技术指标达到项目指标。项目研究为青海盐湖锂提取提供了核心的分离和浓缩膜材料。     

艾比湖原核微生物菌群结构演变与环境因子关系分析

用非培养法获得新疆维吾尔自治区艾比湖湖底沉积物原核微生物菌群组成,并与已有盐湖原核微生物菌群数据进行比对,分析湖泊由淡水湖向盐湖演替过程中原核微生物群落结构变化规律。实验获得艾比湖原核微生物16S rRNA基因序列,并从NCBI数据库下载赛里木湖、柴窝堡湖和顿巴斯他乌盐湖3个湖泊的非培养原核微生物16S rRNA基因序列数据。用不同盐湖细菌和古菌16S rRNA序列信息构建系统发育树并与其理化指标进行典型性相关分析。同源比对及聚类结果显示,艾比湖湖底沉积物中细菌包括4个门,拟杆菌门(Bacteroidetes)占克隆文库的64%,变形菌门(Proteobacteria)占9.4%,厚壁菌门(Firmicutes)占3.4%,放线菌门(Actinobacteria)占2.6%,此外含有未分类类群20.6%。古菌含有两个门,广古菌门(Euryarchaeota,98.3%)和盐纳古菌门(Nanohaloarchaeota,1.7%)。不同盐湖系统发育树结果显示,随盐度增加,盐湖细菌从变形菌门向拟杆菌门演替;古菌从奇古菌门和泉古菌门向广古菌门和盐纳古菌门演替。RDA结果显示,Na⁺、Cl-、SO₄2-和矿化度对盐湖原核微生物多样性结构起到决定性的作用,K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺对艾比湖菌群结构影响作用最为显著。原核微生物群落会随着湖水盐浓度的增加和盐湖化学成分的不同而发生演替。