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郑绵平

郑绵平,男,1934年11月生,福建省漳州市人。1956年南京大学地质系毕业。1987年任研究员,1994年当选为国际盐湖学会副主席。现任地科院盐湖中心主任、国际盐湖学会执委、兼任西藏人民政府咨询委员。是我国盐湖科学及其矿业的奠基人和开拓者之一。1995年当选中国工程院院士 [1]

1934年11月,郑绵平生于福建省漳州市西桥街一个手工业者家庭。他父亲虽然没有多少文化,但是,却成为他的第一位启蒙老师。每当他父亲做竹器休息时,总喜欢给他讲一些民间流传的英雄故事,如精忠报国的岳飞、宁死不屈的文天祥等,使他从小立志要做一个对国家对民族有用的人。他在漳州市第一中学度过了中学时代,教化学的钱学正老师、教物理的朱国政老师等生动活泼的引导、深入浅出的比喻、博学多才的示范,诱导了他对科学的兴趣。

1956年,22岁的郑绵平从南京大学地质系毕业,填写的志愿是希望去祖国边疆工作,没想到却被分配到北京化学工业部地质矿山局,报到伊始,就由该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。他经西安、西宁到达大柴旦镇,实现了到艰苦的边远地区工作的理想。他们先后调查了大柴旦湖、马海湖和察尔汗湖。回京后,普查组由他执笔撰写了《青海省柴达木盆地硼砂、钾矿调查报告》,这是他参加工作的“处女作”,他从取得的第一手资料出发,根据分析结果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。嗣后,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。

1957年,中国科学院成立了柴达木盐湖科学调查队,队长为中科院学部委员(院士)柳大纲教授,副队长为北京地质学院的袁见齐教授。郑绵平由化工部地矿局派去作为代表参加。参加该队的单位还有上海化工研究院、轻工业部盐务局等。该队到青海西宁暂休期间,柳大纲先生组织来自各系统、各单位的就盐类物理化学、化学分析、盐化工、明矾石提钾和盐湖地质等方面进行了交流。柳先生率先垂范,作了开场发言,强调不同学科要相互学习和渗透来研究盐湖。郑绵平从这些活动中学习到许多本专业以外的知识,并能重视以多学科综合的观点和方法来研究地质客体。他们考察队在柴达木盆地的大柴旦湖施钻发现镁硼酸盐矿层,又在察尔汗盐湖发现新沉积的钾盐矿物光卤石,继而提出陆相钾盐矿床理论。

1957年底,郑绵平返京后,随李悦言总工程师调到地质部。不久,他受到宋应副部长的接见,陪同接见的有柳大纲先生和中国科学院学部委员(院士)、地质部矿物原料研究所副所长孟宪民教授。宋副部长说,根据柳先生建议和领导磋商,让郑绵平仍代表地质部门继续参加中科院柴达木盐湖科学考察队工作,他表示愿去孟所长领导的矿物原料研究所,从事矿产资源研究。

1958年夏,柳大纲先生支持年轻人的建议,让郑绵平带领一个调查组去西藏北部班戈湖工作。

1959年参加了中科院西藏综合科学考察队,直至1966年“文化大革命”开始时为止。这期间在19581960年又利用回北京整休期间去北京地质学院进修了盐类矿床与地球化学,开拓视野,更新知识,不断充实自己。

1963年晋升为工程师。“文化大革命”期间,因出差较为困难,从事中国东部古代盐类矿床研究工作达8年之久。

在改革开放新时期,喜逢“第二个科学春天”,郑绵平参加了地质部(地质矿产部)青藏高原地质调查大队(19801985年),担任盐湖队队长,并于1980年晋升为副研究员,参加并领导了中国地质科学院盐湖调查队(1986年至今)。

1986年被授予“国家级有突出贡献的中青年专家”称号,1987年晋升为研究员。

1989年,获省、部级科技进步一等奖各一项。

1990年获国家科技进步一等奖。

1991年获李四光地质科学奖。

1995年获香港何梁何利基金地球科学奖。

1998年获国家科技进步一等奖。

2000年他还荣获中国工程科技(光华)奖。

他先后被聘为西藏计经委顾问和西藏矿业总公司首席技术顾问。1992年他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年当选为国际盐湖协会副主席。1995年5月当选为中国工程院院士。1997年3月任地质矿产部(现国土资源部)盐湖资源与环境开放研究实验室主任。

1998年12月30日《科技日报》头版头条发布消息:“在广大读者热情参与下,《科技日报》与首都新闻界、两院院士共同评出1998年中国十大科技新闻……”,其中的第六条就是“中国发现新矿物天然碳酸锂……”,这是郑绵平为首的科研集体所取得的成果。

提出盐湖学(Salinology)研究方向,“它是研究盐湖体系的化学、物理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”。提出“盐湖农业”和盐湖地质生态学新概念,以此理论研究为指导 [1]

西藏盐湖研究及锂、硼矿的新发现

郑绵平早在19581961年即深入藏北、藏南湖区考察,然而开展全面盐湖矿产和生物研究,并结合开发工作研究西藏盐湖却是在20世纪80.20世纪90年代。早在20世纪50年代后期,青藏高原某些碳酸盐盐湖微细的“淤泥”沉积中,即已发现其含锂较高,但锂在其中的赋存状态多年未搞清,有些人将其归因于粘土对锂离子的吸附作用。郑绵平在1965年初步研究发现,这种“淤泥”沉积中锂与碳酸盐的含量呈正相关,推定可能有含锂碳酸盐矿物存在。到1980年,他主持盐湖队在班戈湖和扎布耶湖打钻取样,终于先后查明该类微细含锂沉积主要为:含锂菱镁矿(新矿物变种)、含锂白云石(新矿物变种)和扎布耶石(新矿物天然原生碳酸锂)。新矿物扎布耶石已得到国际矿物学会新矿物命名委员会的承认。这样一来,就解决了中国20余年来悬而未决的该沉积中锂的赋存状态之谜。美国人经过长期研究,把各种新生代的湖泊含锂沉积归因于含锂蒙脱石。美国地质调查所的锂矿专家J.D.维因(Vein)曾说:“未知有天然锂盐存在,如果有也是特别难以鉴定。”这项研究的突破还意味着:发现和确立了一种新的、巨大的沉积型潜在锂矿床类型。以往的教科书认为,只有在内生条件下锂才能交代异价镁,但这一发现则提供了一个在外生条件下锂可以类质同像交代镁的首例。这些研究成果,使中国在该领域跃居世界领先水平。这项研究之突破,还意味着发现和确立了一种新型的、沉积潜在锂矿床类型,其规模和品位都达到工业标准,且易于提炼,具有重大经济意义。

郑绵平数十次进入青藏高原考察。1990年他主持在高原腹地海拔4422米的扎布耶湖心岛上,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”,还组织地质、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。并已取得重要进展,为建立中国盐湖锂产业奠定了初步基础。他在长期的科研实践中,演绎出“多级盐湖成矿”模式,建立了“湖区湖系湖群湖链”的内陆湖盆体系,以及“高阶湖低阶湖”成矿系列理论。这个理论对形成盐湖的重要属性(湖盆演化、物质来源、盐分迁移方式、富集成矿条件和过程等),用互相联系和运动的系统论观点加以概括。他以此理论为指导,首次全面划分了高原湖成矿带,提出了不同类型盐湖的找矿方向,多次成功地找到了有经济价值的硼酸盐和硼、钾、锂、铯卤水矿床,特别是发现和带队勘探了有重要经济意义的扎仓茶卡、基步茶卡新类型镁硼矿床和加波错等重要硼矿。

青海盐湖考察与陆相钾盐矿床的发现

1956年,李悦言、柳大纲、袁见齐等科学家先后组织和促进了中国西部青海、西藏等区盐湖科学考察和地质勘探。初出茅庐的郑绵平,夤缘时会,加入了这一具有远大前途的科研行列。

在20世纪50年代中期,国内外还未发现现代陆相盐湖固体钾盐矿床(钾石盐、光卤石),已知的固体钾盐矿床都是海相。某些矿床学教科书和论着中认为,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,加上干湿周期性气候,难以使盐湖中钾分达到富集沉积固相钾盐阶段。1957年郑绵平出发去考察柴达木盐湖之前,去北京地质学院拜访了袁见齐教授,袁见齐虽为中科院柴达木盐湖科学考察队副队长,但因有要事不能出野外。袁先生对郑绵平提出去柴达木盐湖找硼矿大有希望,但对于钾盐,他根据当时的研究水平,对郑绵平谈到的还是上述论点。

1957年10月2日,也就是郑绵平到达柴达木盆地察尔汗盐湖的第二天清早,郑绵平与柳大纲先生在盐壳大道上边走边商谈工作时,注意到路边每隔10米多远就有一个浅坑,坑内距地面20厘米以下,全为晶间卤水充满。郑蹲下仔细观察,见浅坑有蚕豆大小的闪亮透明斜方锥状晶体附着,他抠下几颗观察、舔尝,感到有一丁点的“辣味”。经柳先生观看,再经化学分析论证,发现是一种钾盐矿物,新沉积的光卤石(KClMgCl26H2O)。后来经全湖的坑探和钻探,圈定了120平方公里面积内断续分布的老光卤石以及全湖的富钾卤水。由郑绵平主笔撰写了第一份柴达木盐湖的科学考察地质报告郑绵平等?1958?柴达木盐湖科学调查报告中国科学院柴达木盐湖科学调查队?地质部矿物原料研究所印刷。,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。该队化学、化工人员创出一种很简便的氯化钾加工方法,帮助海西蒙古族藏族自治州土法上马,成功地用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。袁见齐教授在1960年总结学习毛泽东着作“两论”心得体会时,特别联系察尔汗盐湖钾盐矿床的发现过程,强调指出,科学研究应从客观实际出发,不能囿于传统概念。

郑绵平根据1956年实地调查的材料,明确指出,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(19581967年)地质勘查和当地地质队求得的数据所证实。

郑绵平还根据在大柴旦北部温泉内富硼锂补给水的数据,指出其硼锂的主要来源与南祁连山断裂带的古代和近代含硼锂的热水活动有关。这个论断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。他沿着这一思路,在青藏高原盐湖区作了大量地热水与盐湖物源研究,首次划分出高原5条地热带,发现地热温泉与盐湖中有用矿物元素的密切关系,进而提出“岩浆热水成矿”的观点。从1980年开始,他进一步探索大陆热水成矿作用的课题,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,从胶体化学原理作了推想,并主持进行4年大量室内外研究和样品加工试验研究,证实了他的推想,从而查明了含铯硅华为含铯水的二氧化硅矿物系列,相继找到了4个新的铯硅华矿床。根据他的预测和验证,沿着雅鲁藏布克什米尔地热带,存在着一个罕见的世界级铯金属成矿带,其规模大,品位高(达工业指标),成带分布,其资源量具有很高的潜在经济价值。这项研究成果,不但发现了新类型铯矿床,而且还提出了低盐度热流体成矿理论研究的新课题。

从事盐类矿床地质和盐湖综合资源及热水矿床研究达42年,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;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,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(Li2O3)和两种矿物新变种,解决了国内外长期未解决的难题,扩展了一种新的潜在沉积锂资源 的巨大远景。他提出高原盐湖硼、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。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。

参与发现青海察尔汗钾盐湖、主持发现西藏扎仓茶卡镁硼矿和新类型铯硅华矿床等;查明锂在盐湖沉积中的赋存状态,发现新矿物扎布耶石等,从而发现具有重大经济价值的新类型扎布耶湖锂矿床。并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技术突破,为中国重新占领锂盐国际市场提供关键的技术支持。

盐湖生态环境资源研究与“盐湖农业”理论

1982年,郑绵平在扎布耶湖发现大面积天然嗜盐菌、藻,对其进行地质生态条件研究,证明这种藻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,从而填补了中国这一领域研究的空白,引起国内外有关方面的关注。他在国家自然科学基金资助下,和他的学生通过对嗜盐菌、藻的研究,对某些形式硼酸盐沉积机制的探索,发现盐藻有较强的亲硼性,可浓集相当量的硼分,其死亡堆积层还可转溶出硼,并形成大量腐殖酸。据此,他提出“生物成硼作用”的新观点。这对阐明某些现代和古代硼矿床成因开辟了一条新思路,在国内外均属先行。1990年以来,他进一步查明了盐藻的盐度、pH值和营养物等天然生长因子,还发现了多处具有开发前景的卤虫资源。

郑绵平从盐湖(盐田)生态系统的开发远景分析出发,提出“盐湖农业”的概念,它既是一种盐水或水产养殖业,又与盐水域周缘耐盐生物群密切相关,进而构成水产农牧业研究开发的新领域。但是它仍具有农业生产之基本属性,即它的经济再生产同自然再生产交织或“一致”。因而它仍属农业范畴,故称为“盐湖农业”。按此概念,盐湖不仅是无机盐产地,而且也是一种新型“农田”;它不但可广泛捕捞和养殖盐藻、卤虫、螺旋藻、某些耐盐鱼种和鸟禽等促进新形态农禽、渔业,以及盐湖盐卤特殊机制在工农业的应用,又可种植湖缘耐盐农作物。它是人类索取蛋白质、食物色素、脂肪等食物和多种工业、科学材料的新领域。

中国杰出科学家钱学森曾将21世纪的生物技术称为“第六次产业革命”,并在1994年4月24日给郑绵平回函中说:“盐湖农业不同于一般意义的农业,是利用盐湖生态环境及日光,通过生物生产商品,是农、工、贸与现代科技相结合的知识密集型产业。”“盐湖农业是21世纪的产业。”

获得国家科学技术进步奖一等奖(1990年)和二等奖(1997年、2003年)计三项(第一获奖人);部级科技进步奖一、二等奖和省科技进步奖一等奖共五项;李四光地质科学研究奖;何梁何利基金科学与技术进步奖;中国工程科技光华奖;获国家有突出贡献的中青年科技专家和全国先进工作者及四个部委“九五”项目先进个人奖。2002年当选全国50名杰出专业技术人才。

1995年当选为中国工程院院士。

郑绵平,向 军,魏新俊. 青藏高原盐湖,科学技术出版社,1989 [2]

郑绵平,王秋霞,多吉,刘杰. 水热成矿新类型,地质出版社,1995 [3]

郑绵平 主编. 盐湖资源环境与全球变化,地质出版社,1996 [4]

高世扬,宋彭生 ,夏树屏,郑绵平. 盐湖化学,科学出版社,2007 [5]


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