“我很幸运赶上了一个需要资源的时代，是国家的大发展成就了我们这代人的矿产资源研究事业。”

——中国工程院院士、著名盐湖学家

郑 绵 平

2020年1月

云南思茅盆地山路上

有位86岁的老人拄着树枝艰难行走

2020年1月云南思茅盆地野外考察

他就是中国工程院院士

著名盐湖学家

郑绵平

这只是他盐湖研究生涯中的

又一次野外工作

中国工程院院士、著名盐湖学家 郑绵平

他在野外跑了一辈子

被称为“为盐湖而生的人”

半个多世纪

考察过上百个盐湖

走遍条件恶劣的高原无人区

研究领域涉及

钾盐、硼、锂、铯等

盐类矿产资源

2002年无人区科考途中观察野外露头

上世纪50年代

百废待兴的新中国开始了找钾征程

郑绵平的科研事业从此开启

1957年首次在察尔汗盐湖发现了钾盐矿物

——新沉积的光卤石

1956年在大柴湖取样

1980年

在扎布耶盐湖发现新矿物

——天然原生碳酸锂

1982年在扎布耶湖进行现场盐矿鉴定（左一 郑绵平)

本世纪初提出

“海陆并举，固液并举、深浅并举”

近些年研究发现

“新型杂卤石钾盐矿”

在高原腹地

建立三个长期科学观测站

坚持30年观测

1984年 郑绵平（中）在扎布耶北湖观察盐藻

盐是什么？

在普通人眼中可能只是调味品

在科学家眼里

则是分布广且种类多的天赐资源

藏着地球财富和地球秘密

2005年西藏野外考察

他持续致力于学科创新

探索研究成果产业化

呼吁发展

“盐湖农业” “盐类学” “类地行星盐类学”

2005年郑绵平在西藏野外考察

人在岁月中行进

会遇到多次选择

很多选择会因多个兴趣点的插入

而走出复杂的生活轨迹

但他所有的人生轨迹

都集中在盐湖资源的

研究发现及拓展应用上

2018年柴达木盆地野外地质考察

“加强基础研究和技术创新的结合

掌握独立知识产权

才可能不被别人卡脖子

才可能走到世界学科前沿”

他是中国工程院院士

著名盐湖学家

郑 绵 平

 

毕生探求尽在盐湖

——记中国工程院院士、著名盐湖学家郑绵平

一位老人以树枝为杖，艰难行走在思茅盆地杂草丛生的小径，郑绵平的学生张雪飞应采访邀请发来这一照片，“这是郑院士正带我们做云南钾盐科考项目”，她解释说，“时间是2020年1月，春节前夕”。只有一行人背影的模糊小照，让记者联想起27年前在西藏采访时第一次见到郑院士的场景——被高原风蚀成的经典藏民面孔和难以听懂的福建口音。86岁了，还在出野外！

人在岁月中行进，会遇到多次选择，很多选择会因多个兴趣点的中途插入而走出复杂的生活轨迹，但郑绵平很专一，他所有的人生轨迹，都集中在盐湖资源的研究发现及拓展应用上。

让中国告别无钾盐矿床的时代

中国是农业大国，钾肥需求量大。然而由于自然禀赋复杂，在相当一段时间，“缺钾”成为国家发展的软肋之一。

上世纪50年代，百废待兴的新中国开始了找钾征程。1956年，刚刚从南京大学毕业的郑绵平坐着简陋的汽车随化工部地质普查组来到柴达木盆地。一望无边的盐碱地考验着所有来人。但是，此行采集到的样本却出现了含钾高的情况，这难道意味着什么？

怀着疑问，第二年郑绵平随中国科学院的科考队再赴柴达木。有天散步，他在路边坑壁上发现了光卤石结晶矿体，这不是钾盐矿物吗？他和同事们一阵惊喜。随即，他们进行了涵盖全湖的坑探和钻探，最终圈定了120平方千米范围内断续分布的老光卤石，以及遍及察尔汗盐湖的富钾卤水。1958年，已经调到地质部矿物原料研究所的郑绵平主笔对此次考察做了详实的调查报告。在报告中，他首次估算该盐湖卤水氯化钾资源量为1.508亿吨。这一估算结果，被之后地质队的勘查报告所证实。第二年，察尔汗盐湖固体钾盐矿床依靠土法上马成功生产出了氯化钾，当年就产出几十吨的钾盐。中国从此告别了无钾盐矿床的时代。

收获了找矿的第一次喜悦，郑绵平信心大增。此后，他像着了魔一样不停地往西部盆地跑，从青海察尔汗盐湖，到西藏扎布耶盐湖，到新疆罗布泊，到四川和云南……在半个多世纪的盐湖研究生涯中，他考察过上百个盐湖，走遍青海、西藏、新疆等地的条件恶劣的高原无人区，研究领域涉及钾盐、硼、锂、铯等盐类矿产资源。

创新海陆并举成钾思路

钾盐的溶解度大，需要稳定环境才能得到沉积，而中国地质构造的特征是活动性大、陆块小。相对不稳定的地质背景，使得我国盐盆地具有破碎、埋深和变形的特点。

在不断的找钾实践中，郑绵平对中国钾盐有了越来越清晰的认识：“中国地质条件复杂，不能完全套用传统教科书，要从地质实际出发解决我们自己的找矿问题。”

本着这样的思考，他主张要“海陆并举、固液并举、深浅并举”。一方面探索创新发展陆相成钾理论，提出了柴西第四系新层系承袭“砂砾型”成钾新思路；另一方面，在海相找钾上也取得了一系列突破。

在新一轮地质调查工作中，郑绵平团队在川东北发现“新型杂卤石钾盐矿”。他认为，这种杂卤石散布于岩盐层中，在深部较易溶于水，这个观点已经被企业采用水溶法溶采钾盐的生产实践所证实。

基于特提斯侏罗纪大规模成钾理论认识，他提出滇西南“二层楼”成钾模式，以此指导钻探验证，取得了侏罗系海相固体钾石盐矿重要发现。

他主持的地调项目通过研究组“油钾兼探”大量岩屑调查，终于在库车盆地发现厚层钾石盐矿层，指明了该区古近纪海相固体石盐的良好资源前景。

探索硼、锂产业化发展之路

盐是什么？在普通人眼中可能只是调味品的盐，在科学家眼里，则是分布广且种类多的天赐资源，藏着地球财富和地球秘密。郑绵平告诉记者，广义“盐湖”涵盖古今盐类资源，既包括深浅部、固液态的盐碱硝普通盐类，也包括钾、镁、硼和锂、铯、铷、溴、碘及盐生物等综合资源。对这种资源的价值认知和开发利用，是随着发展需求和科技进步逐步展开的。

上世纪50年代末到70年代，郑绵平盐湖研究的主战场从青海转至西藏。他先是在班戈湖研究硼酸盐，进而深入到阿里地区，发现了一批硼、钾、锂矿产及新类型的镁硼矿床。

与许多人不同的是，郑绵平不仅着力于勘查资源，而且还探索找矿成果转化和产业化道路。

上世纪70年代初，为解决西藏阿里地区经济发展问题，他曾向阿里地区行署提交阿里地区硼矿资源与开发咨询报告。这份报告当即被地方政府采纳，成为该区硼矿山建设的依据，并很快取得社会经济效益。

说起来，早在上世纪50年代察尔汗盐湖科考报告中，郑绵平就在估算卤水氯化钾资源量的同时，估算出该湖还有氯化锂资源量300万吨。

1980年，他主持盐湖队在扎布耶盐湖打钻取样，发现扎布耶盐湖的沉积物中锂的含量很高，显微镜下观察，能看到许多细小、针状的东西。这种天然的碳酸锂矿石，他起名叫“扎布耶石”。“扎布耶石”后经国际矿物学会新矿物命名委员会确认为新矿物。

4年后，郑绵平带队开展扎布耶盐湖资源野外调查，从地质勘查、长期观察，到盐湖扩试，到太阳池积热析锂，再到碳化法加工提纯，研发出了扎布耶盐湖锂资源开发利用成套新技术，并实现了产业示范。2006年11月，国家西部大开发示范工程项目“西藏扎布耶锂资源产业化示范工程”通过竣工验收，该工程以郑绵平团队的核心技术为支撑，建成了我国首条盐湖提锂工业化生产线。

对于郑绵平，盐湖是实现产、学、研的结合的重要平台。从1990年起，他和团队相继在高原腹地高海拔的扎布耶、当雄错和班戈错建立了3个长期科学观测站。高海拔地区，缺氧、风寒、日烈、交通不便，他们克服种种困难，坚持30年观测，为高原盐湖开发和环境保护积累了珍贵的基础数据。

在全球需求盐类新资源时代呼吁拓展盐类学

盐湖研究让郑绵平获得了很多荣誉，这些荣誉包括国家科技进步一等奖、二等奖，李四光地质科学奖地质科技研究者奖和何梁何利科技进步奖等。2014年和2017年，他两次当选国际盐湖学会主席。所有荣誉的背后都是艰苦付出。因为干得太拼，郑绵平曾被人称“为盐湖而生的人”。

一个地道的南方人，却迷恋西部，甘愿将一生抛洒在青藏高原，郑绵平的理解是——“我很幸运赶上了一个需要资源的时代，是国家的发展成就了我们这代人的矿产资源研究事业。”

1934年，郑绵平出生在福建漳州贫穷家庭，经历过战乱逃难。新中国成立后，在国家的救助下，他顺利完成学业并开启科研生涯。满怀赤子之心，他希望用自己的方式为祖国建设作贡献。

耕耘盐湖事业一辈子，现任自然资源部盐湖资源与环境重点实验室主任的郑绵平有几点体会：一是要坚持不懈注重野外工作，“要多到野外调查，领悟大自然奥秘，才能取到科学真经”。二是要立足解决实际问题，“科学家不能只满足发论文，科学研究和产业化结合起来才能有更大的价值”。三是要不断开拓思路，延伸新的学科生长点。

一直以来，郑绵平都在呼吁发展“盐湖农业”“盐类学”和“类地行星盐类学”等。自然资源部成立后，他的这种意识更加强烈。“盐湖不仅能为人类提供资源，而且是我们研究古今生态变化的天然实验室”。郑绵平认为，新时代的盐类学要适应盐资源的全球新需求，在自然资源科技领域发展中，要充分利用信息技术环境开展跨学科协同创新，构筑盐类大科学、大产业。“加强基础研究和技术创新的结合，掌握独立知识产权，才可能不被别人卡脖子，才可能走到世界学科前沿。”他说。

近日，由中国地质调查局国家地质实验测试中心赵文博、马生凤、孙红宾、张保科、许俊玉研发的“混合溶剂分解电感耦合等离子体光谱仪分析重晶石的方法”获国家发明专利授权，专利号ZL 2019 1 0983117.9。

重晶石是重要的稀土矿伴生矿物。由于重晶石主要成分硫酸钡的超低溶解度（pKsp为9.96），目前该类伴生矿中难溶矿物重晶石的分析（尤其是分解方法）成为制约元素分析的瓶颈。现有技术中，重晶石分解有碳酸钠半熔法、改进半熔法，过氧化钠碱融法、酸溶过滤法、中子活化法、离子交换法等，检测方法主要以重量法和X射线荧光光谱法为主。普遍存在步骤繁杂，检测精度低等缺陷。

针对以上问题，本发明通过研究筛选出一种可以打开重晶石结构的混合溶剂，结合常见的电感耦合等离子体光谱法分析该类重晶石伴生矿物中的元素含量。

操作简单快速，具有流程短、成本低、绿色环保等特点，具有重要的科学研究及实际应用价值。

铌（Nb）和钽（Ta）是尖端技术装备仪器制作中不可或缺的重要金属原料，铌钽资源已被各国列为关键金属，成为重要的战略资源。寻找中大型、单一以及高品位的铌钽矿床是亟待解决的资源战略问题。Nb-Ta矿床多寄存在高分异的酸性岩石中，如花岗伟晶岩、富Li-F花岗岩和一些碱性侵入岩。近些年，学界围绕发生稀有金属矿化的高分异花岗岩成矿开展了大量研究，但在Nb、Ta富集的控制因素以及Nb-Ta氧化物的结晶习性等问题上仍然存在争议。

 

图1（a）中国大地构造简图；（b）华北克拉通构造简图（据Zhao et al.，2005修改）（B）大青山区域地质图（据Wang et al.，2015修改）

　　内蒙古武川县赵井沟矿床是新近发现的大型铌钽稀有金属矿床，揭示了内蒙中—东部地区具有稀有金属的重大成矿潜力。由自然资源部中国地质调查局地质研究所和中国地质大学（北京）联合培养的硕士研究生吴欢欢对内蒙古大青山地区赵井沟大型铌钽矿床开展了详细的调研，厘清了赵井沟铌钽矿床的成矿年代、岩石学成因以及Nb、Ta富集的岩浆—岩浆热液过程。

图2 赵井沟铌钽矿床成矿模式简图

研究结果表明：

1.赵井沟铌钽矿主要寄存在以脉状侵位于虎头山岩体周边的花岗细晶岩、天河石伟晶岩、含天河石的钠长花岗岩和虎头山岩体顶部的似伟晶岩壳中。矿化的花岗细晶岩脉和虎头山岩体侵位时间分别为127 ± 2Ma和126 ± 1Ma（锆石SIMS U-Pb定年），属于白垩世同一期侵位。全岩地球化学与矿物化学分析显示赵井沟铌钽矿化脉与虎头山似伟晶岩壳和碱长花岗岩具有相似的演化趋势，虎头山岩体的母岩浆应该是赵井沟铌钽矿成矿物质的直接来源。

2.虎头山岩体与矿化岩脉等各类岩石均属于A型花岗岩岩类。虎头山碱长花岗岩与花岗细晶岩中锆石具有较负的εHf(t)值（-6.80~-12.95），锆石Hf同位素计算的二阶段模式年龄（TDM2）为1997-1611Ma。虎头山岩体的原始岩浆源于古元古代地壳在区域韧性伸展过程中发生的减压熔融。

3.Nb、Ta在虎头山岩体母岩浆早期结晶过程中不断发生富集。在虎头山岩体母岩浆结晶的晚期阶段，强烈富集Nb、Ta的富卤素熔体从晶粥中分离，并向岩体顶部聚集形成似伟晶岩壳和矿化岩脉，直接导致了Nb-Ta的矿化。矿化岩脉中广泛发育的钠长石化、镧系元素“四分组”效应以及极低的Nb/Ta比值表明其经历了岩浆-热液转换阶段，后岩浆热液流体与（半）固结岩脉发生了亚固相线再平衡。部分铌铁矿的两期生长结构指示，后岩浆流体对于Nb-Ta成矿也有一定贡献。

4.氟元素（F）在虎头山岩体母岩浆演化和赵井沟铌钽成矿过程中具有重要作用。F在熔体中的不断富集增加了Nb、Ta在熔体中的溶解度，同时通过解聚熔体降低熔体的粘度，使得富Nb-Ta的残余熔体在虎头山岩体母岩浆结晶的最晚期阶段从晶粥中分离上升，并结晶出具有经济价值的铌铁矿。

本研究明确指出花岗岩浆的高度分异演化、晚期富卤素熔体从晶粥中分离并向岩体顶部汇聚是导致Nb、Ta富集成矿的关键性因素， Nb-Ta氧化物主要形成于岩浆阶段，并受到一定程度的后期热液活动的改造。本研究同时提出了赵井沟铌钽矿床的成岩成矿模型，为研究同类型稀有金属花岗岩的形成、演化和成矿提供了新思路，也为地勘单位和矿业企业在区内寻找同类矿床提供了重要的工作思路和基础资料。

本研究成果由国家重点研发计划项目(2017YFC0601305)、国家自然科学基金项目（41972225，41402054）和中国地质调查项目(DD20190001)联合资助。研究成果发表于国际矿床学知名期刊《Ore Geology Reviews》上：Wu, H.H., Huang, H.*, Zhang, Z.C., Wang T., Guo L., Zhang Y.H., Wang W., 2020. Geochronology, geochemistry, mineralogy and metallogenic implications of the Zhaojinggou Nb-Ta deposit in the northern

日前，中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所申请的发明专利“一种从钼冶炼废酸中回收铼的方法”获国家知识产权局授权，专利号为ZL 201510928911.5。

本发明采用复合胺基乙烯系弱碱型阴离子交换树脂从钼冶炼废酸中回收铼，对铼饱和吸附量大，解吸液中铼含量较废酸中铼含量富集100倍以上，铼回收率高达98%以上。同时，该发明利用高铼酸铵、钼酸铵、硫酸铵的溶解度差异，采用蒸发结晶操作高纯高铼酸铵，所得高铼酸铵的纯度达99.9%以上。

金属铼作为一种稀有高熔点金属，在工业上有着重要用途。但因铼资源较少有独立矿床，主要是钼矿、铜矿开发利用过程中的副产品，国内大部分铼资源都没有得到高效回收利用而白白流失。据了解，目前工业上多用离子交换法回收钼冶炼废酸中的铼，但常用的离子交换树脂多为强碱性阴离子交换树脂，回收率较低，且使用寿命短，导致生产成本增加，同时，常用的解吸液也成本高且具有毒性。郑州综合利用所该发明有效解决了这一难题。该种从钼冶炼废酸中回收铼的方法工艺简单、环保，操作简便，不产生新的污染物，且便于规模化生产应用。

目前，该方法已在洛钼集团下属公司成功实现工业应用，效益显著。