中國鹽湖科研的重大進展與未來展望訪中國地質科學院鹽湖中心主任，中國工程院院士鄭綿平

本刊記者 段雯娟

中國鹽湖的科學技術取得了哪些進展？未來中國鹽湖學研究的方向是什么？帶著這些問題，本刊記者在近日召開的第12屆國際鹽湖會議上采訪了中國地質科學院鹽湖中心主任、中國工程院院士鄭綿平。

《地球》：請介紹一下目前中國鹽湖區的大致分布情況。

鄭綿平：中國鹽湖區分布于北半球鹽湖帶東部，生成于復雜多樣的地貌地質環境，青藏高原及其北部分屬于構造活動區和構造穩定區，從地球上海拔最高的青藏高原寒旱帶鹽湖到中溫帶亞旱區吐魯番盆地艾丁湖湖面，中國鹽湖區大致沿北緯28度～52度之間東西向延伸，東部大致以大興安嶺—太行山—秦嶺為界，主要分布在現代降水量<500m/a范圍內。

《地球》：經過這么多年的研究，我們在鹽湖科研方面主要取得了哪些進展？

鄭綿平：中國較大范圍鹽湖調查是從上世紀50年代中開始的，經過近60年的多學科研究，取得了若干進展：

一是鹽湖沉積與古氣候、古環境研究。例如中國新生代鹽湖帶變遷對全球變化的響應研究，揭示了在南嶺以南65～57Ma存在確鑿的干旱期，約在47Ma則變為潮濕氣候。

還有青藏高原新生代湖泊演化古氣候研究：高原新生代出現兩次大面積穩定湖相沉積期，即早中新世和中晚更新世。前者面積達50余萬km2，沉積物孢粉分析揭示中新世溫帶暗針葉林替代漸新世熱帶亞熱帶植被，后者達36萬余km2；在第四紀132～35 ka之間，發生5次高湖面，反映高原冷溫/冷濕事件的不穩定性；鹽湖沉積地球化學和微體古生物與鹽礦物組合研究，揭示柴達木盆地西部出現多次冷濕事件，反映西風帶對該區有重要影響；全面將鹽類礦物劃分為冷相、暖相和廣溫相三種類型，為鹽礦物氣候轉換指標厘定提供依據。

二是鹽湖礦產資源地質學調查。我們對全中國的鹽湖作了廣泛調查，分別劃分古代（第三紀）和第四紀鹽湖區，揭示了全球水化學分帶規律；發現和評價陸相鉀鹽察爾汗和羅布泊鉀鎂鹽型礦床和扎布耶新類型鋰硼（銫、銣、溴）特種鹽湖礦床，為建立我國鉀鹽和鋰硼基地奠定了基礎；發現章氏硼鎂石、水碳硼石、多水氯硼鈣石、扎布耶石、祁連山石等新的鹽類礦物。

三是鹽湖資源化學，包括水鹽體系熱力學平衡態和介穩態相圖，硫酸鹽型、碳酸鹽型和氯化物型等平衡溶解度相圖及應用，結晶動力學和溶解轉化動力學等。特別還對不同類型的含鋰、硼的鹽湖鹵水新體系作了較深入的研究。

四是鹽湖資源開發工程技術和綜合開發利用：鉀鹽的工業開發工程技術、鋰鹽的規模開發工藝技術、硼酸鹽工業開發工程技術。

五是環境保護和鹽湖與健康：建立鹽湖長期科學觀察站；在西藏建立扎布耶站（1990至今）、當雄錯（2004年至今）、班戈-色林錯（2005、2007、2013年至今），并與重點礦區察爾汗、吉蘭泰、解池、西臺吉乃爾湖、羅布泊等觀測站聯網；開展中國西部鹽湖遙感信息研究，全面分析上世紀70年代、90年代、2000年前后、2010年前后和2013年五期遙感鹽湖（湖泊）影像時空變化和不同鹽度光譜特征等；開展解池等鹽湖鹵水漂浮浴、療泥保健研發。

六是鹽湖生物的研究。我國正在研究和開發利用一些有利用潛力的鹽水生物，主要有：鹵蟲、鹽藻、蒙古裸腹蚤、螺旋藻、褶皺臂尾輪蟲，以及西藏擬溞和耐鹽魚類等。上世紀80年代以來，中國開始鹵蟲和鹽藻調研，已查有鹵蟲鹽湖100余個，年資源量可達60000-80000 t（鮮重）。卵年資源量接近1000 t（成品）。鹽藻制品已在吉蘭泰和天津生產。褶皺臂尾輪蟲和蒙古裸腹蚤開發也有30余年歷史。西藏擬藻培植也作了一些試驗。

在極端嗜鹽菌研究方面，中國微生物與生物技術研究者開展了大量分子生物學研究，揭示相關開發潛力的嗜鹽古菌應用前景。例如向華等，以地中海富鹽菌為研究材料，在闡明其PHBV（羥基丁酸羥基戊酸共聚酯）合成途徑及調控機制的基礎上，通過進一步工藝優化，使地中海富鹽菌有望成為未來PHBV工業化生產古菌細胞工廠，并為鹽湖微生物的深層次開發利用提供指導。

《地球》：中國未來鹽湖學與鹽體系研究的主要方向是什么？

鄭綿平：隨著經濟及科學技術的發展，下列這些將成為或繼續成為中國鹽科學的重要方向。其中，古代鹽類沉積及鹽湖地質礦床學將繼續仍將是重點研究和優先發展的領域，對鉀、鋰、硼、溴、碘等戰略礦產資源的勘察及綜合評價對我國工農業及國防安全具有重要意義。

鹽工業的合理發展，即礦產資源的綜合利用、有效管理及相關環保是當今首要的任務，這就涉及到鹽類相關熱力學研究、采礦工程學研究、化工選礦學、化工工藝、化工工程(如新興鹽梯度太陽池技術)等，這些研究最終將促進綠色大鹽湖產業的發展。

鹽湖及鹽堿地擁有多種極端環境，這些環境對生物學領域的研究具有極高價值，如地質生態學、系統生物學、環境生物學、生物技術、生物多樣性及其保護和利用相關領域，包括抗鹽抗低溫經濟作物和活性物質研究。更重要的是，這些領域的研究將有助于新型“鹽湖農業”及“鹽土農業”的形成。我國廣袤的鹽堿地加上鹽水域面積超過15億畝，這是有待引起重視的潛在的土地、礦產資源。

鹽湖及其沉積物很好地記錄了地質過程及環境條件信息，對其的研究可以獲取大量信息，用于更好地理解相關的地質事件、古氣候、鹽類礦床成因及油氣成藏作用。例如，位于青藏高原北部的柴達木盆地的鹽湖，具有獨特的區位地質背景及環境條件，該區鹽湖擁有晚新生代以來的巨厚細粒連續湖相沉積，成為青藏高原隆升、油氣鹽類挽近成礦響應及古環境條件的精細檔案庫。此外，該區鹽湖良好的類火星地質及環境條件使之成為火星鹽類類比研究最好的地點之一。

鹽湖及其沉積物可用于開發多種保健及美容產品，可以促進經濟發展。很多鹽湖還是非常好的旅游景點，大力發展鹽湖旅游業可以較好地促進鹽湖區的環境保護。