野外观测人员进行盐湖湖水观测与采样。 提到盐湖，人们往往会想到“天空之镜”，它独特的美景也吸引了很多游客前去“打卡”。然而，除此之外，盐湖集大气圈、水圈、生物圈和岩石圈演化的综合信息于一体，还是天然的实验室。同时，盐湖蕴藏丰富的氯化钾、氯化镁等无机盐及锂、硼、碘等多种盐类矿产，是重要的战略资源宝库。 中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所建立的青藏高原盐湖野外科学观测研究站（以下简称野外站），至今已有30多年的观测研究历史。长期以来，野外站所获得的大量关键基础数据，为国家急需的盐类战略矿产资源可持续利用及保护提供了基础信息，也为揭示青藏高原环境变化机理提供了重要的数据支撑。 “一站四点”观测网 覆盖青藏高原典型盐湖 青藏高原盐湖分布广泛、卤水类型齐全，不仅对全球水循环、生态环境、人类活动等具有重要影响，而且具有成矿特殊性，是我国急需的钾、锂等战略资源的主要分布区。其中，以扎布耶为代表的西藏盐湖，氯化锂资源总量达到1156万吨，相当于23个大型锂矿，是富含锂、硼、铷、铯的固液并存特种综合性盐湖矿。 自20世纪90年代，中国地质科学院矿产资源研究所就在西藏扎布耶盐湖建立了野外站，依据观测数据，建成了我国首个盐湖锂钾综合开发示范基地，开创了我国盐湖提锂产业的先河。21世纪初，该所又在柴达木盆地察尔汗和西台吉乃尔盐湖建立了观测点。此后，利用青藏高原重点盐湖系统、全面的气象—水盐动态变化科学数据，开展了区域性盐湖观测、实验与全球变化协同研究，并推动了盐湖锂钾产业化进程。 近年来，随着国家对重要盐湖野外科学观测的高度重视，野外站的建设得到了快速发展，从最初的气象、水文等较为单一的观测，发展到地球化学、盐类沉积、水文模型、生态环境等综合观测。所获取的大量基础数据，为盐湖学的学科发展和脆弱生态环境预警及宏观决策等提供了重要的支撑。 目前，野外站形成了以西藏扎布耶盐湖观测站为中心站，西藏当雄错、班戈湖，青海西台吉乃尔与察尔汗盐湖为观测点的“一站四点”盐湖野外观测研究网络。 “'一站四点’分布在青藏高原典型盐湖成矿带上，在面向国家钾、锂战略矿产需求和盐湖学学科长远发展需要方面，具有明显的领域和区域代表性。”野外站站长赵元艺研究员表示。其中，西藏扎布耶盐湖是世界上唯一的天然沉积碳酸锂盐湖；当雄错观测点湖面变化对冰川消退反应灵敏；青海察尔汗盐湖是我国最大的氯化钾生产基地；西台吉乃尔湖是高镁锂比盐湖锂盐和硫酸钾的生产基地…… 聚焦地质科学前沿 30年观测研究成果斐然 盐湖蕴含丰富的古今环境变化信息，是全球环境变化研究的重要载体。 赵元艺介绍，目前，野外站占地面积4.6万平方米，建筑面积约2200平方米，基础设施完备，能够保障各类野外观测研究的顺利实施。30多年来，野外站观测数据涵盖了与盐湖相关的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的各类数据，容量约200千兆字节，记录本累计约600本（册）。 例如，围绕“盐湖形成演化对地球层圈交互作用的响应”重大科学问题，野外站获取与盐湖形成演化交互作用的多圈层共4类38项关键参数。在盐湖区，工作人员采用雷达水位遥测仪等设备，结合人工定点定时观测，已经积累了气象、盐湖、河水、泉水、生态、盐类沉积物等连续观测数据。 观测结果显示，随着全球气候变暖，气温升高，盐湖水位升高，部分盐湖卤水的元素含量保持稳定。此外，野外站工作人员在西藏盐湖中发现了耐寒耐盐盐藻新种，证明随着盐湖盐度的升高，卤水中的生物种类呈现有规律的变化。 此外，通过多年的观测，野外站总结出分布于青藏高原藏北地区的多级中浅盆盐湖成矿模式和柴达木盆地的多级深盆盐湖成矿模式。为青藏高原盐湖的进一步找矿提供了理论依据。 据统计，1990年以来，我国科学家依托野外站共计发表学术论文386篇、专著7部、咨询报告4份。野外站依托单位作为第一获奖单位先后获得国家科学技术进步奖二等奖（2项）、部级科学技术一等奖（3项）、国家优秀专利奖（1项）等各级奖项，获发明专利4项。近10年，野外站完成了15个科技项目，获得盐湖矿产资源、生态环境的动态变化原始数据，填补了国内盐湖观测与野外观测研究的空白。 目前，野外站实行以中国工程院院士、著名盐湖学家郑绵平为主任，中国工程院院士多吉、中国工程院院士毛景文等专家为成员的学术委员会指导下的站长负责制，形成了一支老中青结合、专业结构合理的盐湖观测队伍，有多年的盐湖野外观测站操作运行经验，能长期从事盐湖科学观测研究等工作。 近年来，野外站在积累的连续、准确、高精度的第一手观测数据基础上，搭建了开放的野外观测数据共享平台，开展了形式多样的科普活动，并进行了广泛的国际学术交流。 推动成果转化 盐湖中提取“白色石油” 有着“白色石油”之称的锂，已经成为各国当前重要的战略资源之一。 根据《中国锂矿资源调查报告》，我国锂矿类型分为卤水型和硬岩型两大类，其中卤水型锂矿包括盐湖卤水型锂矿和地下卤水型锂矿，硬岩型锂矿包括花岗伟晶岩型锂矿和花岗岩型锂矿。有数据显示，全球锂资源主要存在形式为盐湖卤水、矿石锂和黏土锂等，其中盐湖锂资源占据58%，是全球最重要的锂资源。 青藏高原锂矿资源丰富，创新适宜高原条件的提锂技术，推动产业化显得尤为重要。 “野外站开展野外观测和现场试验的研究数据，有力支撑了盐湖锂、钾资源开发工艺研究，形成了多项专利，为当地资源开发利用提供了科学依据。”赵元艺介绍，早在2000年，郑绵平领导的盐湖团队发明了锂盐开发的“盐田工艺—选矿”一体化技术，利用太阳池从碳酸盐型卤水中结晶析出碳酸锂的方法，不添加任何化学试剂就能生产高品位的锂精矿，属于典型的绿色开发技术。 2003年，该技术由西藏扎布耶锂业高科技有限公司使用，开创了我国盐湖卤水提锂之先河，在扎布耶盐湖建设完成了年产5000吨碳酸锂精矿的生产线，产生了很好的社会经济效益。2018年开始，郑绵平科研团队加快了对该技术的优化研究，围绕盐田制卤和太阳池结晶过程中存在的瓶颈问题，采用兑卤等优化手段，大幅提高了太阳池中锂精矿的产量和品位，切实为该企业增产增效，实现了科技成果的进一步转化。截至2021年，团队已先后申请国家专利7项，获授权4项。 中国地质科学院矿产资源研究所副所长赵余表示，下一步，野外站将利用青藏高原区位和盐湖学学科优势，继续获取长期、连续、高精度的盐湖综合观测数据；阐明青藏高原盐湖水盐动态变化、成矿作用、盐湖极端生态环境，以及盐湖沉积对环境的响应，为战略性矿产资源保障、青藏高原环境保护、重大工程安全提供预警和支撑。 
野外气象观测 |
|
|
