基于野外站网络的青藏高原地表过程观测研究

 由于地形地貌的复杂性,国际对青藏高原及其邻近地区的地表过程观测研究持续关注,中国高寒区地表过程与环境观测研究网络也逐渐形成。整合了中国科学院的17个野外观测站,针对中国高寒区特有的大气、冰川、冻土、湖泊、高寒生态系统等地表过程开展长期观测。通过推动建立规范的观测指标体系,逐渐统一观测仪器设施,开展数据集成与共享等,野外站的观测研究能力得到显著提升,产出了一批具有国际影响力的高水平科研成果,如发现青藏高原降水具有西风、季风和二者过渡区3大模态等,为区域经济社会发展的决策提供了科学依据。未来,野外观测站会统筹长期观测与有限目标的关系,建设高寒网科学数据平台,更好地服务和支撑国家重大科技任务和战略需求。     

西藏盐湖的钾盐资源

 西藏盐湖赋存锂、硼、钾等特种资源及普通盐类。综述了西藏盐湖调查历史,对已勘查盐湖的钾盐资源储量和已详细取样调查盐湖的钾盐资源量分别进行了汇总与估算,阐述了盐湖成矿物质来源及西藏盐湖钾盐资源远景。西藏盐湖钾盐资源以中小型为主,钾含量较高但规模较小,而其伴生矿锂、硼的矿床规模大,建议三者综合开采,以取得最大效益。     

青藏高原盐湖硼矿资源

 青藏高原赋有丰富的盐类矿产资源,尤以富含硼为其重要特征之一,形成地球上独特的外生硼成矿带,为中国已知最有远景的外生硼矿产区。青藏高原盐湖硼矿资源分为固体类型和液体类型,液体硼矿居多且有较大资源远景,但目前以开发利用固体硼矿为主。青藏高原盐湖不同水化学类型硼矿具有不同矿物组合和有用矿物,因此盐湖固体硼矿矿石类型繁多。目前,青藏高原已发现的硼酸盐矿物有14种,盐湖固体硼矿矿石类型分为硼砂型、镁硼酸盐-钠硼解石型、柱硼镁石-库水硼镁石型、库水硼镁石型和钠硼解石-柱硼镁石型。中国硼矿资源量虽大,但可利用资源十分有限,供需矛盾十分突出,因此推进青藏高原富硼盐湖的综合开发利用和扩大找硼研究工作,具有重要的科学与经济意义。     

盐湖与盐沉积学术探秘

 中国工程院院士郑绵平1956 年毕业于南京大学地质系,多年来一直致力于中国盐湖和盐类沉积研究.他的研究涵盖了盐湖地质、盐湖化学、盐湖生物学、盐湖沉积与全球气候变化、盐湖卤水锂-硼-钾提取和中和利用技术、大盐湖产业(盐湖矿业、盐湖农业和盐湖旅游业)开发等多个盐湖相关学科领域与资源高值化利用.在对盐湖整体综合研究的基础上,从盐科学体系出发,创立了Salinology(盐湖学/盐学)这门边缘交叉新学科.     

青藏高原碳酸盐型锂盐湖开发技术

 中国的盐湖锂资源十分丰富,并且盐湖类型齐全;锂是对国民经济和国家安全有重要意义的能源金属,近年来随着国际社会对新能源的高度重视,国内外锂盐行业发展十分迅猛,锂盐湖的开发也迎来了新的机遇。综述了中国青藏高原碳酸盐型锂盐湖的分布、卤水特点和重要碳酸盐型锂盐湖产业化状况,详细阐述了盐梯度太阳池技术和兑卤法技术,及其在中国青藏高原碳酸盐型锂盐湖中的应用情况。中国碳酸盐型锂盐湖具有镁锂比低、工艺技术相对简单的特点,通过这两种技术的有机结合,该类型盐湖有望在开发过程中率先实现重大突破。     

高原富锂水盐体系相平衡及热力学性质研究进展

 中国西部高海拔青藏高原腹地拥有众多盐湖,这些盐湖以富含锂而闻名世界。其卤水组成可用Li⁺,Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2-,CO₂^3-,borate-H₂O表示。开展多组分复杂盐湖卤水体系相平衡及热力学性质研究,不仅对该种类型盐湖卤水的成因和成矿规律及化学行为的揭示具有重要意义,而且对于盐湖卤水盐类资源综合利用具有指导意义。本文重点归纳总结了国内外高原富锂水盐体系的稳定相平衡、介稳相平衡及热力学性质的研究进展,指出了含锂水盐体系相平衡及热力学性质研究存在的问题及未来研究发展方向。     

西藏盐湖卤水成盐过程自然能的应用

 西藏盐湖资源丰富,绝大多数盐湖分布于交通不便、无工业基础且生态环境极度脆弱的高海拔地区,而西藏地区社会经济发展和自然状态决定了西藏盐湖的开发应以锂、硼开发为主,兼顾钾资源的综合利用。本文介绍了中国科学院青海盐湖研究所与相关盐湖企业合作,研发了西藏查波措硫酸盐型富锂盐湖开发技术、结则茶卡碳酸盐型盐湖和龙木错硫酸盐型盐湖的耦合开发技术,形成了针对西藏硫酸盐型、硫酸盐-碳酸盐型富硼锂盐湖开发的独特的自然成矿工艺路线。     

图片新闻

正以锂资源为基础的锂电新能源产业快速发展,使世界锂资源的需求不断增长,全球范围内锂矿的勘查和锂提取保持持续的活跃态势。锂资源可大致分为固态矿石资源和液态锂资源(包括盐湖卤水型、深部卤水型、油田水型)。近年来研究发现,中国青藏高原南部部分高温地热田地热水中锂品位接近甚至超过盐湖卤水锂矿边界品味。     

封面图片说明

 以锂资源为基础的锂电新能源产业快速发展，使世界锂资源的需求不断增长，全球范围内锂矿的勘查和锂提取保持持续的活跃态势。锂资源可大致分为固态矿石资源和液态锂资源（包括盐湖卤水型、深部卤水型、油田水型）.近年来研究发现，中国青藏高原南部部分高温地热田地热水中锂品位接近甚至超过盐湖卤水锂矿边界品味。     

盐湖卤水提锂进展研究

介绍了世界锂资源的分布状况和目前盐湖卤水的主要提锂方法,重点介绍了沉淀法、离子筛法的工艺技术和工业化情况,并对中国盐湖锂资源的开发现状及技术发展方向进行了分析,希望能够为中国盐湖卤水锂资源开发提供参考。     

青藏高原特种盐湖与深部火山-地热水的相关性

 青藏高原特种盐湖形成于陆-陆碰撞带,高原深部熔融物质,自第三纪形成始至第四纪时期以来,以火山-地热水形式向上地壳表层携出大量B、Li、Cs等成分。昂拉陵地区是青藏高原盐湖特殊组分Li、B、K、Cs、Rb含量最高的区域,郑绵平等首次在该区域发现中新世火山-沉积二元结构,火山后期与热液活动成为青藏高原盐湖特殊组分的主要来源。青藏高原第四纪地热水分布广泛,全区由南往北划分为5条地热带,其中狮泉河-雅鲁藏布地热带（I）、班公湖-怒江地热带（II）、贵德-南祁连地热带（IV）,地热水中富含B、Li、Cs、Rb、As,这3条地热带周围分布的盐湖中也富集这些元素。青藏高原特种盐湖中B、Li、Cs、Rb、As等元素含量,湖泊水化学带、地热带的特征系数,Rb/Cs、Ni/Co系数以及同位素值,与一般盐湖、海水中不同,而与该区域地热水中相同;同时,特种盐湖水化学特征与地热带中特征具有较好的对应关系。青藏高原盐湖各补给水源中地热水的Li、B、K、Rb、Cs元素含量最高。综上表明,青藏高原特种盐湖中富集的Li、B、Cs等元素,与火山-地热水具有很高的相关性。     

青藏高原南部地热型锂资源

 高温地热水中含有丰富的锂资源,世界各国对其中锂资源的开发利用的研究越来越多。对青藏高原丰富的地热资源中富锂地热资源进行了综述,得出其具有以下特点：（1）构造控制强烈,地热型锂资源主要分布在雅江缝合带两侧及其南部地区强烈活动的高温地热田中,受到沿近NS向正断层发育的裂谷或地堑盆地的强烈控制;（2）品质好,锂含量可高达239 mg/L;Mg/Li非常低,多数富锂地热系统Mg/Li介于0.03~1.48;Li/TDS相对较高且介于0.25%~1.14%（扎布耶富锂盐湖为0.19%;玻利维亚乌尤尼盐湖为0.08%~0.31%）;持续稳定排放数十年,部分达到工业品位（32.74 mg/L）;伴生可以综合利用的B、Cs和Rb元素等;（3）规模大：据不完全统计,当前锂含量达到或超过19 mg/L的富锂温泉至少有19处,年排出金属锂约4281 t,折合碳酸锂25686 t,并且最新钻孔数据表明地热田深部潜力巨大;（4）属于非火山型,火山岩缺失;（5）深部来源成因,富锂地热系统的形成与印度和欧亚大陆碰撞引起的地壳深部部分熔融密切相关,深部熔融岩浆为富锂地热系统提供了稳定的热源,富锂的母地热流体沿着青藏高原南部广泛发育的断裂带上涌至地表形成高温富锂热泉。由此,认为青藏高原南部广泛发育的高温富锂地热资源是一种非常有价值、值得开发利用的地热型锂资源,随着地热水中锂提取技术的不断提升,青藏高原南部地热型锂资源有望成为一种可有效开发利用的锂矿床新类型--地热型锂矿床。     

西藏札达盆地构造与沉积特征

札达盆地位于青藏高原南西部,是发育于喜马拉雅山内部的盆地。盆地北东侧以阿依拉日居断裂为边界,该断裂属逆冲性质。西北边界为曲松断裂,为一拆离断层。盆地西南主边界为藏南拆离系（STDS）,是盆地主控构造。盆地内部沉积了巨厚的第三纪地层,可以分为上下2个部分,即上部的湖相沉积和下部的河湖交互相沉积。湖相沉积是以泥岩为主的巨厚沉积;河湖交互相沉积以砾岩层的出现为标志,可分为3个沉积旋回。札达盆地的主控构造为伸展构造,但同时经受了垂直于造山带的挤压作用。     

青藏高原铜矿资源研究进展

 青藏高原铜矿开发和利用历史悠久。得益于复杂的地质结构及地质演化过程,青藏高原具备得天独厚的铜矿成矿地质条件,铜矿因此成为高原地区最重要的优势矿种之一,探明铜资源量位列全国之首,是中国最重要的铜矿产地和后备铜资源基地。青藏高原地区铜矿床主要分布在玉龙铜矿成矿带、冈底斯铜矿成矿带及班公湖-怒江铜矿成矿带等3条铜矿带内,形成时代集中于喜马拉雅期和燕山期,暗示其形成和演化与高原构造-岩浆事件密切相关,是响应重大地质事件的产物。矿床具有成因复杂、综合利用价值大的特点。本文以铁格隆南铜（金）矿床、雄村铜金矿床、甲玛铜多金属矿床和驱龙铜钼矿床为例,介绍了青藏高原地区几种主要的铜矿床成因类型。巨大的铜矿资源潜力将改变中国铜矿资源分布格局,但在资源开发的同时,需要注意资源与环境的协同发展。     

青藏高原湖泊湖面变迁及影响因素

 湖泊对气候波动有敏感记录。以地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术为基础,从20世纪70年代、90年代、2000年前后和2010年前后4期Landsat遥感影像中,提取青藏高原所有湖泊边界信息,建立青藏高原湖泊空间数据库,并收集了青藏高原47个气象台站的年平均气温和年降雨量资料（1961-2010）,研究青藏高原湖泊湖面变迁及其影响因素。结果表明,1973-2010年,青藏高原湖泊个数和总面积呈显著增加的趋势;青藏高原湖泊湖面变迁主要受气温升高、降雨量增加和蒸发量减少的影响;此外,影响青藏高原湖泊湖面动态变化的因素还有冰川分布、人类活动、湖盆形状、补给和排泄区等。     

柴达木盆地成盐期与青藏高原第四纪冰期及构造运动阶段的相关性

 柴达木盆地沉积有巨厚的晚新生代沉积物和丰富的矿产资源,是研究晚新生代以来气候与环境变化、构造运动与盆地演化、成盐成矿规律的理想地区。通过对柴达木盆地钻孔和剖面的含盐地层测年数据进行总结,并与青藏高原第四纪冰川活动和构造运动进行对比,认为柴达木盆地成盐期与青藏高原第四纪冰期及构造运动阶段具有一定的对应关系。柴达木盆地西部盐湖和干盐湖中通常发育有倒数第二次冰期及末次冰期的石盐层,某些盐湖中还有希夏邦玛冰期、望昆冰期、中梁赣冰期的石盐层;迄今为止在柴达木盆地东部的察尔汗盐湖区中仅发现末次冰期以来的石盐层。冰期环境下的干冷气候及冰川扩张,造成盐湖补给水源的减少,有利于盐类物质的沉积。     

西藏班戈湖淡化湖水的自然蒸发和析盐规律

 全球气候变暖给青藏高原的湖泊带来极大的影响,湖泊面积的扩大使湖水淡化严重,针对淡化碳酸盐型盐湖的研究意义重大。现场自然蒸发实验以班戈湖淡化碳酸盐型盐湖为研究对象,以Na⁺、K⁺/Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2--H₂O五元体系298 K介稳相图为指导,探讨了湖水的pH值变化以及碱金属元素含量对矿物析出的影响。实验结果显示,淡化湖水在自然蒸发过程中需要经历更长的时间才能出现矿物沉淀。湖水的pH值在经历一个缓慢的降低过程后,在蒸发后期又迅速升高,这主要与湖水中的CO₃^2-、HCO₃^-和OH^-含量有关,且与之正相关。在影响淡化湖水酸碱性质的主要碱金属元素中,Na的作用大于K,最后是Li。与之对应的矿物也由中性向碱性转变,表现出的矿物析出顺序为芒硝、石盐、钾芒硝、碳酸钠矾和天然碱。利用不同矿物的析出特性可以分阶段进行回收提取,对盐湖资源开发具有现实意义。     

Hydrodynamic process of Tibetan Plateau lake revealed by grain size: Case study of Pumayum Co

Under the background of global warming,some lakes on the Tibetan Plateau(TP) are potentially sensitive to temperature change.With a case study of Pumayum Co,where glacier meltwater is important to supply(we call this a glacier-fed lake hereafter),we analyze the sensitivity of lake sediment grain size to temperature change.This is done by resolving the modern hydrodynamic process,coupled with comparison of paleoclimatic proxies.According to the spatial distributions of parameters,percentage of grain size and the grain size frequency distribution curve,hydrodynamic processes are analyzed.Five clastic sedimentation types are thereby discriminated.In the open lake area,suspended load transport is the main transport agent.Grain Size Trend Analysis(GSTA),a sediment dynamics model,reveals a trend toward eastward transport.This indicates that the largest and glacier-fed river,the Jiaqu River,influences the entire lake(not just the subsurface alluvial fan),and that lake sediment grain size may serve as a temperature indicator.Time series comparison between grain size of a short core from the central lake and meteorological data confirms this temperature indication,which in turn shows reliability of the method discriminating the hydrodynamic process.This case study will improve the ability of paleoclimatic reconstruction using lake sediment in glacier-fed lakes on the Tibetan Plateau.     

基于年代数据的青藏高原东北部全新世风沙活动研究

本文对青藏高原东北部全新世风成沉积剖面的年代数据应用概率密度方法结合年代数据分布情况重建了该区全新世风沙活动历史.结果表明:青藏高原东北部早全新世风沙活动强烈,但也存在不同尺度的空间差异,表现在共和盆地、柴达木盆地及青海湖盆地风成砂都广泛发育,但青海湖盆地同期还有古土壤发育,冬给措纳湖流域在这一时期也有少量的风成砂层出现;中全新世古土壤广泛发育,风沙活动较弱,整个东北部具有较好的一致性;晚全新世以来,柴达木盆地和冬给措纳湖流域风成砂发育较好,而共和盆地古土壤广泛发育,同时青海湖盆地风成砂和古土壤均有出现,说明风沙活动强度的区域差异较大,这可能是由于局部地区受到了人为活动强烈干扰的影响.风沙活动强度与区域有效湿度密切相关,区域有效湿度较高时,风沙活动较弱;反之,风沙活动较强.另外,大面积湖泊的存在使得青海湖盆地和冬给措纳湖流域全新世风沙活动的特点与柴达木盆地和共和盆地不尽相同,湖泊水位与湖泊增湿降温效应的相互关系以及物源供给特点可能是造成这一现象的原因.年代数据的概率密度方法相对于频率统计直方图具有一定的优势,充分利用了单个年代数据符合正态分布的特点,能够反映年代数据的范围和精度.