然而,他的汗水没有白流,他的心血没有白白付出,他的青春没有虚度,他得到的是丰硕的科研成果和对国家的重大贡献。1960年,张彭熹加入了中国共产党,1979年张彭熹任盐湖研究所常务副所长,1984年任盐湖研究所所长。由于张彭熹对我国盐湖事业的特殊贡献,党和国家也给了他许多荣誉。1984年青海省人民政府授予他青海省劳动模范称号。同年中国科学院授予他中国科学院竺可桢野外科学工作奖。1986年国务院、国家科委表彰他为国家级中青年有突出贡献专家称号。1990年青海省人民政府授予他青海省优秀专家称号。1991年起享受国务院颁发的政府特殊津贴。1997年他当选为中国科学院院士。
张彭熹院士在科学技术方面取得的主要成就与贡献归纳起来有四大方面:
1.摸清了我国盐湖资源,发现了超大型盐湖矿床,初步使我国走出了可溶性钾盐资源奇缺的困境
解放初期我国盐湖资源不清。张彭熹在多次带队参加我国盐湖考察中积累了大量盐湖的自然基本资料,基本摸清了我国盐湖的分布、类型和盐湖资源特点,证实了我国现代盐湖是一种多组分的非金属固、液并存矿床。通过长期的基本资料积累,他组织编著了4部区域性和1部全国性盐湖专著——《柴达木盆地盐湖》、《西藏盐湖》、《内蒙古盐湖》、《新疆盐湖》、《中国盐湖自然资源及其开发利用》。其中《柴达木盆地盐湖》和《中国盐湖自然资源及其开发利用》两专著,张彭熹是第一作者。上述专著为我国各边远省区盐化工业的发展远景提供了资源依据,为我国制定21世纪国民经济发展规划作出了积极贡献。
20世纪50.60年代以前我国可溶性钾盐矿产资源匮乏,农业生产的三大肥料氮、磷、钾的比例严重失调,当时钾盐成为我国急需矿种。张彭熹在50年代末期首次编制了柴达木盆地1∶50万的盐湖水化学图,预测了盐湖钾、镁、硼、锂等资源的分布及远景,指出了盆地内钾盐的找矿方向。随后海西地质大队发现并勘探了察尔汗大型钾盐盐湖矿床,台吉乃尔、一里平大型锂、硼盐盐湖矿床察尔汗钾盐的开发结束了我国没有可溶性钾盐矿床的历史,为我国钾肥生产基地的建设作出了贡献,也为我国未来锂、硼等大型生产企业的建设提供了科学依据。
20世纪60年代中期承担了国家科委盐湖专业组下达的“达布逊盐湖现代沉积光卤石的形成及其再生”的研究课题,张彭熹制定了在该湖东北湾光卤石沉积带处挖掘沟槽,利用晶间卤水再生光卤石方案。经过了一个水文年的扩大实验获得成功,该成果得到科委盐湖专业组表彰。其后利用沟渠生产光卤石矿物原料(半隔离盐田)的方法,为钾肥生产厂广泛采用。世界上利用沟渠半隔离盐田生产光卤石矿物原料的只有美国大盐湖的沙漠凯瑟化学制品公司一家,而该厂的资料晚至70年代中期才发表。张彭熹及其课题组创造性的研究,为这一时期我国钾肥生产的矿物原料问题作出了一定贡献。
2.注重实践,勇于开拓,逐步形成较完整的盐湖成盐演化的理论体系
张彭熹院士在查清盐湖资源的基础上,系统地开创了成盐盆地分析、区域地球化学、卤水水化学、盐类沉积矿物学及钾、镁、硼、锂等地球化学研究,形成了较为完整的盐湖成盐演化的理论体系。
作为盐湖地球化学的学术带头人,张彭熹这个研究集体开拓了盐湖年代学研究,针对盐湖沉积物的特点建立了有机、无机14C断代及盐类矿物铀系、36Cl测年;开拓了盐和卤水稳定同位素地球化学新领域;带动了盐湖沉积学、卤水水化学和盐类矿物学的发展。《柴达木盆地盐湖》一书,集中地反映了张彭熹早期在盐湖研究中的成就,该书从一个构造地质单元入手,系统地研究了柴达木盆地的形成演化历程,揭示了自新生代以来柴达木古湖的发生、发展、迁移及其衰亡的全过程,从而建立了内陆盆地成盐、成钾模式;根据盆地内各主要盐湖的沉积特征和初始水同位素组成等特点研究,获得了现在分布于柴达木盆地内的众多盐湖不是残留湖,而是冰后期在更新世干盐湖基础上发育的新生溶蚀湖的结论,从而解决了柴达木盆地中部现代盐湖为富钾、镁卤水湖的理论问题;提出了新生代存在两个成盐期观点;开创了成盐盆地区域地球化学研究、含盐岩系淋滤风化实验,结合盆地新生代以来的构造沉降中心的转移,系统地阐述了盐湖资源钾、镁、硼、锂、锶等的形成及分布规律。该书是国内第一部较全面而系统地介绍盐湖的专著,该项研究曾获得1978年科学大会奖和中国科学院重大成果奖。
张彭熹院士近期的著作《中国盐湖自然资源及其开发利用》一书,更为系统地研究了我国特别是青藏高原新生代以来板块汇聚边界大陆内侧盆地的构造形成与演化;利用水的稳定同位素示踪,深入研究了盐湖成矿溶液的物质来源;重建了成盐区古气候波动干化的演变历程;利用成盐矿物流质包裹体稳定同位素组成和低温热力学模型,研究了不同时期湖泊发展过程中补给水的来源及湖水的化学组成;恢复了各成盐阶段基本的水盐体系物理化学平衡条件,深入地研究了成盐乃至成矿的全过程,形成了较完整的盐湖成盐演化的理论体系。
张彭熹院士充实和发展了钾盐蒸发成因理论。古代钾盐蒸发岩的成因理论研究已有百余年的历史,世界上著名的古代钾盐蒸发岩矿床有50余处,其中有一半以上在其盐类矿物序列中是缺乏硫酸镁盐的“异常”钾盐蒸发岩,然而海水蒸发析盐过程中硫酸镁盐是必然的产物,显生宙以来海水化学组分没有有意义的变化已为科学家们所公认,从而对其“异常”钾盐蒸发岩的成因理论研究是长期以来争论的焦点。我国达布逊盐湖正在形成钾盐,其矿物序列正是缺乏硫酸镁盐的“异常”钾盐蒸发岩。张彭熹与美国、加拿大科学家一起深入地研究了该盐盐湖盐类沉积基本特征,通过盐类矿物流质包裹体研究及矿相学和湖区补给水的地球化学研究,发现该湖区深大断裂带补给水是一种CaCl2型卤水,它与近些年来发现的深海热卤水是同一类型,也与美国二叠纪再溶盐水是同一类型,通过补给湖区的河水与CaCl2型水不同配比析盐矿物序列预示,证实该湖钾盐卤水的形成是由一份深部CaCl2型卤水和40份河水配比混合演化的结果。当河水与CaCl2型水配比为83比1时则可形成类似于海水蒸发(含有大量硫酸镁盐)正常钾盐蒸发岩矿物序列。研究结果表明大陆水只要有深部CaCl2型水参加,即可形成正常海水型的钾盐蒸发岩(如柴达木盆地大浪滩盐湖钾盐矿床),也可形成缺失硫酸镁盐的“异常”钾盐蒸发岩(如柴达木中部的察尔汉盐湖),解决了钾盐成因理论界长期争论的问题,发展了大陆成钾理论,并提出了现代钾盐形成模型。该研究论文在美国《SCIENCE》期刊和中国《地球化学》期刊上发表后,立即为俄《Реферативныижурнал》和日本《科学技术文献速报》简介,并广为国外学者引用。该项研究成果系统地体现在由张彭熹、张保珍、洛温斯坦和斯潘塞合作编著的《古代钾盐蒸发岩的成因》一书中。
3.结合盐湖调查不断拓宽研究领域,开辟了青藏高原湖区古气候环境演变研究的新领域
张彭熹院士近十余年来主要从事自盐湖沉积物中提取古气候、古环境信息的工作。其主要成就表现在如下几个方面:
张彭熹院士十分重视湖泊沉积物中古环境信息提取方法的实验室研究,先后开展并建立了微量生物碳酸盐稳定同位素分析,分析精度的置信水平达到2σ,样品用量减至微克级;单个介形虫壳体(0.05—0.10微克)微量元素分析,由于原生盐类矿物包裹体十分细小,通常其直径仅为25埃左右,不能采用一般的氟化溴和二氧化碳平衡法,张彭熹等改进了1985年由J.A.Viglino和J.P.Dugan等人提出的盐酸胍法,提高了分析精度,降低了分析样品的需要量;引进了低温地球化学模型测定包裹体流质中的主要化学组成。上述研究方法的建立使我国在微体生物壳稳定同位素分析和盐类矿物流质包裹体分析方面赶上世界先进水平,为古环境的高分辨研究提供了物质基础。
通过中澳、中瑞、中美、中加等国际间的盐湖合作研究,张彭熹在完成合作研究项目的同时,开展了青藏高原数个湖区的古环境研究,先后完成了距今300万年、5万年和全新世的古环境波动的研究。其中青海湖区冰后期以来古气候波动模式的研究得到前国际第四纪研究委员会副主席J.M.鲍勒教授的赞扬。编制了青海湖湖区全新世气候年表,确定了青藏高原末次冰期盛冰阶的时限和平均气温,提出了青藏高原晚更新世以来的古气候波动模式为冷期先湿后干、暖期先干后湿,通过对同一岩芯碳酸盐、孢粉和介形虫稳定同位素三种古气候信息的提取、对比研究发现,碳酸盐所反映的古气候波动在时间上超前于介形虫所反映的古气候波动,而孢粉所反映的古气候波动又滞后于介形虫类,但是介形虫δ18O曲线又与磁化率气候曲线基本吻合,指出了综合讨论古环境的问题是应注意的方向。张彭熹在青藏高原的古气候、古环境研究中作出了一定的贡献。
张彭熹院士在获得大量介形虫δ18O和壳体Ca、Mg、Sr数据基础上,结合我国湖泊的具体情况大量采集和分析了不同盐度湖水和现生介形虫类的δ18O及Ca、Mg、Sr等,开展了数理统计古环境转换函数的研究,使古湖盐度、水温、水位等几个重要参数定量化,在古环境从定性到定量研究中成就显著。
4.在推进盐湖资源开发利用方面,做了大量科技组织工作
中国科学院盐湖研究所原隶属于化学部,是一个以盐湖资源综合利用为主要研究方向的综合性研究所,张彭熹在任常务副所长和所长期间,根据我国盐湖资源特点、开发条件、加工工艺技术储备现状和市场分析,提出了盐湖资源在我国西部地区经济发展中的地位及开发远景的设想,精心地组织了多项盐湖资源的应用、开发研究。在其承担“七五”国家重点科技攻关项目“青海盐湖提钾和综合利用”研究中,组织全所有关人员圆满地完成了攻关任务,取得了11项具有国际水平的研究成果,为我国钾肥生产和盐湖资源的开发利用作出了重要贡献。
张彭熹不仅在盐湖地学领域研究中成绩突出,而且在盐湖化学、化工的科研组织工作中成效显著。张彭熹学术思想活跃、学风严谨、正派、国际联系广泛,具有一定的知名度,为我国盐湖事业的发展作出了较为全面的贡献。
1993年,江泽民等党和国家领导人一行来到中国科学院盐湖研究所视察。在盐湖研究所的科研成果陈列馆里,张彭熹向江泽民主席等领导们讲解了盐湖科学事业的艰苦创业史、已经取得的丰硕成果、盐湖资源在国民经济中的重要性等。他以丰富的盐湖知识、风趣严谨的演讲风格,使江主席等领导人听得津津有味,忘记了时间。在工作人员的催促下,才不得不结束汇报,以便进行下面的视察活动。晚上,意犹未尽的江主席又请了张彭熹和其他一些盐湖研究所的同志到他下榻的宾馆座谈,了解这些常年生活在高寒缺氧地区的科学家的工作,直到深夜才结束。最后,江主席还为盐湖研究所写了题词,内容是:“发扬无私奉献精神,发展盐湖科技事业,做艰苦奋斗的无名英雄。”
“老骥伏枥,志在千里”。现在张彭熹院士已经70岁了,但他一直承担着科研课题,还在编写着有关盐湖的著作,仍然在忘我地为盐湖科技事业继续拼搏,勇往直前。他说:“我的一生是很平淡的,只想作为一个正直的人活着,想为西部开发做些工作。很多老先生都是我学习的榜样,像侯德封、柳大纲、袁见齐院士等。我只是沿着他们开创的路坚定地走下去。”他亲身感受到建设时期游击队员的艰辛困苦换来了祖国的繁荣昌盛,心里奔腾起继续奋争的激流。
(周引民、王芝兰撰写) |