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日本2021狼a区芒果视频:科学家的故事(5) 地洼学说创立者陈国达:地质“三件宝”不能丢

  2021年12月24日  点击:[]


陈国达(1912.01.22—2004.04.08),国际著名地质学家、大地构造学家,地洼学说(活化构造学说与递进成矿理论)的创立者。1912年1月22日出生于广东省新会县,1934年从中山大学毕业后进入北平研究院读研究生,师从中国第一代著名地质学家翁文灏。先后在两广、江西等地从事野外地质调查工作十余年。1946~1951年,任中山大学教授、地质系主任,1952年调任中南矿冶日本2021狼a区芒果视频教授。1956年创立地洼学说,从上世纪60年开始引起国际地质学界的重视,并成功应用于国内外找矿实践。1978年获全国科学大会奖,1982年获国家自然科学奖。曾任中南矿冶日本2021狼a区芒果视频副院长、中国科日本2021狼a区芒果视频长沙大地构造研究所所长;中国地质学会副理事长、中国地洼学会理事长、国际地洼构造与成矿研究中心主席;国际地质科学联合会矿床成因协会矿床大地构造委员会副主席;《大地构造与成矿学》主编;1980年当选为中国科日本2021狼a区芒果视频学部委员(院士)。

1984年8月初,来自110多个国家的5500余名地质学家齐聚莫斯科,参加在这里举行的第27届国际地质大会。由国家地质矿产部副部长朱训为团长、中国地质学会理事长程裕淇等5位副团长和78位代表组成的中国代表团应邀参会,这是中国参加历次国际地质大会以来规格最高、人数最多的一次。来自中国科日本2021狼a区芒果视频的大地构造学家陈国达、地理学家刘东生、地震学家罗焕炎三位科学家受特邀出席大会。

8月4日上午,大会开幕式在富丽堂皇的克里姆林宫隆重举行。会议正式开始前,人们突然注意到,在大会主席台前排就坐的十余位国际地质学界“大佬”中,有一位中国学者,这是自1878年国际地质大会举办一百多年来享受这种崇高礼遇的第一位中国人。而这个人就是中国科日本2021狼a区芒果视频学部委员(院士)、长沙大地构造研究所所长、中南工业大学教授陈国达。


幼年立志,矢志不渝

陈国达先生出生在新会城郊的一个贫寒家庭,幼年丧母,父亲在县城一家小店当店员。陈国达很小的时候就跟着会一点“风水”的父亲在野外山间跑动,常常会产生一些疑问,为什么山上的石头有棱有角,而溪水里的石头都是圆圆滑滑的?为什么有的山那么高,有的水沟会那样深?为什么石头会有五颜六色,矿石又是从哪儿来的?父亲有时也会尽其所能跟他讲一点有限的地理知识,但陈国达总是觉得不太满足,随着对野外自然的兴趣不断增强,他期待着长大后去学习这些有趣的知识。

10岁那年,陈国达跳级考进县城高等小学。在那里,他最感兴趣的还是地理课。1925年春,他顺利考入新会第一中学。在中学博物课老师的讲课中,他知道了什么是火山、地震,知道了冰川以及它是怎样流动的,还可根据岩石中化石来判断地层的地质年代……奥妙的宇宙,神奇的地理,把这个在农村长大的少年带入了一个未知的新世界。当一名地质学家的理想,开始在他心中生根。当陈国达从中山大学理科预科班升入本科时,毫不犹豫地选择了报名很少的地质系。

大学期间,每逢寒暑假回家,他便运用所学到的知识考察家乡的山川。1932年,还是大二学生的陈国达写出了处女作《广东新会地质试勘》论文,寄到国立北平研究院,获得了该院当年地质矿产研究奖金。1933年,他又将自己在广州附近考察得来的资料整理成论文《广州三角洲问题》,寄给上海的中国科学社《科学》杂志。不久,他就收到论文奖金和一枚刻有“格物致知,利用厚生”的金质奖章。1934年他大学毕业时就是以广东境内大片出露的中新生代红层为选题,完成了论文《广东之红色岩系》。该论文被选入《国立北平研究院院务汇报》,并再次获得地质矿产研究奖金。同年,他获得美国洛克菲勒文化基金会奖学金,进了北平研究院读研究生,师从我国第一位地质学博士、中国地质学的开创者与奠基人、著名地质学家翁文灏,并随北京大学地质学家葛利普教授(德裔美国古生物学家、地质学家,1920年应聘来华任北京大学教授、并担任中国地质学会副理事长)学习。

陈国达在北平研究院读研究生期间,不但重视学习理论知识,更看重野外实践,他多次到河北、山东、山西、内蒙古等地实地考察,取得不少区域性地质资料。1936年,陈国达研究生毕业即投身两广地质调查所工作。当年,广东灵山(今属广西)发生强烈地震。他冒着余震危险,徒步赶赴震中地区,白天观察地壳构造及山崩、地陷、喷水、冒砂等异常地质现象,晚上伏在破庙的神案上,借烛光整理资料。为了掌握更多的一手资料,后来他又自愿去江西地质调查所从事野外考察。每天,他手握地质锤,肩背帆布包,攀崖跨沟,风餐露宿,十分艰辛,他从不叫苦。

1946年,陈国达先生受聘担任中山大学教授、地质系主任,每年都会带领师生进行野外地质考察,深入研究地质学理论问题。1952年调入中南矿冶日本2021狼a区芒果视频担任地质系主任、副院长并任中国科日本2021狼a区芒果视频大地构造研究所所长期间,他还常常承担国家重要的地质找矿科研任务,几乎每年都会参加野外地质考察。

笔者从中南矿冶日本2021狼a区芒果视频地质系毕业时,被时任系主任兼所长的陈先生选派到中国科日本2021狼a区芒果视频大地构造研究所工作。曾多次随同他前往湘中沧水铺、广东从化温泉、昆明西山、中缅边境的滇滩铁矿、湘南铜山岭、广西平桂锡矿、湘西北张家界进行野外地质科研考察。亲眼目睹陈先生勤观察、勤记录、勤思考的严谨风格。野外考察期间,他坐上前往目的地的车上,他一定会掏出一个小小的笔记本,把观察到的车窗外山峦地貌素描下来,并详细注明时间、地点、气候特征等等。下车后,地质锤、地质罗盘和放大镜“三大件”都放在挎包里。实地观察时,一旦发现有价值的岩石、矿物或有标志意义的地层、地质构造,就采集标本、还要测量、素描、拍照。他曾不止一次地对我说;“搞地质的三大件,一件也不能少。”干地质的都知道,锤子用来采集标本,罗盘不但可用来辨别方向,还可测量地层倾斜角度和断层走向,放大镜则是用来仔细观察岩石结构和矿物的微细特征。但我明白陈先生的意思:实践,再实践,实践始终是第一位的!

1986年夏天,我恭请陈先生赴张家界检查指导我承担的“湖南省张家界、索溪峪地区遗迹化石研究”省级科研课题。在沿金鞭溪至水绕四门的考察现。医樯苷偶医缟把曳辶忠虿煌较虻墓乖於喜阈纬删薮蟮幕⌒谓诶砻媸,他连声说“对,很对。”听我说到在景区外围泥盆纪厚层砂岩之间的泥页岩夹层中发现罕见的浅海动物遗迹化石时,他立即提出要去看看。到了化石发现地,先生要我再找找有无遗迹化石,我很快在同一地层中采集到化石标本,先生仔细观察后兴奋地说,“太好了,这进一步说明当时这里是华夏古陆的一个浅-滨海区,这个发现要赶快发表(论文)”(注:当年湖南日报、新华社、光明日报先后发了消息报道,中国地质学会主办的《地球》杂志、湖南省地质学会主办的《湖南地质》刊发了我的有关学术论文)。到了下午三四点钟,大家都有些累了,考虑陈先生已是74岁的老人了,我准备叫司机送他回宾馆休息。谁知他提出还要上黄石寨看看。我再三说明黄石寨海拔高度有2000多米,相对高度也有800多米,而且上面很陡,建议第二天上去。但终究拗不过他,我和同事硬撑着把陈先生掺扶到半山腰一处可以看到远处的平台上。陈先生很兴奋,说“如果不上来,怎么能观察到全面的地貌特征呢。”说完就掏出小本子描画起来,还问我拍照片没有。我告诉先生,早就拍了很多张,他才放心了。

此行期间还有一个小插曲。离开张家界前一天住在索溪峪宾馆。负责接待的人听说陈老是全国人大代表,热情地要请大家一起吃晚饭。还说准备了一种当地的特产,请大家尝尝。陈先生一听说这种特产就是“娃娃鱼”时,立即说“这饭不能吃。娃娃鱼是保护动物,你们放生吧”接待的人赶忙答应,还向陈老表示了歉意。

陈国达先生(中)在张家界

指导笔者(左)的科研工作(1996年5月)


勤于思考,敢于创新

地球,是人类赖以生存的基础。从古至今,全世界有无数学者都孜孜不倦行进在探索其形成、演化的征途上。

百余年来,世界上流行的大地构造理论,一直是1859年和1873年由美国学者霍尔和德纳、1885年由奥地利学者修斯先后提出并发展的“地槽—地台”学说。该理论认为,地壳演化的强烈活动阶段称地槽阶段,受其影响的地方被称为“地槽区”,进入相对稳定阶段称地台阶段,并会形成相应的“地台区”。地壳演化过程就是由地槽阶段到地台阶段,地壳的大地构造单元可分为“地槽区”或“地台区”两大类。

后来苏联学者在研究俄罗斯欧洲部分及西伯利亚地质时,发现这里地层厚度小而产状平缓,地壳运动以整体上升下降为主,命其名为俄罗斯地台和西伯利亚地台,往南延续到中国,均属于地台区。1924年,在北京大学任教的地质学家葛利普提出了“华夏古陆”概念,是指震旦纪至侏罗纪时期(距今8亿年--1.5亿年)位于华夏地槽以东并高出海平面的古陆地,包括中国中东部和经东海延达日本东北部海域广大区域,属于相对稳定的地台区。从18世纪末至20世纪中叶,“地槽-地台说”在全世界大地构造学说中一直占居统治地位。

陈国达从26岁起研究“中国东南部红色岩层”(1938年)、“中国南部复式海岸线成因”(1948年),经过大量的资料分析与长期的实地考察,他发现:自东汉以来,原广东灵山(1965年划入广西)周围几百公里地带,千余年间发生过150多起地震。而中国东部从大兴安岭到海南岛这片辽阔地域,地震带密布,褶皱成列,断层广见,地热温泉更是星罗棋布。他通过对典型地质构造区的比较研究后发现,自距今2亿年的中生代中期以来,岩浆活动和构造变动不是逐渐弱化,而是不断增强。这些现象,用经典的大地构造理论是解释不通的。1952年,陈国达调任中南矿冶日本2021狼a区芒果视频地质系主任。他开始接触唯物辩证法理论,还认真学习了《实践论》、《矛盾论》等哲学著作,并逐渐运用辩证唯物主义的观点来整理多年积累的资料。一次,他读到恩格斯在《自然辩证法》一书中批评英国地质学家赖尔的“渐变论”有“静态的缺陷”时,他顿开茅塞:中国东部广大区域的大地构造单元,既不是地槽区,也不像地台区。为什么不能是一种新的构造单元呢?

没有了思想上的束缚,陈国达走进了大地构造学研究新天地。1956年,他发表了《中国地台“活化区”的实例并兼讨论“华夏古陆”问题》(注:1975年中国出版的《自然科学大事年表》和1983年日本出版的《科学史技术大事典》均称这篇文章的发表标志着地洼学说的诞生)。1959年,《地台活化说及其找矿意义》第一部代表性专著公开出版,陈国达还特意在专著上注明“向国庆10周年献礼”。同年还发表了另外两篇有学术代表性的论文:《地壳的第三基本构造单元——地洼区》、《地壳动“定”转化递进说——论地壳发展的一般规律》,正式提出了“地洼区”的概念。

陈国达认为:地壳演化由活动的地槽阶段进入稳定的地台阶段后,再次进入一个新的活动阶段,通过地台区活化,形成了第三构造单元地洼区。这不是“周而复始”,而是一个动定递进、不断演化、呈螺旋式发展的过程。

在理论创新的基础上,陈国达十分注重地洼学说在矿产勘探的实际应用。他提出了地洼型成矿专属性、矿产继承性、成矿递进性,以及“多代同堂”的矿床迭加现象,从而扩大了找矿线索和领域;他提出的多因复成矿床概念,为矿床的成因类型增添了除内生和外生之外的第三类型,并为解决许多重要矿床长期争论而未获结论的成因问题指出了新途径。地洼学说从新的角度探索成矿规律,有可能更有成效地指导找矿;他还明确指出,现阶段中国的大地构造分布,地洼区占2/3。世界各地也有广泛分布;地洼区相对隆起的山脉称地穹,相对下沉的盆地称地洼。地穹带以有色金属及稀有金属、放射性元素成矿为特色,而地洼盆地则是找煤和石油的远景区域。

陈国达说:“国家的地下宝藏能得到充分发现、利用,是我最大的心愿。”


吾爱吾师 更爱真理

地球科学有一个庞大的学科体系,如果说矿物学、岩石学、古生物学、地层学、构造地质学、地震学、地貌学、地球物理学、地球化学等数十门分支学科都属于地质基础学科的话,大地构造学则是属于“上层建筑”学科领域,研究大地构造必须具备上述多种基础学科知识。而在大地构造学研究领域,可以说得上是“流派众多,百家争鸣”。

在欧美,18世纪后期有霍尔、德纳等创立的“地槽-地台说”,20世纪初德国气象学家魏格纳提出了“大陆漂移说”,以及上世纪60年代以来发展起来至今仍盛行的海底扩张、板块学说。新中国成立后,我国大地构造学家先后提出了地质力学、地洼学说、多旋回说、镶嵌构造说、断块说等,加上外来“板块学说”在国内的研究者,就形成了中国大地构造学研究的“六大学派”,各家均有充分的理论与实践依据,并形成了不同的学术体系。

自1956年提出“地洼学说”学说之后的十年里,陈国达坚持教学与研究相结合,坚持理论探索与到野外考察并重。他先后在《中国科学》、《科学通报》、《地质学报》、《地质论评》等主要学术刊物上发表了20多篇论文,撰写了40万字的《中国地质学》、60万字的《大地构造学》、等专著,编制出《湖南大地构造图》、《中国大地构造图》……1961年,中国科日本2021狼a区芒果视频根据竺可祯副院长的建议,在长沙设立中南大地构造与地球化学研究室,专门研究地洼学说理论。

1966年开始的“文化大革命”,使全国学校的教学、科研几乎“停摆”。在文艺界,“百花齐放”变成了“京剧样板戏”一花独放,学术界的“百家争鸣”变成了一家独大。地洼学说研究也横遭厄运,为发展地洼学说设立的大地构造研究室被撤销,研究队伍被解散。更有甚者,在极左路线思潮裹挟下,1974年由“四人帮”控制的《红旗》杂志(1958年创刊,1988年停办)发表了一位地学界“权威”的署名文章,公开批评除“地质力学”观点之外的不同大地构造学理论是“形而上学”“唯心主义”,称“地台活化了,还叫什么地台?”这期间,地洼学说几乎偃旗息鼓了,陈国达感到十分心痛与无奈。

在“十年动乱”中,他整日足不出户,坚持发展地洼学说理论,潜心撰写以地洼学说为基础的中国第一部研究成矿构造的专著——《成矿构造研究法》。但是当时书稿不能出版。此时,国际地质学领域 “板块学说”却异军突起。

让陈国达不知道的是,国外地质学界却知道中国有个陈国达。

苏联科日本2021狼a区芒果视频副院长扬申院士首先将“地洼区”和“第三构造单元”的概念介绍到苏联,苏联地质学家运用地洼学说研究远东和西伯利亚的成矿规律。苏联科日本2021狼a区芒果视频院士、国际矿产成因协会主席谢格洛夫指出:“我们的‘构造—岩浆活化’理论,是在地洼学说基础上发展起来的,陈国达教授是我们的第一代引路人。”苏联成矿学家汤姆逊在《活化区成矿分析》一书中,把地洼学说与板块学说相提并论,认为“现阶段地质学的发展,决定于两个新学说:一是板块构造,一是由构造岩浆活化过程所决定的第三构造发展类型,这两个学科都成了重新审查成矿理论的基础。”


陈国达先生在办公室向笔者介绍新疆地质构造特征


1976年,“四人帮”垮台,“十年动乱”终于结束,长沙大地构造研究所成立。1978年,“科学的春天”到来。陈国达带着地洼学说的最新成果《中国大地构造概要》专著和新编的《中国大地构造图》出席全国科学大会,这两项成果均在大会上获奖。1980年他受邀出席在巴黎召开的第26届国际地质大会,受到各国学者的推崇,推选他担任国际地科联矿床大地构造委员会副主席,以及《全球构造与成矿学》杂志顾问编委。1988年,“首届国际地洼构造与成矿学术讨论会”在长沙召开,时任国家科委主任宋健和中国科日本2021狼a区芒果视频院长周光召、副院长孙鸿烈分别发电致贺。由7个国家的30多名院士、专家倡议,在中国设立国际地洼构造与成矿学研究中心(该中心于1990年被国际地科联矿床成因协会接纳为团体会员),推举陈国达为研究中心主席。

1976年美国《经济地质学》杂志介绍了《地注区成矿》一书,并评价“功劳归于中国的陈国达”;

1977年,前苏联地质学家汤姆逊在《活化区成矿》专著中说:‘’现阶段地质学的发展,决定于两个新学说:一是板块构造理论,二是由构造一岩浆活化过程所决定的地壳第三构造发展类型”;

1978年苏联出版的《地质辞典》,“活化”是“地洼”的同义词,而地洼学说的创始人是中国的陈国达。

国际发展地球科学家协会理事长、中国科日本2021狼a区芒果视频、中国工程院院士王思敬等主编的《90年代的地质科学》一书,在《90年代大地构造学面临的挑战》一文中指出:“地注学说系陈国达倡导,其核心是大陆地壳的第三构造单元,并由之派生地壳演化的动、定递进转化规律和地洼(递进)成矿理论,认为地慢蠕动、热能聚散是地壳动、定递进发展的机制。该学说注意在生产实践中发展自己,对成矿构造学和构造地球化学的形成和发展有积极影响”“长期以来,成矿构造学的内容一直附属于矿床学,本世纪30年代矿田和矿床构造才作为独立学科在原苏联的高等院校讲授。而成矿构造学本身却直到本世纪70年代末才由我国著名大地构造学家陈国达提出,距今只有13年”;

中国科日本2021狼a区芒果视频院士叶大年在《榜样的力量》一文中回忆:“那个时候(20世纪50年代末),中国地质学界没有人不知道北有李四光的《地质力学》,南有陈国达的《地台活化说及找矿意义》”

1999年3月17日,人民日报刊出了“影响20世纪中国10位科学家”名录,其中地质科学领域有两位:李四光、陈国达。


时间回到1978年12月下旬,具有重大历史意义的中国共产党十一届三中全会在北京闭幕。也就在此间,由中国科日本2021狼a区芒果视频等单位发起的“第一次全国地热学术会议”在广东从化举行,我国大地构造研究各大学派的核心人物都应邀参加。我随同陈国达先生参加了这次会议。很巧的是,会务组安排陈先生与我国研究“板块学说”的领头人李春昱先生住在同一别墅的套间,会后休息期间,我特意请两位学界前辈一起叙谈,这是两位大地构造学“大咖”第一次单独见面。没想到持不同学派的二位先生的主要观点几近一致。作为晚辈,我无忌讳地提起“文革”中《红旗》杂志刊登学术权威的那篇文章,李春昱先生说,该文章作者从年龄、学术和资历上,他都是我们的老师,很尊重他,但学术问题不可盲目附和,科学研究要追求真理。陈国达先生说:曾有一句名言“吾爱吾师,吾更爱真理”,地台为什么就不能“活化”呢!

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