地質(zhì)學(xué)，去探尋一個(gè)46億年的浪漫故事

慕雪

說(shuō)到地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)，很多人會(huì)聯(lián)想到“背著儀器上山挖礦石”的場(chǎng)景，這只是人們對(duì)這門(mén)學(xué)科的片面理解。時(shí)代在不斷發(fā)展，地質(zhì)學(xué)可不僅僅只局限于挖地找礦。

地質(zhì)學(xué)是研究地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識(shí)體系?；鹕奖l(fā)、冰川運(yùn)動(dòng)、地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、雷電、森林大火以及泥石流滑坡等，給人們帶來(lái)哪些巨大的影響;晶瑩剔透的水晶、光彩奪目的寶石，是怎樣形成又是如何被開(kāi)采利用的;滄海桑田，大陸漂移，它們又是如何相互作用、聯(lián)系在一起的？這些都與地質(zhì)學(xué)有著很深的關(guān)系。

我眼中的地質(zhì)學(xué)

地質(zhì)學(xué)到底研究什么？

說(shuō)起“數(shù)理化天地生”，大家耳熟能詳?？墒?，真要深究這個(gè)“地”字都囊括些什么，恐怕就不見(jiàn)得有幾個(gè)人能說(shuō)對(duì)了。對(duì)我們這些真正學(xué)地質(zhì)的人來(lái)說(shuō)，常會(huì)聽(tīng)到一些啼笑皆非的答案：“你們不是搞土建/考古的嗎？”的確，這些學(xué)科免不了跟地打交道，但它們真的跟地質(zhì)學(xué)相差十萬(wàn)八千里??！真正的地質(zhì)學(xué)——或者說(shuō)廣義的地球科學(xué)，其實(shí)只有一個(gè)主線目的：那就是在空間和時(shí)間的框架下，認(rèn)識(shí)地球的構(gòu)成和演化。

所謂空間框架，即我們需要了解地球的結(jié)構(gòu)、成分、各成分間的相互關(guān)系，以及這些關(guān)系背后的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。而之于時(shí)間框架呢，我們主要回溯地球的歷史，我們想弄清楚：自從它誕生至今的這46億年內(nèi)，地球上到底發(fā)生過(guò)哪些事兒？這些事兒為什么會(huì)發(fā)生？造成了什么樣的影響？

這一套時(shí)間加空間的框架，構(gòu)成了人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)的主要邏輯線，我們一般稱(chēng)這條邏輯線為地質(zhì)理學(xué)（或理科地質(zhì)），它包含了巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、古生物地層學(xué)、地球化學(xué)等二級(jí)學(xué)科門(mén)類(lèi)。

人類(lèi)之所以要認(rèn)識(shí)地球，必然是為了滿(mǎn)足一定的目的。面對(duì)無(wú)限廣闊的大自然，人類(lèi)的好奇心算一方面，但在馬斯洛金字塔里，好奇心畢竟不是最底部的元素。免于饑餓和物質(zhì)匱乏，對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)才是優(yōu)先級(jí)更高的事情。所有這一切都必須建立在一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)上，即，我們必須源源不斷地從自然界獲取資源，才能維持生存，進(jìn)而發(fā)展。那支撐我們生產(chǎn)生活的各類(lèi)資源，都來(lái)自于哪兒呢？事實(shí)上，除了生物圈和淡水資源外，所有的生產(chǎn)生活資料，到頭來(lái)，都只能問(wèn)巖石圈要。

工業(yè)所需的金屬材料，來(lái)自于巖石圈;建筑業(yè)所需的石材水泥，來(lái)自于巖石圈;高新產(chǎn)業(yè)所需的稀土有色，來(lái)自于巖石圈;驅(qū)動(dòng)機(jī)器和交通網(wǎng)絡(luò)的石化能源，來(lái)自于巖石圈……這還不夠，甚至我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃芰?、化纖等制品——這些看上去跟無(wú)機(jī)世界沒(méi)多大關(guān)聯(lián)的東西，同樣來(lái)自于巖石圈。

總之，我們的許多生產(chǎn)生活資料，都來(lái)自于巖石圈。人類(lèi)對(duì)巖石圈資源有著持續(xù)不竭的旺盛需求，這份需求，決定了地質(zhì)理學(xué)必然要發(fā)揮它的理論價(jià)值，為資源的勘探開(kāi)發(fā)提供實(shí)際指導(dǎo)，這些面向生產(chǎn)的應(yīng)用型地質(zhì)學(xué)，就是我們平時(shí)所說(shuō)的“工科地質(zhì)”，比如各式各樣的資源勘查工程（油氣資源、固體礦產(chǎn)）等。

地質(zhì)學(xué)怎么進(jìn)行研究？

既然地質(zhì)學(xué)這么重要，人們又是靠什么途徑跟地球打交道的呢？靠巖石。

可以說(shuō)地質(zhì)學(xué)主要的研究對(duì)象，就是巖石圈。道理很簡(jiǎn)單：其它圈層的運(yùn)動(dòng)演化信息，只有在巖石圈中才能保存下來(lái)。今人雖然看不到億萬(wàn)年前的地球光景，但古代的事件，卻能在巖石圈中留下蛛絲馬跡。

跟巖石打交道，門(mén)道就多了去了。先陳述一個(gè)基本概念——巖石，是礦物的集合體，而礦物，則是天然的單質(zhì)和化合物。這個(gè)概念是一切地質(zhì)學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)。一個(gè)合格的地質(zhì)學(xué)家——無(wú)論是研究哪方面的，都必然得先熟稔礦物和巖石，知道它們的成分、結(jié)構(gòu)，知道它們應(yīng)該形成于什么環(huán)境。在這個(gè)基礎(chǔ)上分別往小、往大走，才算真正打開(kāi)了地質(zhì)的大門(mén)。

往小了走——比單質(zhì)和化合物更小一級(jí)是什么？化學(xué)元素。不同的化學(xué)元素在地球上含量不同，因此有主量元素和微量元素之分。很多元素對(duì)環(huán)境條件極端敏感，它們?cè)诃h(huán)境因子的控制下，要么聚集、要么分異，要么相互之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。所有這些信號(hào)，都成為我們反演古代地球環(huán)境變化的線索。因此，通過(guò)巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)，我們就可以追溯巖石形成時(shí)的環(huán)境特征和動(dòng)態(tài)。

往大了走——就是地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造大致可以劃為兩類(lèi)：一類(lèi)是環(huán)境構(gòu)造，比如地層、火山機(jī)構(gòu)等;另一類(lèi)則是力學(xué)構(gòu)造，比如斷層、節(jié)理等。前者對(duì)應(yīng)著具體環(huán)境下的地殼造物，而后者則對(duì)應(yīng)著地殼內(nèi)的應(yīng)力機(jī)制。當(dāng)豐富多彩的構(gòu)造樣式相互組合，構(gòu)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定、規(guī)模也更大的獨(dú)立集合體時(shí)，就是地殼的基本動(dòng)力學(xué)單元——板塊了?，F(xiàn)今地球上大小板塊幾十個(gè)，它們之間會(huì)相互分裂、也會(huì)相互聚合。絕大多數(shù)星球級(jí)別的地質(zhì)特征，都是在這個(gè)級(jí)別上塑造出來(lái)的，比如造山帶、平原、高原、海溝、大洋中脊等等。而研究這個(gè)級(jí)別上地球演化規(guī)律的學(xué)科，就是地質(zhì)學(xué)最大一級(jí)的框架——所謂的大地構(gòu)造學(xué)了。

盡管大地運(yùn)動(dòng)紛繁不息，但所有的這一切，其實(shí)只是一個(gè)舞臺(tái)。有舞臺(tái)，自然就要有演員。這時(shí)候，就該生物圈出場(chǎng)了。從38億年至今，生物在地球舞臺(tái)上書(shū)寫(xiě)的這部編年史，絕對(duì)不遜于無(wú)機(jī)世界的任何一個(gè)篇章。專(zhuān)門(mén)研究地史時(shí)期生命特征與演化脈絡(luò)的地學(xué)分支，叫做古生物學(xué);而鑒別每一位“演員”應(yīng)該隸屬于哪一幕的學(xué)科，則是地質(zhì)年代學(xué)。

我和地質(zhì)學(xué)的故事

上述所有這一切，都不是我們坐在鋼鐵森林里憑空想象出來(lái)的空中樓閣。要想了解大地，永遠(yuǎn)都有且只有一個(gè)方法：走近她——走近原生態(tài)的巖石圈，走近真正的大自然。地質(zhì)學(xué)家面對(duì)的，每一次，伴隨而來(lái)的都是艱辛與風(fēng)險(xiǎn);每一次，伴隨而來(lái)的都是未知與刺激。

你問(wèn)這值嗎？很抱歉我無(wú)法給你答案。這是一個(gè)冷暖自知的體驗(yàn)。“值不值”、“有沒(méi)有意義”，本質(zhì)上是一個(gè)價(jià)值理性問(wèn)題，而不是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。

我只分享我的感受。

我確實(shí)體驗(yàn)過(guò)高海拔的缺氧，也目睹過(guò)帕米爾高原上轉(zhuǎn)瞬即逝的霞光。我確實(shí)在無(wú)人區(qū)體驗(yàn)過(guò)風(fēng)餐露宿，但帳篷外那純凈的銀河，也足以讓安靜的午夜沸騰。我看見(jiàn)過(guò)馬琳諾的寒冬，熱帶波濤被盡數(shù)冰封;也見(jiàn)到過(guò)第三極的升隆，那是特提斯敲響的晚鐘。我聽(tīng)見(jiàn)過(guò)隕石摩擦大氣的絕嘯，蓋過(guò)了千萬(wàn)巨龍的悲鳴;也推演過(guò)盤(pán)古之陸的崛起，讓大地傲然于行星。

這就是地質(zhì)學(xué)。地質(zhì)學(xué)就是人的故事與地球故事的交匯，我能看到的、學(xué)到的，將來(lái)還會(huì)更多。

當(dāng)46億年的故事，一篇接一篇地融進(jìn)我的生活體驗(yàn)時(shí)，我可以說(shuō)一句，它們真的很棒。

（溯 鷹）

心有猛虎細(xì)嗅薔薇——“地質(zhì)人”的修煉

地質(zhì)人翻山越嶺，下河出海都是常事，北戴河和周口店實(shí)習(xí)基地是地質(zhì)人的搖籃，地質(zhì)錘和羅盤(pán)是他們探索地球46億年歷史的貼身法寶，珠峰和可可西里也曾有他們的足跡。但，地質(zhì)人的修煉遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，地質(zhì)填圖、信手剖面圖、地質(zhì)踏勘、編錄和取樣……地質(zhì)人真正做到了心有猛虎細(xì)嗅薔薇。

從搖籃邁出第一步

在世人眼中，周口店是文明的“搖籃”，因“北京人遺址”而備受矚目，在地質(zhì)人眼中，周口店更是人才的“搖籃”，培養(yǎng)出了一批批學(xué)界翹楚、業(yè)界精英。

周口店豐富的地質(zhì)資源就像一部“天然的地質(zhì)百科全書(shū)”。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）周口店實(shí)習(xí)基地自1954年建立以來(lái)，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的地質(zhì)人在這里接受全面、系統(tǒng)的實(shí)踐鍛煉，很多地質(zhì)人都把周口店看作夢(mèng)想的起點(diǎn)，從此將地質(zhì)事業(yè)確立為自己終身奮斗的目標(biāo)。

從同學(xué)們的實(shí)習(xí)日記中就可以看出基地實(shí)習(xí)的種種艱辛?！皩?shí)習(xí)基地建在山坡上，周?chē)菽久?，蚊蟲(chóng)橫行。甚至還有蛇出沒(méi)。好在現(xiàn)在實(shí)習(xí)基地的宿舍已安裝了空調(diào)，不僅掃除了同學(xué)們野外歸來(lái)的暑氣，還使得宿舍開(kāi)窗的頻率大大降低，從根本上降低了蚊蟲(chóng)在宿舍出沒(méi)的概率。此外實(shí)習(xí)基地的食堂和浴室開(kāi)放時(shí)間均有嚴(yán)格限制，這些對(duì)于在校園中過(guò)慣了安逸生活的我們來(lái)說(shuō)，初來(lái)時(shí)頗不適應(yīng)。

艱苦樸素之后，便是求真務(wù)實(shí)。這也是地大的校訓(xùn)。有同學(xué)坦言：“周口店實(shí)習(xí)讓我們走出了課堂，第一次切身體會(huì)到地質(zhì)工作的艱辛。但我們每個(gè)人都發(fā)自?xún)?nèi)心地感謝身上又紅又癢的包，餓得咕咕叫的肚子，被汗水浸透的衣衫和奮筆疾書(shū)的夜晚，這些讓我們第一次感受到地質(zhì)精神在血液中沸騰。周口店實(shí)習(xí)為我們未來(lái)的地質(zhì)生涯扣上了第—粒扣子?！?/p>

跨國(guó)科考不再是神話(huà)

2017年12月至2018年8月，來(lái)自中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）的3位老師和12名學(xué)生乘著“向陽(yáng)紅10號(hào)”科考船，參加了中國(guó)大洋49航次在西南印度洋多金屬硫化物勘探合同區(qū)的科考任務(wù)。在考察過(guò)程中，同學(xué)們有機(jī)會(huì)認(rèn)識(shí)到電視抓斗、攝影拖體、中深鉆及溫鹽深剖面采水系統(tǒng)等四種大洋科考的神兵利器。巖石與化石不只存在于地面，廣闊的海洋也是地質(zhì)人的研究范圍。

一個(gè)臺(tái)格的地質(zhì)人需要具備良好的心理素質(zhì)和過(guò)硬的身體素質(zhì)，野外、海外、國(guó)外的地質(zhì)實(shí)習(xí)和科考首先是對(duì)地質(zhì)人身體素質(zhì)的考驗(yàn)?？瓶即戏忾]的活動(dòng)空間、有限的資源供給和暈船的不適就是對(duì)海上地質(zhì)人的考驗(yàn)。

2018年8月，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）的10名本科生赴澳大利亞頂尖的研究型大學(xué)之一詹姆斯庫(kù)克大學(xué)訪問(wèn)，并與該校地球與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的18名本科生開(kāi)展了為期18天的聯(lián)合野外地質(zhì)實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)地區(qū)在是世界著名的礦產(chǎn)資源產(chǎn)地、澳大利亞礦業(yè)重鎮(zhèn)芒特·艾薩地區(qū)。實(shí)習(xí)中，主講教師首先帶領(lǐng)大家對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)進(jìn)行踏勘，辨認(rèn)主要地層和巖性，認(rèn)識(shí)特殊構(gòu)造和蝕變現(xiàn)象等。通過(guò)此次實(shí)習(xí)，同學(xué)們對(duì)鉛鋅-銅礦床和鈾礦床進(jìn)行了詳細(xì)考察，重點(diǎn)觀察了礦體野外露頭、露天采坑和鉆孔巖芯。

手繪本領(lǐng)體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)

為了促進(jìn)地學(xué)與藝術(shù)的交融，感悟地學(xué)的博大精深，同學(xué)們還經(jīng)常到學(xué)校逸夫博物館，聽(tīng)講解、看化石，與地學(xué)零距離接觸，尋找故事、創(chuàng)意和靈感。同學(xué)們隨身攜帶著紙和筆，會(huì)對(duì)各自感興趣的展品速寫(xiě)。有的同學(xué)以寫(xiě)生的方式描繪對(duì)象，有的同學(xué)結(jié)合自己的理解勾畫(huà)想象中的遠(yuǎn)古動(dòng)物，還有的同學(xué)針對(duì)化石局部進(jìn)行描繪。同學(xué)們的速寫(xiě)風(fēng)格各有不同，體現(xiàn)出了應(yīng)有的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

地質(zhì)人的手繪本領(lǐng)很不一般，他們筆下的恐龍、始祖鳥(niǎo)及其他遠(yuǎn)古生物可謂惟妙惟肖、栩栩如生。

地質(zhì)人的工作環(huán)境從來(lái)不是舒適安定的，每一次野外工作都會(huì)面臨各種各樣的困難和挑戰(zhàn)?！兜刭|(zhì)人》中“戈壁灘有我們身影，帶著堅(jiān)定信念和使命”的歌詞，描繪出了地質(zhì)人愿為地質(zhì)事業(yè)獻(xiàn)身的壯志豪情，也引起了校內(nèi)外千千萬(wàn)萬(wàn)地質(zhì)工作者的共鳴。

（李嬰來(lái)）

地學(xué)游擊小分隊(duì)在行動(dòng)

2018年7月，我們地學(xué)院260余名學(xué)生在10名導(dǎo)師的帶領(lǐng)下前往安徽省巢湖地質(zhì)實(shí)習(xí)區(qū)進(jìn)行地質(zhì)實(shí)習(xí)。

巢湖的七八月份熱浪襲人，老師給了我們半天時(shí)間休整，在教室里為我們?cè)敿?xì)介紹了巢湖的行政劃分及自然景觀。我們被分成兩個(gè)大隊(duì)，每隊(duì)又分成三個(gè)小隊(duì)，小隊(duì)中又包括兩個(gè)小組。為什么劃分這么細(xì)呢？因?yàn)槲覀兠鎸?duì)的不僅僅是惡劣的天氣，還要面對(duì)馬蜂、毒蛇等來(lái)自大自然的危險(xiǎn)。

地質(zhì)錘、羅盤(pán)、放大鏡成為我們的標(biāo)配，足夠的水、藥物、防曬品也成為每個(gè)人背包中不可缺少的物品。兩個(gè)大隊(duì)每天去不同的山脈與高地進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)。七月的巢湖太陽(yáng)毒辣，我們必須在6點(diǎn)之前吃完早飯、整裝待發(fā)。每天要途徑叢林、草地以及光禿禿的采石場(chǎng)，甚至垃圾場(chǎng)也是我們的勘測(cè)點(diǎn)。

我記憶猶新的一天是我的微信步數(shù)近40000步， 近20公里。你可能覺(jué)得40000步算不了什么，但是如果要持續(xù)在接近38-40度的高溫天氣中背著羅盤(pán)地質(zhì)錘穿過(guò)叢林翻過(guò)三四座大山，這顯然就是一種壯舉了。

那天我們照常趕在太陽(yáng)出來(lái)之前出發(fā)，在老師的帶領(lǐng)下來(lái)到河舟組、黃龍組、棲霞組地質(zhì)所在地。我驚訝地看著我周?chē)懔闵⑸⒌哪沟兀瑴喩砥鹆穗u皮疙瘩。

“那幾個(gè)同學(xué)還愣什么，還不把你們的記錄簿、羅盤(pán)、地質(zhì)錘拿出來(lái)?！睆埥淌谡驹谔?yáng)地里對(duì)我們說(shuō)道。沒(méi)想到我竟然要在墓地旁動(dòng)土，我用地質(zhì)錘很小心地從巖層上敲了幾塊巖石下來(lái)，然后選了其中三塊最具代表性的巖石，用鉛筆在上面寫(xiě)上河舟組，小心翼翼地放進(jìn)背包，這叫作采樣，每到一個(gè)測(cè)點(diǎn)都要帶回一些具有代表性的巖石回去研究。

“看這巖性、看這走向、傾角、坡度……這些墓主人選了塊寶地呀，地底下結(jié)實(shí)著呢！”張教授舉著手中的羅盤(pán)說(shuō)。張教授是三位帶隊(duì)老師里面最有經(jīng)驗(yàn)的老師，據(jù)說(shuō)他來(lái)巢湖已經(jīng)四五次，各處的地質(zhì)構(gòu)造已經(jīng)研究得很清楚了。我們?cè)谀膬海驮谀膬?，他就是我們的?dǎo)航燈。

我們長(zhǎng)途跋涉，太陽(yáng)曬在身上，我似乎能聽(tīng)見(jiàn)皮膚干裂的聲音，但是沒(méi)有人抱怨，只有汗?jié)n在悄無(wú)聲息地形成。我們?cè)竭^(guò)了兩座山，帶的幾瓶水早就喝完了，忍耐著饑渴與疲憊，測(cè)了20多個(gè)測(cè)點(diǎn)。最后一個(gè)勘測(cè)點(diǎn)在一座名叫“鳳凰山”的山頂。前面領(lǐng)隊(duì)的張教授突然停住了，“今天就這樣吧，大家先在這里休息。來(lái)幾個(gè)體力好的，和我一起去把最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)了?！睆埥淌谡f(shuō)完就上去了。大家愣了一下，沒(méi)有人坐下，都跟著上去了。我想這就是地學(xué)精神吧，不怕苦不怕累，大家一起扛。我們到達(dá)山頂后看見(jiàn)了另一種風(fēng)景，那是碧波萬(wàn)頃的巢湖，也是生機(jī)與成長(zhǎng)。微風(fēng)吹在臉上，所有人都覺(jué)得不負(fù)此行。

七月末，我坐在列車(chē)上，看著周?chē)诹艘蝗σ步Y(jié)實(shí)了很多的同學(xué)們，大家都是開(kāi)心的、充實(shí)的。實(shí)習(xí)帶給我們的是成長(zhǎng)、是磨練。突然手機(jī)震動(dòng)了下，收到了這樣一則消息：西南石油大學(xué)師生新疆野外考察，意外遭受泥石流，4人不幸遇難。在返程列車(chē)上我徹夜難眠，這件突如其來(lái)的事件震撼著每一個(gè)地學(xué)學(xué)子的心靈。2017年暑假，我們隨老師前往廣元進(jìn)行地質(zhì)實(shí)習(xí)。在四川，8月是多雨的季節(jié)，一下雨，基地就會(huì)停電斷網(wǎng)，洪水夾著碎石從山口一瀉而下，大的時(shí)候能漫上公路。那是我第一次出野外實(shí)習(xí)，沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)，所以一下雨就怕得要死，生怕會(huì)爆發(fā)山洪。

放棄容易，但堅(jiān)持一定很酷。早上我在新聞客戶(hù)端上寫(xiě)下“地學(xué)人不會(huì)怕”的長(zhǎng)篇悼言，我想不管這個(gè)行業(yè)是多么艱苦、危險(xiǎn)，此刻我們都不會(huì)畏懼。我們將拿上儀器繼續(xù)前進(jìn)，天亮就動(dòng)身，雨停就出發(fā)。因?yàn)閲?guó)家的發(fā)展需要我們，我們能做的就是熱愛(ài)這個(gè)行業(yè)，去奮斗，去獻(xiàn)身。

（文 心）