【大地之子】中国沉积学的开拓者和奠基人——叶连俊

发布日期:2024-06-19 浏览次数:13273


 

 

编者按:

一百多年前,西方列强在中国土地上肆意妄为,人民蒙难,国家蒙尘,为了拯救中华民族,无数仁人志士奋起反抗,探寻救国救民的方法,并选择了不同的道路。在爱国救亡运动中,中国地质事业的初创与奠基也于此开始。建国初期,一代代地质人艰苦奋斗,为破解“地质工作搞不好,一马挡路,万马不能前行”的工业发展制约,作出了突出贡献,用实际行动践行着地质报国的理念。

【大地之子】系列,以中国近现代早期地学家为脉络,通过介绍其主要贡献,将近现代中国地质事业的发展历程展现给大家,深切缅怀曾为中国地质事业快速发展,呕心沥血、筚路蓝缕,乃至“殉难”捐躯的老一辈地质学家。他们把对祖国和人民的忠诚与发展地质事业联系在一起,正是这些地学先驱的不懈努力才开创了我国地质事业发展的纪元。

中国沉积学的开拓者和奠基人——叶连俊

 

沉积学是研究沉积物和沉积岩及其形成过程的一门地学分支学科,是在地层学的基础上发展起来的,在矿产资源的勘查与开发、人与自然和谐发展等领域的研究,发挥着不可替代的作用。我国沉积学的研究开展较晚,不过一旦说起沉积学的发展,则不得不提一位重要人物——叶连俊。

 

 

叶连俊(1913年—2007

 

叶连俊1913年生于山东日照的一个渔村,年少时随父母辗转各地,先后就读于青岛铁路中学、济南齐鲁中学、济南齐鲁大学附属中学。1933年毕业于济南第一高中,同年考入北京大学地质系,师从李四光。1937年,叶连俊从北大毕业,时值抗日战争爆发,他怀着抗日救国的赤子之心,考入地质调查所,为祖国进行矿产资源调查,从此开始他地质报国的漫漫长路。1945年他考取公费赴美进修,1947年回国后,主持建立了我国第一个水文地质工程地质研究室。

1949年后,国民经济建设迅速发展,对各种矿产和油气资源的需求量也大增,随着能源资源如石油、天然气和固体矿产如铁、锰、铝、磷、煤等矿产地质勘探事业的迅速发展,有关沉积学的研究也大量开展起来。叶连俊常年累月奔波在祖国的河川、平原和崇山峻岭,先后对治淮工程(1949年)、临江大栗子铁矿(1950年)、天水一成都铁路线(1951年)、小兴安岭地质、放射性矿床、石油和地下核试验工程等进行了大量的地质调查和研究,为解决经济建设中的许多重大问题作出了重要贡献。

 

 

19567月,中苏合作黑龙江流域综合考察队小兴安岭地质队在勃拉戈维申斯克(海兰泡)同苏方商谈工作计划后,当地政府领导同中方人员一起。资料图片。中方右起:姜春潮、侯德封(地质研究所所长、小兴安岭地质队学术指导)、叶连俊(地质研究所沉积室主任、小兴安岭地质队队长)、孙枢。

 

由于钢铁工业对锰矿石的需要,国家开展了对锰矿床的大规模找矿工作。20 世纪50 年代初,叶连俊与侯德封先生合作,对我国沉积锰矿进行研究,在湖南湘潭找到了丰富的深部原生矿藏,使濒于枯褐的湘潭锰矿成为当时我国最大的锰矿床,不仅解决了我国锰矿找矿勘探工作的方向,同时促进了我国沉积学的发展,成为通过沉积学研究发现具有重大经济价值矿床的成功范例。叶连俊关于中国锰的沉积条件的研究,也带动了沉积的铁、铝、磷矿的研究,形成了不少基于沉积作用的规律性的分析和总结。沉积岩石学和沉积学的研究受到了有关部门的重视,许多单位建立起专门的沉积岩实验室,开展关于沉积岩矿物学和结构学的研究。50年代初,叶连俊在中国科学院地质研究所建立了我国第一个沉积学研究室,设置了相应的研究组和实验室,对我国沉积学的发展起了开拓和推动作用。大大加强了对金属矿床和油气的研究,开始了对矿床沉积环境与地质背景及其分布专属性的探讨。

1958年开始,叶连俊对中国磷矿资源进行了长期的调查研究,足迹遍布晋、冀、鲁、豫、陕、云、贵、川等地,在对外生矿与造海运动、古地理、有机质以及物理化学条件关系所取得的大量实际地质资料进行理论总结后,提出了极具中国特色的“外生矿床陆源汲取成矿论”,1963年发表了他第一个沉积成矿学说《外生矿床陆源汲取成矿论》。叶连俊详细论述了我国外生矿床在成矿时间性规律、空间性规律和成矿条件三个方面的形成特点,在分析国内几十个矿床几百条含矿岩系的剖面后,阐明不同矿种以及同一矿种的不同类型都有其特有的含矿岩系、岩类组合及岩性序列,一定的矿种在一定含矿岩系的岩性序列中都有其特定的位置,含矿岩系多直接发育在大的侵蚀间断面或假整合面之上。这是我国第一个比较系统、全面论述的沉积成矿学说,在中国沉积矿床学界有广泛影响。

 

 

叶连俊(右一)资料图片。

 

20世纪70年代是我国沉积学大发展的时期,我国的沉积岩石学已基本上摆脱了传统的以描述和直觉经验总结为主的研究方式,步入有严格的科学逻辑推理、有完整而系统的理论为指导、有科学实验检验的沉积学。1977年,叶连俊完成《沉积矿床成矿时代的地史意义》,初步揭示了沉积成矿地史演化规律和成矿时代成因的本质。

1979年中国矿物岩石地球化学学会沉积学会成立,中国地质学会成立了沉积专业委员会,叶连俊任中国沉积学会理事长。1982年我国首次组团参加了在加拿大召开的第11届国际沉积学大会,展示了我国的研究成果,会上叶连俊当选为国际沉积学家协会理事。此后,我国地质学家先后在国际沉积学家协会、国际地科联沉积委员会、全球沉积地质委员会中任理事及委员等重要职务,我国的沉积学研究逐渐与国际接轨,并参与了国际这一学术领域的重要发展与决策事项。同时,沉积学领域的国际交流、合作研究及互派学者也愈加频繁,我国的沉积学研究愈来愈受到国际的重视。

 

 

叶连俊(左二)在野外指导工作,资料图片。

 

1980年,叶连俊在第二届全国矿床会议上作专题报告,论述了物理富集作用在沉积矿床形成过程中的重要地位。他以磷矿形成为例,指出沉积矿床的形成不是单一因素一次反应的产物,而是多因素多阶段复杂过程的产物,其间至少要经过成矿物质汲取浓缩阶段、地球化学富集阶段、物理富集阶段才能形成工业矿床。专题报告结束后,又经过几年的调查研究和大量实际例证的累积,1986年他正式发表《工业磷块岩物理富集成矿说》。之后,叶连俊将研究范围拓展到铁、锰、铝、铜等典型矿床上,并和磷块岩矿床资料一起,从成矿地质背景、成矿环境、成矿作用和过程等方面进行全面剖析和理论总结,于1989年提出了“沉积矿床多因素和阶段成矿论”。

 

 

叶连俊(右一)进行地质调查,资料图片。

 

叶连俊很早就注意到生物有机质对成矿的重要性。1960年他就率先建立了我国第一个有机地球化学研究实验室,开创并有力推动我国沉积学和有机地球化学的研究。1988 年起,叶先生多次提出要加强“生物有机质成矿”研究,强调目前“迫切需要研究生物成矿作用,发展沉积矿床学的理论,指导找矿勘探,把沉积矿床学引向一个新的发展阶段”,并建议国家开展“生物成矿作用和成矿背景研究”。1992 年,国家自然科学基金重点项目“生物成矿作用和成矿背景”获批,叶连俊组织来自四所三校共60多人参与的科研团队进行五年攻关,采用地质学、生物学和地球化学等多学科交叉协作与综合研究,在生物成矿标志、生物成矿过程与地质背景研究方面迈上了国际舞台,取得了突破性进展。确认成矿生物中最重要的是菌藻类生物,其作用在成矿过程中无处不在。

 

 

叶连俊个人照

 

纵观叶连俊沉积成矿理论研究的主线,可以发现紧密关联的三个重要环节: 成矿来源—成矿作用过程—成矿预测。其中,“外生矿床陆源汲取成矿论”侧重强调成矿来源问题,“工业磷块岩物理富集成矿说”、“沉积矿床多因素多阶段成矿论”和“生物有机质成矿说”侧重强调成矿作用过程与因素,而“沉积矿床成矿时代的地史意义”则侧重强调成矿预测问题。

 

半个多世纪以来,叶连俊始终坚持在科研工作第一线。他对学科的发展趋势非常重视,及时捕捉研究的关键问题,并提出新的研究领域。他积极倡导和扶持边缘学科如数学地质学、古地磁学、海洋地质学和环境地质学的建立。在科学研究工作中,更是不断提出新的问题和方向,推动着沉积成矿学说理论体系的建立。2007年,叶连俊以94高龄辞世。他漫长而光辉的一生,为我们留下了丰硕的科研成果和宝贵的精神财富。

 

文:牛静笛

科学审核:何学智

 

参考资料:

[1]叶连俊,孙枢,郭师曾.六十年来中国沉积学发展的回顾和展望[J].地质论评,1982(05):500-502.DOI:10.16509/j.georeview.1982.05.018.

[2]王清晨.探索叶连俊先生理论创新之路[J].沉积学报,2013,31(05):751-756.DOI:10.14027/j.cnki.cjxb.2013.05.001.

[3].叶连俊教授地学研究五十年[J].沉积学报,1987(03):1-3.

[4]刘宝珺.中国沉积学的回顾和展望[J].矿物岩石,2001(03):1-7.DOI:10.19719/j.cnki.1001-6872.2001.03.001.

[5]王成善,林畅松.中国沉积学近十年来的发展现状与趋势[J].矿物岩石地球化学通报,2021,40(06):1217-1229+1448-1449.DOI:10.19658/j.issn.1007-2802.2021.40.096.

[6]叶连俊,孙枢,李继亮.中国的沉积学进展与展望[J].矿物岩石地球化学通讯,1988(02):77-80.

[7]20世纪中国知名科学家学术成就概览.地质学分册[M]. 钱伟长,孙鸿烈[].科学出版社.2013