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山高万仞从头越Barker——世界杰出青年经济地质学家(十三) 精选

已有 5372 次阅读 2015-2-7 10:40 |系统分类:科普集锦

地质是一个大家庭,包罗万象。以科学而论,轻重不分彼此;然对经济而言,矿床无疑像诞生于海洋泡沫之间的阿芙洛狄忒一样更富有魅力。地质作用这个祖先当年在“阴曹地府”开了个账户,把一些“Money”偷偷存在了地层、构造和岩浆岩中,五次大灭绝后进化出来的贪婪的人类使尽浑身解术,借助各种仪器来寻找开启“地门”的钥匙。他们越过连绵起伏的群山,走过汹涌激荡的河川,面对一望无际的荒原,笑迎皑皑白雪,漫漫黄沙。放眼世界,纵观全球,如今几乎很难发现未曾勘探过的处女地,没有了猎物,纵有再好的猎枪,也为枉然。当一些常规手段渐失效力之时,就会有新的方法技术降临人间,即使它还处于萌芽阶段,即使它还有这样那样的缺陷,然试问,哪一项重大科学技术不是在千百次的迂回后辉煌方现?科技的进步,经济的发展,迅猛消耗了大量资源,最终将导致人类文明的坍塌,人类文化的消失,城市将不复存在,农业将再度繁荣,因此土地才是我们的根本,蓝天才是我们的画卷,青山绿水才是我们的家园。也许我们过于失望悲观,也许我们实在杞人忧天,君不见今日少年正以昂扬的斗志、沸腾的鲜血、披荆斩棘、大步向前,开创经济地质的明天。下面介绍L.L.Barker,这颗冉冉升起的经济地质新星。


L.L. Barker(照片来自网络)

Barker本科就读于新西兰University of Otago,师从Rick H.Sibson,研究假玄武玻璃脉(psedotachylyte veins)的构造背景和地球化学特征(浅层地震过程中,断层面摩擦产生的热使得断层中的岩石发生部分熔融,形成的流体沿断层向上运移,冷却形成一种玻璃,称为psedotachylyte)。Sibson是享誉全球的构造地质学家,在地震领域做出了突出的贡献。在University of Auckland上学时,他经常去附近的Au-Ag矿山捡矿石,这使得他从纯粹的构造地质学中解脱出来转向与成矿有关的构造研究。他思考的一个重大地质问题是流体流动、断裂运动与地震震动之间的关系,由此导致了“断层阀”(fault valve)、“地震泵”(seismic pumping)等对金矿成因有重要影响的经典模式的提出。Sibson在上课时,通过讲解断层、断裂与流体流动之间的关系使许多学生对矿床产生了兴趣,课件中包含了世界范围大量久负盛名的矿床。SibonBarker收集假玄武玻璃脉的构造地质和地球化学资料并就两方面给出符合地质事实的解释,并语重心长,谆谆告诫,有能力从事和思考这两方面的人将来会有一番作为。

离开University of Otago后,Barker去了The Australian NationalUniversityANU)跟随Stephen Cox攻读博士。Stephen Cox主要研究地壳变形、地壳应力、变形岩石中的流体运移和成矿作用,他一直强调基础地质填图和构造地质观察之间的重要性,地球化学工具(特别是新出现的)则有助于加强理解单独野外填图和薄片观察所不能回答的问题。Barker的研究课题为澳大利亚东南部Lachan褶皱带Taemas地区方解石脉的构造背景、稳定同位素和微量元素地球化学特征。为此他深入野外,详细观察,在微观构造中寻找蛛丝马迹。回到室内,做了大量地球化学分析。工作枯燥无味但Barker却乐此不彼,展现出来的分析技术水平令人印象深刻,然而更为重要的是,他学会了如何将个人聪明才智与野外观察、分析资料相结合从而获得多学科综合研究的流体-岩石相互作用的新观点。

虽然博士论文几乎与经济地质毫无关系,Barker2007年博士毕业后还是去了加拿大University of  BritishColumbiaUBC)的Mineral Deposit Research UnitMDRU)在Ken HickeyGregory M.Dipple指导下做博士后研究工作。这对Barker是一个重要的时刻,从此以后他的人生与矿床紧紧捆绑在了一起,并在企业与学校合作的几个科研项目上贡献颇大,其中两项突出成果已发表在了Economic geology上。

2009年发表了Unlocking InvisibleGold: Use of NanoSIMS to Evaluate Gold,  Trace Elements, And Sulfur Isotopes inPyrite from Carlin-Type Gold  DepositsBarker使用nanoSIMS技术分析了很小的、分带黄铁矿中的AuAsCuTe34S/32S相对含量变化,这项技术具有非常高的空间分辨率,以突出崭新的视角深化了对Carlin型金矿中Au矿化作用的认识。特别是,研究显示Au只在很少的几个时间段内才被吸收进黄铁矿内,在这个过程中,S同位素组成也发生了变化,这意味着Au矿化与S源,也就是流体的来源有联系,这也无形之间加深了对热液成矿动力学系统的理解。这种由Barker率先使用的方法对研究其他类型的热液成矿作用也会有着深远影响。

2013年发表了Applying StableIsotopes to Mineral Exploration: Teaching An Old Dog  New TricksBarker提出了一种描述碳酸盐岩矿物稳定同位素组成的崭新的、经济的、快速的具有开创性的方法。Barker努力的目标在于想提供一种快速识别作为找矿标志的同位素组成的信息,从而推动找矿勘探技术水平的提高。资料来自5000多块手标本和钻探样品,在一定尺度和范围内展现了热液流体运移过程中的同位素分布成像特征,这在以前是不曾有过的。应用这种同位素三维成像技术于找矿勘探领域作用明显,令人振奋。这大大改变了研究碳酸盐岩和与之有关热液蚀变中的热液流体运移系统的方式。

以上两例表明Barker在研究热液矿床方面展现了与众不同的能力素质,他对地球化学领域分析技术的进展烂熟于胸,并为之做出了重要贡献。通过努力,个人热液矿床流体运移认识已成学科概念,新科学进展将觅得新的研究良机,他期望通过这些研究能够在学术和工业领域都能开创一番新天地。

2012年经过5年的博士后研究工作后,他回到了新西兰,在University of Waikato任教,教授地质和地球化学课程,继续从事与找矿勘探有关的碳酸盐岩研究。因其业绩突出,他获得了SEG 2013年度象征青年地质学家最高荣誉的Waldemar Lindgren Award。在获奖感言中Barker特别感谢了他的父母,认为是他们自小把他带入了科学的世界,在西南太平洋,新西兰岸边,他看到许多棘皮动物,他看到了海水在砂砾石之间慢慢渗流……

虽然中国儒家文化讲究为官之道、衣锦还乡,但那条道路充满荆棘,随时有翻车的可能,不如自小教给孩子要热爱科学,热爱大自然,即使以后不能有大成就,也能自得其乐,无甚风雨。单以地质而论,虽然辛苦,但许多乐趣自在其中,且值一生为之,纵使坏了皮囊,也无怨无悔。父母的爱好会深深影响到孩子,等他们长大时,许多也会走上地质的道路,我知道有几对父子都是如此。只是我不知我的所为且有意引导是否小儿长大后也会走上老爹的旧路。




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