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独立小桥风满袖Halter—世界杰出青年经济地质学家(十) 精选

已有 4230 次阅读 2014-1-13 06:27 |系统分类:科普集锦

人自身拥有的潜力,结合丰富的人生阅历,加上艰苦卓绝的努力,常常能决定一个人在人生的道路上、科学的世界里畅游的程度。科学的思想哪里来?来自内心世界的那份好奇与坚持,来自喝咖啡或者走在林荫路上看绿裙飘飘恋人刹那间的心灵感应。在探讨板块构造的时候,一般把源动力归为地幔对流;在研究成矿作用的时候,常常把源动力归为深部存在岩体,之所以如此,就是让你感觉一种强度、一种力度,一种让别人信服的恒定。回首大学青涩时,觉得学无所成,其实那个阶段不学成就是最好的学成,知识只是刚刚放入酒缸里的葡萄,只有经过后期充分发酵,才能滤去杂质,沉淀甘甜的美酒。常常想,为什么民国时许多大师条件不如我们,资料不如我们,却下笔如神,倚马千言;而如今宽敞明亮的办公室,设备先进的实验室,世界最前沿的材料,却抓耳挠腮,思枯才尽。有时不是缺乏学习的动力,而是缺乏扎实系统的基本功,以致在追求崇高科学的道路上始终如开着迷你型QQ行驶在崎岖不平的山路,给人一种不安全感。路虎则截然相反,给人一种霸气、一种坚实,所以所学知识如果像路虎一样,就会有一种成功的自信。可惜你我在初始阶段已经像一直歪在闺房床榻上的黛玉,再想纠正弥补,也此事难全,只有望洋兴叹,徒增伤悲。今天我们要介绍的Werner E Halter在生涯遇到了很好的人,接受了很好的教育,来到了很好的环境,以致取得了很好的成绩,一切都是那么顺理成章,令人艳羡。


Thomas PettkeWerner E Halter and ChristophA.Heinrich(来自网络)

Halter接受初期地学教育在瑞士说法语的地区,在the University ofLausanne, Hansruedi Pfeifer指导下完成了他的硕士论文,内容为阿尔卑斯蛇绿岩和基底单元的构造和地球化学特征。通过硕士阶段的学习激起了他对发生在自然界中的迷人的地质作用的好奇心与调查愿望,特别是发生在地壳中的涉及多种成矿环境,多种成矿作用的成矿系统尤为令人着迷。硕士毕业后,他去了加拿大蒙特利尔McGill University读博士,跟随Anthony Williams-Jones学习Nova Scotia地区以片麻岩为容矿围岩的东Kemptville锡矿床的地质与热液地球化学特征 (http://www.collectionscanada.gc.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp02/NQ29955.pdf)。在博士论文中,他认为围岩蚀变是锡矿石沉淀的主要驱动力,第一次把以野外实地观察为基础的定量物质平衡与以实验流体和矿物稳定性为基础的多成分动力学物质转换模型充分结合了起来。论文颇受好评,获得了the Canadian Institute forMining, Metallurgy and Petroleum1997年经济地质最佳论文。Anthony Williams-Jones对地质岩浆流动一样的热情与深厚的地学知识让Halter为之折服,同时也教他学会了调查热液矿床形成的不同程序与方法。

获得Ph.D学位后,HalterLausanne呆了一小段时间,在那里建了一个小型实验室,调查一些矿物与元素对环境的影响,并取得了引人注目的成就。由于无法抗拒Anthony Williams-Jones为他营造的岩浆-热液系统展示的迷人风采对他的诱惑,1999年,他移情别恋,去了ETH,参加了由Christoph A.Heinrich领导的流体与矿床小组(the Fluids and OreDeposits Group)。在粉红色的昏罗帐里,他再一次被点燃激情,使用高精尖的LA-ICP-MS技术对流体包裹体进行微分析。在那里HalterThomas Pettke一起发展了一种激光剥蚀技术(Laser-ablation),用于研究热液作用引起的矿化岩石的硅酸盐熔体包体,这种包体利用常规方法不能分析。

利用这种“新式武器”,结合野外地质资料,再有团队的协助,他对阿根廷的Bajo de la Alumbrera斑岩型铜矿的流体包裹体进行了测试。主要研究了大部分已遭到侵蚀的Farallón Negro火山,使用了野外地质、岩浆岩石学、同位素-微量元素地球化学、流体包裹体等十八般兵器,用以分析在岩浆系统演化的某个阶段“分娩”的成矿流体。借助团队同事、国际人士、矿业公司、科研院所等“联合舰队”的帮忙,再加上他自己的细致观察充分演绎了这个巨大的斑岩成矿系统喷发-侵入事件演化的历史画卷。这项研究导致了三个重要的发现,每个发现都在世界一流的期刊杂志上留下了倩影,包括顶级的Science(《the Origin of Cu/Au Ratios in Porphyry-Type Ore Deposits》), Magma evolution and the formation of porphyryCu–Au ore fluids: evidence from silicate and sulfide melt inclusions》还获得了Mineralium Deposita2005年度最佳论文。第一,研究证实了占主导位置的安山岩是由地壳长英质熔体和富Cu的,也可能富S的玄武岩熔体混合而形成的。这是通过常见的熔岩和中性成分的斑岩中看起来共存的斑晶里包含了系统的可以明显对比的硅酸盐熔体包体,利用LA-ICP-MS分析确定了角闪石结晶于玄武岩熔体,斜长石结晶于英安岩熔体,均早于上地壳岩浆房中的岩浆混合。第二,在火山杂岩体、未蚀变的可能早于也可能晚于Cu-Au矿化的斑岩岩株的斑岩体中存在角闪石斑晶,而在角闪石斑晶中存在岩浆硫化物熔体包体,这项发现颠覆了人们传统的旧有认识:在岩浆上升,直到流体饱和前存在未饱和的硫化物熔体。第三,通过分析这些硫化物熔体的10-16数量级的Au的含量,发现这些硫化物熔体中的Au/Cu比值与成矿卤水、矿石中的Au/Cu比值几近相同。不管在成矿流体产生过程中硫化物熔体的角色如何定位,Halter的发现表明在勘探项目的只有眼神略过未矿化的火成岩时的早期阶段,这样的硫化物的熔体包体的微分析对于预测岩浆杂岩体中的Au-Cu矿化体具有一定的指示意义。


Kupfer gold-mine Bajo de la Alumbrera(来自网络)

Halter取得的令人印象深刻的成绩得到了Swiss National Science Foundation的认可,奖励了他一批丰富的奖金,并在ETH组建了他自己的独立的研究团队。借助前辈们所传授的知识与经验,开始安全起航,但这是远远不够的,他经常记起老师说过的话,大多数有创新性的工作都起于好奇心和尝试新思想、新手段所带来的兴奋。沿着先例,他开始变八卦连环掌为天马流星拳,研究领域放宽,主要涉及岩浆系统中物理化学条件的变化、岩浆演化、挥发分饱和的时间与条件、岩浆侵位的动力学过程。有学生的鼎力相助,开始研究用计算机和试验模拟含水硅酸盐熔体的新的热动力学状态方程,在基础层面上这些还是与斑岩型矿床相关的,也是岩浆出溶形成成矿流体的“路口”,这是他未来许多年的主要工作之一。

正是因为百花齐放、百舸争流,才显示经济地质的迷人风采,这些大踏步走在不同道路上的人,包括那些即将上路的人,“一时多少豪杰”,必将在成矿过程、矿产勘查以及两者的结合等方面风云乍起,“卷起千堆雪”,支撑着经济地质前行的道路与方向。Halter用自己的勤奋与努力,不经意间把经济地质带出了经济地质传统的道路,而来到了火山岩石学、分析化学、高级计算机模拟等领域的家门,这需要我们用新的眼光来重新审视我们固有的领域。如此的鲜花绽放才能使那些谈情说爱有才智的青年男女的兴趣转移到地球科学、转移到经济地质上来。地质不是演戏,事先没有《西厢记》一样的剧本,有的只是暴力赛车游戏中前方不断出现的障碍物,也许如唐僧师徒历经千难万阻,终于取得真经;也许早就醉倒在路旁的草地,不省人事;但大部分依然如田间小道回家的水牛,一直走在路上……

世界著名经济地质学家写到了三十、世界杰出青年经济地质学家写到了十,也算圆满了,每一篇博文的出炉都是自己的一段心路历程,里面常有带有强烈个人主义色彩的淡淡的喜悦与丝丝的哀愁,都是自己那时的心情流露,可能也影响了你的阅读,深表歉意。无聊之际一时涂鸦之作,能够得到那么多地质、非地质人士、个别报纸期刊编辑的垂青,给以鲜花,报以掌声,颇感欣慰,也是我一直写作的动力,下步希望自己再接再厉,在大家一如既往的支持下,写出更多、更精彩的博文。

新年即将来临之际,祝愿各位博人、朋友身体健康、新年快乐!切忌少饮酒,多陪家人。







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4 陈仁全 朱志敏 白荣龙 高敏

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