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与君相依舞蹁跹Harris—世界杰出青年经济地质学家(十一) 精选

已有 5271 次阅读 2014-3-6 06:41 |系统分类:科普集锦

无论学习任何知识,对于初学者而言,有一本内容翔实生动的入门书籍是非常重要的。地质学的入门书籍在国内一般称为“普通地质学”,在国外则通常称为“physical geology”。大家可能已经注意到,国内“普通地质学”书籍种类非常少,质量也一般,众多地质院校拿来作教材的也就2-3种;而国外“physical geology”的数量与种类则非常多,而且许多制作精良,并且还在不厌其烦地出版。如果不是接触到这些国外的地质书籍,我相信我对地质的热情早已经跑到爪哇岛去了,现在更可能从事的是公检法部门的工作。最近在阅读一本叫做《Earth dynamic systems》的书籍,深深地被其中简洁生动的语言和逼真形象的图面所吸引,虽然在此之前我已经阅读过2-3本这样的书籍。知识都是一样的,就看你表达的方式是否吸引人的目光,是否在阅读时不会厌烦。当看到在岩石上切下“slice ”用于磨制薄片时,分明感觉到那切下的不是岩石,而是一长条面包,一小片沙窝萝卜。当看到在变质作用过程中岩石矿物成分变化、颗粒大小变化、结构构造变化,分明感觉不到它的生硬无形,而是化蛹成蝶,随风舞蹁跹。惊羡啧啧之余,又不免失落哀哀之叹,与地质发达国家相比,我们还落后很多,需要有志之士放下名利的包袱,苦心研读,追求科学的真谛。有了很好的书籍,再有很好的老师,一个人想进步慢都不容易,今天我们介绍2004年Lindgren Award获得者Anthony Harris在科学道路上一路走来的心酸与收获。


Anthony Harris(来自EG)

Harris 1997年在澳大利亚昆士兰大学(University of Queensland)获得了本科学位,在学校的日子总是令人激动难忘的。大多数时间Harris都是在学校的实习矿山Brisbane Ag-Pb-Zn矿的地下坑道中敲打石头度过的,并且和矿山的经理Les Wright建立了良好的关系,Les鼓励他学习经济地质,他的生物老师John Jell也鼓励他撇下不怎么喜欢的工程专业,转而追求经济地质的道路。还在大二时,有幸在Andy White的带领下见识了斑岩型矿床,第一次看到了复杂变态的热液蚀变,若想不为其扰乱心神,就需要强调细致观察的重要性。利用假期时间Harris在当时澳大利亚最新发现的斑岩型矿床Northparkes矿上实习,进行坑道内填图,几近天文数字的,“乱草没马蹄”一样的错综复杂的矿脉被详细填制在了图件上,在Sue Golding的指导下,获得了一片赞叹之声,。Sue的耐心指导大大丰富了他的知识面,并且有机会亲自动手进行地球化学稳定同位素研究,同时有幸拭去流体包裹体的尘埃,使之焕发第二春,领略其迷人的风采。好似偶然相遇昔日的恋人,虽然你已不再青春靓丽,但我依然愿意拂去你眼角晶莹的泪滴,在风清月明,鲜花盛开的山坡下,与你翩翩起舞,寻找往日的似水柔情。如此艰辛热情的付出,他的本科论文探讨Endeavour26N斑岩型Cu-Au矿床矿脉的共生关系还获得了学校的First Class Honour,Endeavour26N矿床在澳大利亚是许多经济地质学家的理想试验“温床”,自1977年发现之日起就是如此。在这样一个“众人践踏”之地要想在科学上有新的发现绝非易事,但Harris做到了,并且还把文章《New evidence of magmatic-fluid-related phyllic alteration: implication for the genesis of porphyry Cu deposits》 发表在了久享盛誉的geology杂志上(2002),文章认为是岩浆流体而非天水(meteoric)产生了矿床的泥质蚀变,这与对斑岩型矿床的传统认识是相悖而驰的,但这项工作并非第一次认识到这个问题,但却是第一次发表在主流刊物,清晰阐述这一过程的文章,这项研究在“众芳炫艳”中显得是那样鹤立鸡群,独树一帜,不同凡响,同时这一发现被science杂志所认可。

1999年,在力拓勘探公司(Rio Tinto Exploration Perth)短暂逗留后,他又回到了他的母校在Rod Holcombe、Rick Valenta指导下攻读博士学位,他们为他提供了去阿根廷Bajo de la Alumbrera斑岩型Cu-Au矿床研究的机会,在那里有热情的矿工,淳朴的人民,还有MIM(Mountain Isa Mines)勘探公司的支持,并且这个矿床在教科书中是“典范”矿床,能够获得这样的机会并不多。在这里,Harris豪情干云,大刀阔斧,利用庖丁解牛之技对成矿区大卸八块,进行了细致解剖,复杂手术单一伎俩是远远不够的,为此他采用了多学科方法,综合了地质年代学、地球化学和详细的火山学观察,其研究成果发表于2004年的Mineralium Deposita上,《ELA-ICP-MS U–Pb zircon geochronology of regional volcanism hostingthe Bajo de la Alumbrera Cu–Au deposit:implications for porphyry-related mineralization》。在论文中,他提出了与斑岩型矿床形成有紧密联系的岩浆机制的形成时限,为此使用了在澳大利亚国立大学发展起来的ELA(Eximer Laser Ablation)-ICP-MS U-Pb测年技术来比较容矿岩体与区域火山岩的年龄,研究结果表明Bajode la Alumbrera斑岩型矿床形成于持续了几百万年的一个岩浆旋回中的多个与斑岩相关的热液系统(以a million years为基本单位),这项工作强调了母岩体中的成矿作用时限是富矿斑岩系统形成的最为重要的关键因素之一。取得这样伟大的成就与Noel White的帮助是分不开的,Noel给了他广阔的视野,让他经常思考矿床形成过程中最为关键的因素,仅仅靠一支红笔,在Harris的论文手稿上三笔两点,一件令人着迷的现代艺术品就新鲜出炉了。

2002年博士一毕业,Harris就去了澳大利亚塔斯马尼亚大学(University of Tasmania)CODES(the Centre of Excellence in Ore Deposits)做博士后研究工作,继续研究斑岩型矿床。通过和Dima Kamenetsky合作,他认识到Bajo de la Alumbrera矿床的最早的热液脉中包含了共存的熔体和流体包裹体,这提供了一个独一无二的机会,用以理解斑岩成矿系统中岩浆-热液转化的时限。使用PIXE(Proton-InducedX-ray Emission)分析技术,确定了在岩浆向热液转化的“那一瞬间”上分离出来的含矿流体的物理化学性质,这项成果最终发表了Science(2003)上,题目为《Melt Inclusions in Veins:Linking Magmas and Porphyry Cu Deposis>。完成这项研究后,他又马不停蹄,和David Cooke、Ron Berry合作开始向世界级的Cadia斑岩型矿床进军。

矿床学,许多知识点本不那么复杂,但国人却喜欢用晦涩难懂的语言,用长篇大论给以解释,越解释越糊涂。因工作原因,最近几年接触了浊积岩(turbidites),一直对其特征及形成原因不是很清晰,虽然也参考了几本国内出版的地质书籍或者上网进行了查阅,还是似懂非懂,模棱两可,突然在《earth dynamic systems》看到了下面这幅图,一目了然,其它尽可在此图基础上发挥想象,即使有出入,也不会太大。国内的书籍只是告诉了我们知识,但是没有告诉我们知识之间的联系,这就是拿来主义只拿来了“药”,却没有拿来熬药的“汤”,好比生物碎屑灰岩,只注意了那些个漂亮的生物碎屑,而忽略了对之胶结的方解石。所以掌握的知识只是知识点,这些知识点难以“二次开发”,形成裂变。而如果一个知识给以清醒的认识,即使不全面,也可在此基础上发散性思维,形成新的认识。中国人种田喜欢“阡陌纵横”,这很容易模式化,所以你在看第一篇测年的文章时觉得新鲜,第二篇时觉得有收获,第三篇第四篇你就觉得千篇一律,不想再读了。廊坊许多人私人家的院落里堆满了整麻袋来自天南海北的岩矿石,有几个妇女天天在双目镜下挑选锆石,中国不知道有多少博士因此而毕业。发散性的思维是建立在清晰明了基础知识之上的,我们的许多书籍语言枯燥无味,内容乏善可陈,读来令人昏昏欲睡,试问这样的学习怎么能学来扎实的基础知识,因此也就难以以之为基础,而有后期坚实之高楼大厦了。


浊积岩形成过程(来自《Earth Dynamic Systems》)





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