科技創新人物 | 院士楊經綏:開啟探尋地球動力奧秘的新窗口

2021-01-09 澎湃新聞

「搞地質研究,除了要學習他人的成果,最重要的是獲得野外調查第一手資料,所有的新發現都是從野外開始。但必須帶著思考,帶著科學問題跑。」

——記中國科學院院士、巖石學和大地構造學家

楊 經 綏

從事地質科學研究40餘年

把大部分時間和精力

都投入到了

青藏高原的崇山峻岭中

中國科學院院士、巖石學和大地構造學家 楊經綏

帶領團隊發現和釐定了

我國柴北緣、東秦嶺和西藏松多等

3條高壓/超高壓變質帶

釐定了

東崑崙阿尼馬卿和西崑侖庫地

蛇綠巖組合

為建立高原北部

古板塊體制的演化

作出重要貢獻

建立的

「蛇綠巖型(羅布莎型)金剛石」

為世界開啟了

研究深地幔物質

和探尋地球動力奧秘的

新 窗 口

楊經綏在青藏高原野外地質一線

他的成功

離不開

興趣和人才

他呼籲

要善於發現人才

靠大項目培養人才

以更好地服務和支撐

自然資源管理

他是中國科學院院士

巖石學和大地構造學家

楊 經 綏

開啟探尋地球動力奧秘的新窗口

——記中國科學院院士、巖石學和大地構造學家楊經綏

楊經綏從事地質科學研究40餘年,大部分時間和精力都投入到了青藏高原的崇山峻岭中。他帶領科研團隊發現和釐定了我國柴北緣、東秦嶺和西藏松多等3條高壓/超高壓變質帶;釐定了東崑崙阿尼馬卿和西崑侖庫地蛇綠巖組合,為建立高原北部古板塊體制的演化作出重要貢獻。他建立的「蛇綠巖型(羅布莎型)金剛石」,為世界開啟了研究深地幔物質和探尋地球動力奧秘的新窗口。

深地探測要把握地球動力學研究這一核心

「向地球深部進軍是我們當前重要的科技創新戰略,實施這一戰略要有方向和重點,我認為探尋地球動力的來源和內部運行機制是必須要把握的核心。」楊經綏說,我們看到的只是地球的「表皮」,板塊漂移、火山噴發、地震,動力來自哪裡?在地球深部,物質又是怎樣運行的?搞清楚這些問題,將對礦產資源、水、空氣等的形成有更深的認識,也有助於人類了解生命演化的過程。

楊經綏認為,地球內部的物質同時存在著俯衝和上升兩種運動,從而形成了一種循環,這兩種運動也是地球動力的主要來源。地球由最內部的地核、地核之上的地幔以及最表層的地殼所組成。科學研究發現,在地核和地幔的邊界存在著流體和含水的超高溫礦物組合,當局部的流體被地核加熱到一定程度,因比重較低就會上升,就如同沸水中上湧的水柱一般,形成從地核和地幔的邊界直接湧向地表的地幔柱。礦產資源、水、氣體等就這樣被帶到了地表。有物質上升,地球深部就有了空間可供其他物質填充。這時,地表比重較高的物質就會向下俯衝,一直到地核和地幔的邊界,在地球內部形成一個循環。

如何為這一理論提供證據?楊經綏說,有的科學家通過實驗模擬的方式,證明在地核和地幔邊界高溫高壓的環境下,有流體的存在。而他,則是在地表找線索——那些帶著地球深部「記憶」的石頭,蛇綠巖。

近年來,楊經綏和他的團隊——自然資源部深地動力學重點實驗室地幔研究中心,從全球尺度選擇不同時代和地區的代表性蛇綠巖,研究金剛石等強還原超高壓礦物群在古今大洋巖石圈中的空間展布、賦存狀態及其形成和保留機制,探討和揭示全球不同構造背景的地幔物質組成和深部地質作用。在這一思路指導下,他們的團隊得到自然資源部中國地質調查局和國家基金委支持,在賽普勒斯、阿爾巴尼亞、緬甸、土耳其、俄羅斯和美國等地開展了蛇綠巖和鉻鐵礦調查。

目前,我國這一領域的研究在國際上處於領先地位,吸引了多國科研人員參與合作。楊經綏說:「我們已經與美國、德國、法國和英國的科研人員開展合作,每年都會有研究人員去國外,開展地質調查和合作研究。」

「野外是地質學最好的課堂」

1977年,楊經綏從長春地質學院地質勘探系畢業,分配到中國地質科學院地質研究所工作。那時,正值全國鉻鐵礦會戰的尾聲,楊經綏一工作便參加了西藏藏北東巧鉻鐵礦和蛇綠巖填圖及雅魯藏布江蛇綠巖和羅布莎鉻鐵礦調研項目。跑路線、看剖面、填圖、寫報告,高寒缺氧、條件艱苦,他卻說「幹得很過癮」。1980年,中國與法國合作開展青藏高原地學研究項目,來自全國的地質精英組成了18個青藏高原地質調查分隊,全面開展高原地質研究。楊經綏主動請纓,連續5年參與其中,從事東、西崑侖蛇綠巖研究。

「搞地質研究,除了要學習他人的成果,最重要的是獲得野外調查第一手資料,所有的新發現都是從野外開始。但必須帶著思考,帶著科學問題跑。」隨著對東、西崑侖了解的加深,楊經綏關於地質學的很多想法和思路開始孕育。

1986年,楊經綏留學加拿大,在達霍西大學吉姆霍爾教授的指導下,攻讀博士學位。這時,他將視野放在了地中海的賽普勒斯。賽普勒斯擁有全球最經典的古特提斯洋地質遺蹟,提供了研究洋殼形成最好的天然實驗室。青藏高原的形成與古特提斯洋的演變密切相關。因此,研究古特提斯洋形成和閉合的過程,不僅僅是探討洋陸變遷的過程和動力學機制,同時也是揭開青藏高原形成和抬升奧秘的一把鑰匙。楊經綏的博士論文《賽普勒斯古海底構造重建》,是通過對海底噴出巖和巖牆的研究,探討古洋殼在擴張脊的形成過程。這項研究為楊經綏開展蛇綠巖研究奠定了基礎。

1994年,楊經綏學成回國,再上高原。1996年,他和同事在柴達木盆地北緣魚卡發現了榴輝巖,在柴達木盆地北緣都蘭發現榴輝巖和含柯石英片麻巖,建立了中國西部一條長350千米的早古生代超高壓變質帶,開闢了西部超高壓變質巖研究的新熱點。2002年,楊經綏和學生對從秦嶺取回來的幾千個樣本進行研究,從中發現了典型的超高壓礦物——金剛石,為中國西部的超高壓變質帶延至東秦嶺提供了關鍵性的科學證據。

2007年,楊經綏在羅布莎鉻鐵礦中發現了原位金剛石,提出鉻鐵礦的深部成因新認識,打破了淺部成因的傳統觀點。美國一位院士撰寫文章指出,蛇綠巖型金剛石的發現,為世界地學界打開了一扇研究深地幔礦物和作用的窗口。2015年,國際地科聯批准了楊經綏領銜的國際地球科學研究計劃「金剛石與地幔再循環」項目(IGCP-649),項目執行5年來,組織對全球眾多典型的蛇綠巖和鉻鐵礦開展調查,得到了國內外同行的好評。

「人才梯隊建設是事業發展的關鍵」

「對事業發展來說,人才是最重要的,要做好人才梯隊建設,培養好接班人。就算有再多的項目、再多的資金,如果沒有人才,一切都無從談起。」楊經綏說,要善於發現人才,靠大項目培養人才,老一輩也要多給年輕人機會和激勵,為他們創造良好的環境和條件。

楊經綏說,在他的成長過程中,前輩、老師和志同道合同事的幫助,讓他受益匪淺。剛走出校門時,他深得所在研究室主任、著名的蛇綠巖和鉻鐵礦專家白文吉的器重和培養,參加了西藏蛇綠巖和鉻鐵礦項目的野外調查,學到了許多寶貴的野外工作和科研經驗,還獲得了珍貴的出國學習機會。在參加青藏高原地質調查大隊研究項目期間,從著名的大地構造學家姜春發身上學到了老一輩科學家的敬業精神和謙虛、寬厚待人的優秀品格。當《崑崙開合構造》專著獲得了原地礦部科技進步獎時,楊經綏在國外見到自己的名字排在了第二位,寫信給姜春發老師,表示自己年齡最小,應該排在後面,但姜春發回答說:「這個排名順序是按照對項目貢獻的大小,而不是年齡大小。」

楊經綏於1994年回國,最初是因為時任地質研究所所長許志琴對國外留學人員的一封新春問候信。許志琴寫道:「所裡正在與法國合作開展青藏高原研究項目,祖國需要人才,歡迎你回來參加。」

「我一直認為,搞科研一方面要找到興趣點,另一方面要有良好的團隊。許志琴院士帶領的青藏高原研究團隊,正符合我的期待。更重要的是,我已經深深地愛上了青藏高原,我的事業在中國。」

事實證明,團隊對人才的成長十分重要。2007年,楊經綏榮獲「何梁何利科學與技術進步獎」。2017年,他當選中國科學院院士。

「自然資源部擔負著自然資源管理『兩統一』職責,責任重大。系統內有一批優秀的科學家,希望能進一步完善溝通交流機制,充分發揮人才的作用,讓大家共同為自然資源管理出謀劃策。」楊經綏說。

來 源:中國自然資源報

制 作:i自然·政務新媒體團隊

記 者:王少勇

編 輯:杜瀟詣、嶽澤光(實習)

初 審:程秀娟

審 核:湯小俊

審 籤:周 星

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原標題:《科技創新人物 | 院士楊經綏:開啟探尋地球動力奧秘的新窗口》

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