11.28 深耕地质60年,他力促"入地计划"实施

上天""入地""下海"是21世纪人类探索自然奥秘的三大壮举,与"上天""下海"相比,我国的"入地"工程起步较晚,遇到的技术难题也更为严峻。

2018年6月2日,由吉林大学主要承担研发的"地壳一号"万米钻机正式宣布完成7018米"首秀",创造了亚洲国家大陆科学钻井新纪录,标志着我国成为继俄罗斯和德国之后,世界上第三个拥有实施万米大陆钻探计划专用装备和相关技术的国家。

深耕地质60年,他力促

"地壳一号"钻机

研发"地壳一号",是我国"入地计划"("地壳探测工程")培育性计划项目的一部分,作为"地下望远镜",它的研发,为"入地计划"带来了关键性的技术突破。

而我们今天要介绍的这位科学家,就是"入地计划"倡导者之一的李廷栋。

深耕地质60年,他力促

李廷栋 图片源于新浪新闻

力促"地壳探测工程"实施

上世纪80年代,时任中国地质科学院院长的李廷栋以中方联系人的身份,参与了中法喜马拉雅地质构造合作研究项目的组织协调和领导工作。

在参与合作的三年中,李廷栋意识到地球深部探测工作的开展刻不容缓,随即着手成立了岩石圈研究中心,并在80年代中期,完成了对14条地学断面(GGT)的探测。但由于当时全球矿产资源供大于求,深部探测工作并没有得到重视,一度陷入停滞。

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李廷栋

2000年以后,中国工业化加速发展,各行各业对于矿产资源需求持续上升,在国际矿产价格一天三变的情况下,国家开始意识到开发本国矿产的重要性,于是停滞了十年的地球深部探测被再次提上日程。

李廷栋四处奔走,希望地球深部探测尽快立项,"我的意见是,这项工作很必要,需要开展,早做早主动,晚做就被动。而且我们已经比欧美国家落后几十年了……"

一次次的呼吁、写信、说服,李廷栋用自己总结归纳的"买不起、供不起、养不起,经不起",形象地描述了单一依靠进口矿产的劣势,希望国家重视深部探测工程,"把家底搞清楚",做到"家里有矿心里不慌"。

2006年,国务院颁布了《关于加强地质工作的决定》,明确提出:"实施地壳探测工程,提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平"。"入地计划"正式被提上日程。

2008年,在财政部、科技部的支持下,国土资源部启动了先导计划——地球深部探测专项,专项下设9个项目、49个课题、118个专题,总经费超过12亿元,是国际上规模最大、多学科联合的地球深部探测计划。

2009年,吉林大学承担了"地壳一号"的研制任务,2018年,"地壳一号"首秀成功,钻探能力达15000米的"地壳二号"也被写进了议案……

对此,李廷栋无不欣慰地说:"虽然相较于国外晚了几十年,但中国深部探测的这一步终于跨出去了,而且这一步跨得很坚实,也很有力量!"

逆流而上的上下求索

1930年10月,李廷栋出生于河北省栾城县。

幼年时期,他亲眼目睹了国家土地沦丧、人民饱受欺凌,从而更加坚定自己的学习之路,期望用所学为祖国振兴作出贡献。

从宋北村村办的初级小学到栾城县中心小学;从北京平民中学到河北省杨村师范学校再到北京市第一中学,他以优异的成绩完成了小学和中学的学习历程。

高三那年,他时常去北京大学地质系看望同乡、同学任冠政。在那里,他有机会参观了地质系的标本陈列馆,从而对地质学有了基础知识了解,萌发了献身地质科学事业的志向。

1950年夏天,他如愿以偿地进入了北京大学地质系,正式开始了自己的地质之路。

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1951年10月,李四光(第二排左二)在北戴河与北大地质系二年级全体学生合影

地质生涯的正式开启

1953年,因为国家需要,李廷栋提前一年毕业。同年11月,他被分配到刚成立不久的地质部机关,正式开启了他科学技术管理的工作生涯。

在地质部机关,李廷栋从事矿产资源勘查的技术管理并曾担任当时刘景范副部长的业务秘书。在这期间,他时常跟随地质部工作组和苏联专家在我国众多矿区调查研究,学习到了很多关于矿床地质和勘查技术方面的知识,也积累了大量关于区域地质和矿产地质的资料。

然而,作为一名地质系毕业生,他一直希望去野外进行地质调查研究。在他看来,野外地质调查研究是地质科学实践的最主要形式,是获取高水平地质成果的基础,是人才健康成长的必由之路。为此他多次申请到工作第一线工作。

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李廷栋先生参观实验室,图片来源于河北地质大学

经过多次的申请,终于得到了批准,于1957年6月他走出了地质部机关,投身到了地质的第一线。

走遍野外的探索工作

一、大兴安岭之路

李廷栋先生走出地质部机关大门的第一步迈向了大兴安岭,参与大兴安岭北部的区域地质调查。先是参加了中国科学院的中苏合作黑龙江流域综合科学考察,而后主持了地质部大兴安岭东坡地质调查,在大兴安岭他整整工作了4个年头。

当时,那里基本上是地质调查的空白区,森林茂密,人烟稀少而又交通不便。每天都要徒步数十里,钻密林,过草甸,跨急流,宿帐篷,席草地,进行地质观测研究和整理标本资料。几乎天天浸泡在雨水、河水、露水和汗水之中,几次断粮只能挖野菜、采蘑菇充饥,还要时刻警惕野猪、狗熊和狼的威胁,工作条件十分艰苦。

就在这样的条件下,他和他的团队填制了大兴安岭北部1 : 100万地质图,编写了专著和论文,填补了本区地质研究的空白。特别是得布尔干大断裂、前寒武系和热河动物群的发现,对东北地区乃至中国地层的对比和构造研究都有重要意义。

二、西南地区之行

1965年,为了加强大西南地质科研工作,他被调任地质部川西综合地质研究队队长,开启了川西地区的地质调查之行。经过充分准备,他和他的团队制定了研究目标和技术路线试图,攻克本区地质的一些"老大难"问题。

但川西高原山高谷深,气候多变,工作条件十分艰苦。碰到公路塌方不能通行,他们硬是自己背着几十斤的行装,从海拔4200米的乾宁,星夜赶到海拔2000米的丹巴城。

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李廷栋先生参观河北地质大学普通化学室,图片源于河北地质大学

他们在四川西部的三叠系及宝兴、金汤一带古生界志留系、泥盆系、二叠系中发现了丰富的大化石和微体化石,初步建立起宝兴一带古生代地层层序,查明了二叠系的构造轮廓及与三叠系的关系。

他们经过几十天的细心寻找,在宝兴以北首次采获早泥盆世布拉格期镰形新单笔石,这是国内首次发现,并发现了丰富的珊瑚、虫牙、几丁虫、单细胞藻类化石及高等植物的孢子,实现了地层古生物研究上的一次重要突破;同时还首次测得"宝兴杂岩"7亿年的同位素年龄数据,为厘清扬子地台西缘诸多变质杂岩时代起到了率先突破的作用。

三、地质编图的创新

20世纪70年代以来,他主持编制了多种地质矿产图件,不断地探索技术方法和总结编图经验。在编图中,他始终坚持"严格要求、精心设计、精心编绘、严格审校、力求创新"的指导思想。在他看来,编图过程就是区域地质综合研究的过程。

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1979年李廷栋(左四)与中美同事在美国旧金山郊区考察,图片源于中国科学报

他先后主持编制的1 : 500万《亚洲地质图》(1975年版)、《中华人民共和国地质图集》(1973年版)及1 : 500万《亚欧地质图》(1996年版)等,曾先后获得中国科学大会奖、国家自然科学一等奖、 地矿部科技进步一等奖、国土资源科技进步奖二等奖。

其中1 : 400万《中华人民共和国地质图》(1976年版)、1:400万《中华人民共和国构造体系图》(1976年版)和《亚洲地质图》在第25届国际地质大会上得以展示,在国内外地质界引起了强烈的反响,得到了一致的好评。当时美国的《地质时报》中称"图件在细节上很精致、制图上配置很好、印刷达到了高水平"。

四、青藏高原的隆升之探

1980年10月,他受命任中国地质科学院院长,肩上担着管理和科研重任。一方面他以主要时间和精力抓好院务管理和改革;另一方面又以中方联系人的身份参与主持了中法"喜马拉雅地质构造与地壳上地幔的形成演化"合作研究项目。

在青藏高原地质构造研究中,李廷栋等人坚持地质与地球物理调查相结合,地质立典性研究与区域综合研究相结合,划分了高原构造—地层区,分析了高原的基底类型,证实高原大幅度快速隆升始于第四纪,提出"陆内汇聚—地壳分层加厚—重力均衡调整"的青藏高原隆升模式。

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1984年,在西藏陪法国科学家进行地质考察,图片来源于中国科学报

他撰写的有关青藏高原地质构造的论文曾两次应邀发表于国际著名英文期刊《构造物理学(Tectonophysics)》上,而这项研究成果获得了地质矿产部1989年科技成果奖的一等奖。此后的几十年里,他先后主持或参与主持过6个青藏高原的地质科研项目,对青藏高原地质构造进行了较为深入的研究,发表论著20多篇(部)。

2013年,他又与同行们共同发表了《青藏高原隆升的地质记录及机制》专著,进一步论述了青藏高原特征和地质构造演化过程,对我国乃至世界高原地质研究作出了重要贡献。

永不停歇的探索之路

上世纪九十年代初,他主持了"南极岩石圈结构"的国家攻关项目,60岁的他并亲赴南极进行了地质考察。为了在较短时期内掌握南极大陆地质概貌,取得几项高水平的成果,他提出并实施了"抓两头"的科学考察战略:一头抓地质立典式的调查研究,一头抓区域地质综合研究。

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1990年李廷栋在南极洲中国长城站,图片来源于中国科学报

一方面充分利用长城站、中山站的工作条件,选择前沿性、关键性的地质问题开展地质立典式的精细的地质调查研究,取得一些创新性科研成果:首次提出了东南极拉斯曼丘陵地区5.5- 5亿年前泛非构造热事件的地质含义;在南极首次发现罕见的硅硼镁铝矿等。

另一方面又狠抓区域综合研究,编制1 : 500万南极洲地质图,系统搜集已有的地质、地球物理和矿产资料,总结了南极大陆地质构造的基本特征和矿产资源的总体面貌,使中国成为世界上编制完成南极洲地质图的少数国家之一。

1993年当选为中国科学院学部委员(院士)。

2014年10月29日他成为2014年度"何梁何利奖"最大年纪的获奖者,那年他84岁。

时至今日,这个已近九十岁的老人仍然在不停地前进,他说:"我搞了几十年的地质工作,对它产生了很浓厚的兴趣,觉得看资料、作研究好像是一种必不可少的乐趣,也是我的职责,更像是我的生活方式。"

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2014年,李廷栋获何梁何利奖,图片源于中国科学报

从事地质事业六十多年来,李廷栋院士的足迹几乎遍及中国所有山川湖海和世界七大洲的诸多地区,足可以绕地球赤道70圈,他说"只要身体允许,他就不会停下探索的脚步"。他那"不怕苦,不怕累"、永无止境的超越精神值得我们去认真学习。

李廷栋(1930.10-)

区域地质学家

地质编图专家

大地构造专家

地质科技管理专家

中国科学院院士

参考文献:

[1] 本刊编辑部.一位老地质人的三两事——访中国科学院院士李廷栋[J].国土资源科普与文化,2019(02):54-57.

[2] 李廷栋:不忘初心, 默默耕耘地质路[J]. 中国高新科技, 年代?No.25(13):10.

[3] 刘洪滨. 恩师李廷栋院士——我人生的坐标[J]. 中国地质年代?(04):392-395.

[4] 陈家忠. 把祖国装在心中——中国科学院院士、著名区域地质及地质编图专家李廷栋[J]. 今日科苑年代?(3):5-8.

[5] 李霞. 无止境的求索与超越——记中国科学院院士李廷栋[J]. 科技成果管理与研究年代?(11):1-2.

[6] 林羽. 李廷栋:站在中国地质编图的制高点上[J]. 乡音, 年代?No.66(4):16-17.


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