构造地质学 揭示地球的成长轨迹——记北京大学地球与空间科学学院副院长张进江 作者：干思思 来源：《科学中国人》 2019年第4期 干思思 生而为人，“我是谁？我从何而来？我将到何处去？”是人类无法回避并苦苦思索了上千年的问题。而作为居住在地球上的智慧生命，人类同时也在思考，地球是怎么来的，它是怎么变成现在这样的，将来又会发生哪些变化呢？能够给出答案的就是地质学，一门探讨地球如何演化的自然科学，它是与数学、物理、化学、生物并列的自然科学五大基础学科之一。地球自形成以来，经历了约46亿年的演化过程，进行过错综复杂的物理、化学变化，同时还受天文变化的影响，所以各个层圈均在不断演变。地球的庞大及其久远的历史，也决定了这门学科具有特殊的复杂性。 在众多的地质之谜中，喜马拉雅尤为突出。在我国青藏高原南巅边缘，矗立着世界上海拔最高的山脉——喜马拉雅山脉，其主峰是海拔高达8844.43米的珠穆朗玛峰，即世界最高峰。在漫长的岁月流转中，喜马拉雅山脉就是沧海变桑田的例证。据证实，早在2亿年前，该地区是一片汪洋大海，地质上称为新特提斯洋。一直持续到6000万年前的新生代早期，因为印度大陆和亚洲大陆南缘的碰撞，地壳发生了强烈的造山运动，在地质上称为“喜马拉雅运动”，才使这一地区逐渐隆起，形成了世界上最雄伟的山脉。经证明，喜马拉雅的构造运动至今尚未结束，仅在第四纪冰期之后，它又升高了1300～1500米。如今它还在缓缓地上升之中。 来自北京大学地球与空间科学学院的张进江教授就是研究构造地质学及区域地质演化的诸多学者之一。20多年来，他一直怀抱着无限的热情，踏足在每一处需要考察的土地上，运用扎实全面的专业知识去探索发现，逐渐揭示构造地质学那些尘封久远的奥秘，特别是探究着喜马拉雅隆升之谜。 榜样引领 步入地质学大门 正如蔡元培先生所预言的那样，在中国近代科学上第一批做出世界一流成果的将是地质学家。20世纪我国地质学界的确群星璀璨，李四光就是其中最耀眼的一颗。他在地质学所取得的成就，不仅实现了其救国强国的梦想，也为年轻一代树立了榜样，吸引了一大批有志青年投身于地质力学的研究。张进江就是其中一位。20世纪80年代，随着高考的恢复，努力学习、振兴中华已成为一代人的心声。当时的北京大学地质系是按专业招生，其中一个专业仅听名字就极具吸引力，即“地质力学”，这正是李四光创立的地质学说。高考填志愿时张进江懵懵懂懂就选择了这一专业，开启了他步入地质学研究的大门。 7年后，他顺利完成了的本科和硕士研究生阶段的学习，对地质学有了一定的了解。而长期待在学校的张进江对外面的世界很好奇。于是毕业时他选择了原铁道部的工作。然而，相比于以往的地质研究工作，新工作稳定有余，挑战不足。 这让张进江很不适应，性格开朗、热爱自然的他还是更喜欢地质研究，那种每天都可以探究新事物的满足感让他无法割舍。就这样，他毅然辞职，放弃了当时令人羡慕的高薪工作，返回北京大学地质学系继续深造，攻读博士学位。 专心研究 快乐工作 张进江从事的是基础地质研究，这是一门纯自然学科，相比其他应用科学来说，它没有一个标志性的技术或者应用，而是一个长期的循序渐进的认识过程。作为学者，就是要不断深入学习逐步还原自然过程的本来面目。他的研究方向是构造地质学及区域地质演化，研究领域包括青藏高原及喜马拉雅山新生代构造演化，东北与华北地区中生代构造演化，华北地区早前寒武纪构造演化以及油气构造。特别是喜马拉雅这一经典而具代表性的地质现象，每次研究都能带来新发现，如今对于它的认识和十几年前相比已大不相同，这也正是自然科学的魅力所在。未来他还将继续研究下去，比如关于喜马拉雅造山带结构与变形历史学研究。 作为世界上最为经典的碰撞型造山带，喜马拉雅造山带各构造单元保存完整，更为重要的是，许多造山过程尚在持续，这就为研究碰撞型造山作用提供了理想场所。但由于工作条件所限，直到今天，该造山带的造山过程依然没有被十分清晰地刻画出来，同时也尚无一个令人信服的造山模型。另外，狭义的喜马拉雅造山带（雅鲁藏布江以南）是青藏高原地区矿产资源调查程度最低的地区之一，亟待进行相关方面的调查与研究。基于此，张进江以藏南地区为研究区，通过主干剖面和廊带填图，采用野外构造地质解析、室内显微构造分析，并结合变质作用与岩浆岩作用研究，对喜马拉雅造山带进行了多年的构造地质学与岩石学相结合的综合地质研究。目前，他基本查明了研究区内主要构造类型的变形特征、启动时间及变形历史，验证了主要类型构造间的时空关系及内在成因联系，从而为重塑喜马拉雅更为详细真实的造山带造山过程、建立三维的碰撞造山模式提供了充分的数据和证据。 可以想象研究过程并不轻松。在近30多年间，张进江也会遇上与自己设想不同的情况，不过在他看来这种不一样更像是一种新的发现，会让人很兴奋而不是垂头丧气。“如果最后的发现与起初的设想并不一样，恰恰会触动你从更多的方面去思考。”张进江乐观地说。 在一般人眼中，地质研究工作总是在野外奔波，异常辛苦。但在真正喜欢的人看来，既可以走进自然又能探索奥妙正是一件美差。张进江就这样形容：“我这么多年来一直到东北的小兴安岭、喜马拉雅山等地，这些地方都特别漂亮。我特别喜欢跑到一个乡间公路上，找到一个很理想的工作点，一边测量、敲标本，一边欣赏这种纯自然的美景，特别舒服。” 以身作则 精心育人 作为地球与空间科学学院的副院长和教授，张进江也肩负着招生、育人的工作。说到该学院，他兴致勃勃地介绍道：“学院的范围更大了，除了地质学，还包括地球物理、空间物理，我们的研究范围从天上到地下，还包括研究诸如手机信号的这些大数据，比如智慧城市和导航系统。” 谈到学生培养时，张进江表示，首先要训练他们的科研思维，注重学术的严谨性。其次，独立思考的能力也尤为重要。最后，就是动手能力，这一点在自然科学的研究中不可或缺。目前，他已辅导20多名学生毕业，其中很大一部分都继续在大学或者科研院所内从事相关工作，不少学生已被评为副教授、研究员，这也让他颇感欣慰。 最好的教育方式就是言传身教。这也正是他在多年的科研工作中一直践行的行为准则。此外，他认为战略性的远见也很重要，“做科研，不能老关着门做事儿。”他曾参加国家自然科学基金委员会编写“十三五”规划。2017年，国家自然科学基金委员会和中国科学院联合出版了《中国学科发展战略》系列丛书，他担任编辑组长负责《板块构造与大陆动力学》，提出了未来10年该领域的优先发展方向。近几年，他又在倡导一个大的研究方向——大陆岩石圈流变学。他希望可以设立一个项目群以深入研究这一方向，这一提议也得到了同行们的认可。 而在中国的构造地质学圈里谈到张进江，人们常常会用助推器来形容他，因为他总是尽自己所能去帮助大家，从中不难看出业内人士对他的认可和尊重，这一点也让他很自豪，就如他所说：“在一个群体里面，大家要相互交流、相互帮助、相互支持，这样的话，整个群体才能够更快地往前走。” 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/7f76bb3c598102d276a20029bd64783e09127d4e.html