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院士杨经绥:开启探寻地球动力奥秘的新窗口

发布时间:2020-11-08 08:46  浏览:

“搞地质研究,除了要学习他人的成果,最重要的是获得野外调查第一手资料,所有的新发现都是从野外开始。但必须带着思考,带着科学问题跑。”

——记中国科学院院士、岩石学和大地构造学家

杨 经 绥


从事地质科学研究40余年

把大部分时间和精力

都投入到了

青藏高原的崇山峻岭中

中国科学院院士、岩石学和大地构造学家 杨经绥


带领团队发现和厘定了

我国柴北缘、东秦岭和西藏松多等

3条高压/超高压变质带

厘定了

东昆仑阿尼马卿和西昆仑库地

蛇绿岩组合

为建立高原北部

古板块体制的演化

作出重要贡献

建立的

“蛇绿岩型(罗布莎型)金刚石”

为世界开启了

研究深地幔物质

和探寻地球动力奥秘的

新 窗 口

杨经绥在青藏高原野外地质一线

他的成功

离不开

兴趣和人才

他呼吁

要善于发现人才

靠大项目培养人才

以更好地服务和支撑

自然资源管理

他是中国科学院院士

岩石学和大地构造学家

杨 经 绥

开启探寻地球动力奥秘的新窗口

——记中国科学院院士、岩石学和大地构造学家杨经绥

杨经绥从事地质科学研究40余年,大部分时间和精力都投入到了青藏高原的崇山峻岭中。他带领科研团队发现和厘定了我国柴北缘、东秦岭和西藏松多等3条高压/超高压变质带;厘定了东昆仑阿尼马卿和西昆仑库地蛇绿岩组合,为建立高原北部古板块体制的演化作出重要贡献。他建立的“蛇绿岩型(罗布莎型)金刚石”,为世界开启了研究深地幔物质和探寻地球动力奥秘的新窗口。

深地探测要把握地球动力学研究这一核心

“向地球深部进军是我们当前重要的科技创新战略,实施这一战略要有方向和重点,我认为探寻地球动力的来源和内部运行机制是必须要把握的核心。”杨经绥说,我们看到的只是地球的“表皮”,板块漂移、火山喷发、地震,动力来自哪里?在地球深部,物质又是怎样运行的?搞清楚这些问题,将对矿产资源、水、空气等的形成有更深的认识,也有助于人类了解生命演化的过程。

杨经绥认为,地球内部的物质同时存在着俯冲和上升两种运动,从而形成了一种循环,这两种运动也是地球动力的主要来源。地球由最内部的地核、地核之上的地幔以及最表层的地壳所组成。科学研究发现,在地核和地幔的边界存在着流体和含水的超高温矿物组合,当局部的流体被地核加热到一定程度,因比重较低就会上升,就如同沸水中上涌的水柱一般,形成从地核和地幔的边界直接涌向地表的地幔柱。矿产资源、水、气体等就这样被带到了地表。有物质上升,地球深部就有了空间可供其他物质填充。这时,地表比重较高的物质就会向下俯冲,一直到地核和地幔的边界,在地球内部形成一个循环。

如何为这一理论提供证据?杨经绥说,有的科学家通过实验模拟的方式,证明在地核和地幔边界高温高压的环境下,有流体的存在。而他,则是在地表找线索——那些带着地球深部“记忆”的石头,蛇绿岩。

近年来,杨经绥和他的团队——自然资源部深地动力学重点实验室地幔研究中心,从全球尺度选择不同时代和地区的代表性蛇绿岩,研究金刚石等强还原超高压矿物群在古今大洋岩石圈中的空间展布、赋存状态及其形成和保留机制,探讨和揭示全球不同构造背景的地幔物质组成和深部地质作用。在这一思路指导下,他们的团队得到自然资源部中国地质调查局和国家基金委支持,在塞浦路斯、阿尔巴尼亚、缅甸、土耳其、俄罗斯和美国等地开展了蛇绿岩和铬铁矿调查。

目前,我国这一领域的研究在国际上处于领先地位,吸引了多国科研人员参与合作。杨经绥说:“我们已经与美国、德国、法国和英国的科研人员开展合作,每年都会有研究人员去国外,开展地质调查和合作研究。”

“野外是地质学最好的课堂”

1977年,杨经绥从长春地质学院地质勘探系毕业,分配到中国地质科学院地质研究所工作。那时,正值全国铬铁矿会战的尾声,杨经绥一工作便参加了西藏藏北东巧铬铁矿和蛇绿岩填图及雅鲁藏布江蛇绿岩和罗布莎铬铁矿调研项目。跑路线、看剖面、填图、写报告,高寒缺氧、条件艰苦,他却说“干得很过瘾”。1980年,中国与法国合作开展青藏高原地学研究项目,来自全国的地质精英组成了18个青藏高原地质调查分队,全面开展高原地质研究。杨经绥主动请缨,连续5年参与其中,从事东、西昆仑蛇绿岩研究。

“搞地质研究,除了要学习他人的成果,最重要的是获得野外调查第一手资料,所有的新发现都是从野外开始。但必须带着思考,带着科学问题跑。”随着对东、西昆仑了解的加深,杨经绥关于地质学的很多想法和思路开始孕育。

1986年,杨经绥留学加拿大,在达霍西大学吉姆霍尔教授的指导下,攻读博士学位。这时,他将视野放在了地中海的塞浦路斯。塞浦路斯拥有全球最经典的古特提斯洋地质遗迹,提供了研究洋壳形成最好的天然实验室。青藏高原的形成与古特提斯洋的演变密切相关。因此,研究古特提斯洋形成和闭合的过程,不仅仅是探讨洋陆变迁的过程和动力学机制,同时也是揭开青藏高原形成和抬升奥秘的一把钥匙。杨经绥的博士论文《塞浦路斯古海底构造重建》,是通过对海底喷出岩和岩墙的研究,探讨古洋壳在扩张脊的形成过程。这项研究为杨经绥开展蛇绿岩研究奠定了基础。

1994年,杨经绥学成回国,再上高原。1996年,他和同事在柴达木盆地北缘鱼卡发现了榴辉岩,在柴达木盆地北缘都兰发现榴辉岩和含柯石英片麻岩,建立了中国西部一条长350千米的早古生代超高压变质带,开辟了西部超高压变质岩研究的新热点。2002年,杨经绥和学生对从秦岭取回来的几千个样本进行研究,从中发现了典型的超高压矿物——金刚石,为中国西部的超高压变质带延至东秦岭提供了关键性的科学证据。
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