70年前,他攜全家從重慶到北平出任清華大學地學系教授,執教6年間培養了裴榮富、常印佛、劉寶珺等一大批優秀人才。
他是我國最早運用礦物微量分析的學者,是中國層控礦床研究的先驅。如今,斯人歸去已近半個世紀,他的學術思想仍在傳承中發展,推動著中國地學事業的進步。
“他是一個好強的人,也是一個剛烈的人。”在回憶授業恩師孟憲民時,中國地質科學院礦產資源研究所已退休研究員、年近古稀之年的宋學信如是說。但一遇到地學研究,孟憲民的這兩個特點就會發生“化學反應”,轉化成熱情和執著。
孟憲民是我國礦床地質學研究的先行者之一。67歲的他在因病住院治療時,仍然念念不忘同生成礦學說,一見到來訪的同事、學生就會逮住機會討論;“文革”期間,他曾親自油印材料,疾呼同生成礦學說。
如今,斯人歸去已近半個世紀,但從這些“小事”中,依然可管窺到孟憲民的地學情懷。
三下云南 實戰建功
孟憲民,字應鰲,1900年2月2日出生于江蘇省武進縣,曾先后就讀于北平清華學堂(今清華大學)、科羅拉多礦業學院、麻省理工學院研究生班。1927年,28歲的孟憲民歸國后被李四光看中,聘任為新成立的中央研究院地質所研究員,從此開始了礦床地質研究生涯,并作出了系列有影響力的成果。
從1930年到1946年的十多年里,孟憲民的足跡踏遍我國南北各地,并與云南省結下了不解之緣,在個舊、東川等地為我國礦產資源開發作出重要貢獻。云南地質礦產專家鄧玉書曾這樣評論:“由地質調查,進而到應用地質,正確地開發個舊錫礦的前輩中,首推孟憲民教授和他領導下的同事們。”
1934年秋,孟憲民前往云南個舊錫礦進行調查。他與地質調查所陳愷及云南大學礦冶系何塘等克服重重困難,測繪了個舊主要礦區1:10000地形地質圖和外圍地區1:50000地質圖,并對區域地質和礦區地質進行了較深入的調查研究。他的建議讓當時的資源委員會決定在個舊進行現代化的礦山建設。
1937年,他被任命為個舊錫礦勘探隊隊長,負責開展包括灣子街、耗子廟、老銀廠、黃茅山等礦區在內的老廠礦區勘探工作,這是當時個舊最大的土法開采礦區,產錫量占個舊錫礦總產量50%以上。勘探隊首要目標是進行老礦硐測量,摸清地下礦脈分布情祝。在孟憲民帶領下,十多人的團隊只用了一個多月就完成了老廠礦區1:2000礦硐平面和剖面圖繪制,為正確選定豎井位置和制訂開采計劃提供了主要依據。
通過測繪工作,孟憲民提出了在老廠背陰山沖地面設計開鑿一對直徑分別為3.8米和3.1米、深度為200米左右的“雙子”豎井采礦方案,同時在井下設計正規巷道及石門,以改變土法探礦、采礦和運礦的落后局面,實現運礦機械化。盡管“雙子”豎井方案曾遭到很多人反對,但后來它們為個舊錫礦開發作出了重要貢獻。而且這一人工開鑿的工程質量非常過硬,直到20世紀90年代,它仍是國營云南錫業公司原生礦最主要的探采井巷。
在對錫礦和鉛鋅礦勘探的基礎上,孟憲民帶領新成立的云南昆明地質調查組又把目光轉向東川等地的銅礦。從1942年冬到1945年春,調查組先后完成了1:50000東川地區地形地質圖、落雪—因民礦區和湯丹礦區1:5000和1:10000地形地質圖以及中英文對照說明書。這些地形地質圖為解放后東川銅礦勘探工作的開展提供了重要依據。
“地質探礦工作只有深入工作實際才能體會客觀的情況,那幾年的野外工作(個舊、東川)使我對礦床學有了比書本上更深入的了解。”孟憲民在黃山花崗巖產狀討論會上的報告中曾如是說。正是多年的野外實踐工作,使他對脈狀礦與層狀礦有了一定的認識,也為他多年后在中國首次向傳統的巖漿熱液成礦論提出挑戰,并倡導礦床同生論打下了基礎。
巖層找礦 不拘一格
在上世紀五六十年代巖漿熱液成礦論一統天下的情況下,孟憲民提出了很多人認為不可思議的觀點:同生成礦學說。
孟憲民在麻省理工學院的老師林格侖是國際上巖漿熱液成礦論的代表人物,這使得他在相當長時期內對該理論深信不疑。巖漿熱液成礦論認為,熱液流體和成礦金屬源于能夠分異和演化的巖漿,巖漿與熱液礦床在空間、時間和成因上密切相關。
然而,在實際工作中,他逐漸從該理論的一名跟隨者成為質疑者。隨著礦床勘探研究工作的深入,他逐漸認識到,巖漿熱液成礦論并不能很好地解釋許多礦床地質現象,更不能有效地指導找礦和探礦。在實踐中,他了解到東川爛泥坪震旦系底部的銅礦層鋼礦發育層位穩定;云南個舊錫礦均發育于三疊系個舊灰巖的兩個不同的一定層位中;揚子江下游泥盆系與石炭系沉積間斷上的鐵礦,含銅黃鐵礦或黃鐵礦,也是層位穩定;其他如鉛鋅礦、汞礦、銻礦等等均發育于一定的層位。
這些事實讓他對熱液成礦說產生了懷疑。“如果說這些沿一定地層的礦層是含礦熱液沿有利于交代地層用浸染交代而成的話,這里就發生了下列的問題:每一礦床的富集就需假設,這些成礦物質在地殼深處富集起來,并經過一個通道把這些富集的物質搬運到適宜成礦的地區,這樣還要替被交代的巖石物質設想如何被交代和運出。”他曾說,“有些金屬礦床儲量大,達幾千萬至億噸。這種大量成礦物質的運進和被交代物質的運出是熱液成礦說無法解釋的。”
他還翻閱了大量文獻資料。拿國外金屬礦產業說,最好的例子是德國曼斯費爾得含銅頁巖礦床,礦層僅有22厘米厚,有一定層位,分布于從英格蘭北部到波蘭的大面積范圍。非洲贊比亞的銅帶礦床也是有一定層位,分布面積廣。西班牙的里奧廷托的含銅黃鐵礦也有一定層位和分布面積廣的特征。這些都解釋了礦床是成群出現的說法。
這些“客觀事實使我從原來的一位熱液成礦追隨者改變到現在的一些想法”,孟憲民曾在黃山花崗巖產狀討論會上說。統計新中國建立以來對成礦問題的資料,他得出沿一定地層層位找礦是今后的方向。1962年,他提出東川銅礦不是巖漿熱型成礦,而是同生沉積的層控礦床的理論,后來觀點亦被鉆探證實。
國之所急 心之所系
1952年9月1日,中國地質部成立,孟憲民在擔任清華大學地學系教授6年后,被調到地質部任地質礦產司副司長。在此期間,東川礦務局對湯丹銅礦是否值得工作爭議不決,1953年初,孟憲民組織并參加了下老硐、查井巷、核對硐巷平等工作,最后認定湯丹礦前景良好,后經探采證實該礦是東川地區最大的銅礦。這項調研揭開了1953~1955年間東川銅礦區大規模地質勘探的序幕,使東川真正走向輝煌。
在上世紀50年代初期,孟憲民就認識到了稀有元素礦產資源對我國未來國防尖端科學技術發展的重要性。當時國內稀有元素礦產地質工作處于空白狀態,地質部礦物原料研究所建立不久,時任業務副所長的孟憲民和所黨委把很多員工派往蘇聯進修考察,為開展我國稀有元素找礦和研究,作了人員、技術、資料等準備。
上世紀60年代初,國家急需鈮。時任地質科學研究院副院長的孟憲民根據我國廣東沿海地帶燕山期花崗巖發育、多產砂錫礦及濱海砂礦等特點,認為那里是找尋含鈮花崗巖的有利地區,并派人到當地調查,找到了含鈮鐵礦的花崗巖風化殼。經地質隊勘探后,向國家提交了第一個含鈮鉭鐵礦花崗巖型礦床的儲量報告,并很快建廠投產,滿足了國家當時對鈮資源的急需。此后,地質隊根據經驗,在華南各省也相繼找到了各種稀有金屬花崗巖型礦體。
其間,孟憲民還主持了若干次全國性稀有金屬礦產專業學術交流會議。1962年,他參加了由國家科委主持召開的關于編制國家科技發展長遠規劃會議,該規劃極大地緩解了我國在稀有金屬和分散元素礦產資源方面的急需狀況。
斯人已去 薪火長存
“學習地質最重要的一點是聯系實際、聯系野外。要做到這點,首先就是要能夠爬山走路。”1965年,中科院首批學部委員(院士)孟憲民在安徽黃山花崗巖產狀討論會上曾如是說。
剛邁入地質學的門檻時,爬山并不是孟憲民的強項。1927年初冬,他第一次在南京紫金山觀察地質時,曾和一位朋友一同爬山。“當時那位會計朋友爬山能力比我高明得多。我落在他的后面很遠。那時我弄得很窘,汗流如雨,氣喘似牛。”他說,“這件事給我打擊不小,因為我作為一位地質人員體質太差,連做地質工作的起碼條件都沒有。”回憶起初入職的一幕,當時66歲的孟憲民仍歷歷在目。從那以后,他就苦練爬山。“這使我相信,只要有毅力,經過努力,許多事可以辦得到。這次經驗給我以后的工作增加了勇氣。”孟憲民說。
孟憲民不只從事過一線地質勘查,擔任過重要領導職務,是中國礦床學研究的開拓者,他還從事過多年教學工作,培養了大批優秀地學人才。
1946年,抗日戰爭勝利后不久,孟憲民攜家從重慶到北平出任清華大學地學系教授,講授礦物學、礦物鑒定和礦床學課程,執教6年間培養了裴榮富、常印佛、劉寶珺等一大批優秀人才。
宋學信是1963年中國地質科學院開始招收研究生之際第一批考中的8名研究生之一,他拜在孟憲民門下學習礦床學。“孟老師在學術上要求很嚴格,但遇到非共識的觀點時,他作為礦床學大師和院士,卻從來沒有任何架子,總是和學生平等地討論學術問題。”他回憶說。
然而,他的工作與教學卻被1966年開始的“文革”打斷。彼時,由孟憲民擔任常務理事的中國地質學會停止了學術活動;他主編的《地質學報》也停止出刊;他的好幾名學生也不得不停學勞改……這時他的剛烈性子又上來了。“這期間,別人發‘文革’傳單,他發的是學術傳單,仍在疾呼礦床同生說。”宋學信如是說。
令人扼腕的是,受“四人幫”迫害,孟憲民在1969年2月18日與世長辭。直到1978年夏,他才得以平反昭雪,骨灰也被轉到北京八寶山革命烈士公墓。盡管如此,孟憲民開創的礦床同生論卻沒有被扼殺。此后十余年,我國迎來了同生和層控礦床研究發展的黃金時期,成為我國礦床同生學派或研究中心林立、著述最豐的時期。如今,斯人雖去,其風仍存。他的學術思想也在傳承中發展,他培養的學生在國內外地質學舞臺上取得一項項矚目成果,推動著中國地學事業的進步。