地質學，去探尋一個46億年的浪漫故事

慕雪

說到地質學專業，很多人會聯想到“背著儀器上山挖礦石”的場景，這只是人們對這門學科的片面理解。時代在不斷發展，地質學可不僅僅只局限于挖地找礦。

地質學是研究地球的物質組成、內部構造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識體系。火山爆發、冰川運動、地震、海嘯、臺風、雷電、森林大火以及泥石流滑坡等，給人們帶來哪些巨大的影響;晶瑩剔透的水晶、光彩奪目的寶石，是怎樣形成又是如何被開采利用的;滄海桑田，大陸漂移，它們又是如何相互作用、聯系在一起的？這些都與地質學有著很深的關系。

我眼中的地質學

地質學到底研究什么？

說起“數理化天地生”，大家耳熟能詳。可是，真要深究這個“地”字都囊括些什么，恐怕就不見得有幾個人能說對了。對我們這些真正學地質的人來說，常會聽到一些啼笑皆非的答案：“你們不是搞土建/考古的嗎？”的確，這些學科免不了跟地打交道，但它們真的跟地質學相差十萬八千里啊！真正的地質學——或者說廣義的地球科學，其實只有一個主線目的：那就是在空間和時間的框架下，認識地球的構成和演化。

所謂空間框架，即我們需要了解地球的結構、成分、各成分間的相互關系，以及這些關系背后的動力學機制。而之于時間框架呢，我們主要回溯地球的歷史，我們想弄清楚：自從它誕生至今的這46億年內，地球上到底發生過哪些事兒？這些事兒為什么會發生？造成了什么樣的影響？

這一套時間加空間的框架，構成了人類認識地球系統的主要邏輯線，我們一般稱這條邏輯線為地質理學（或理科地質），它包含了巖石學、構造地質學、古生物地層學、地球化學等二級學科門類。

人類之所以要認識地球，必然是為了滿足一定的目的。面對無限廣闊的大自然，人類的好奇心算一方面，但在馬斯洛金字塔里，好奇心畢竟不是最底部的元素。免于饑餓和物質匱乏，對人類來說才是優先級更高的事情。所有這一切都必須建立在一個基本出發點上，即，我們必須源源不斷地從自然界獲取資源，才能維持生存，進而發展。那支撐我們生產生活的各類資源，都來自于哪兒呢？事實上，除了生物圈和淡水資源外，所有的生產生活資料，到頭來，都只能問巖石圈要。

工業所需的金屬材料，來自于巖石圈;建筑業所需的石材水泥，來自于巖石圈;高新產業所需的稀土有色，來自于巖石圈;驅動機器和交通網絡的石化能源，來自于巖石圈……這還不夠，甚至我們日常使用的塑料、化纖等制品——這些看上去跟無機世界沒多大關聯的東西，同樣來自于巖石圈。

總之，我們的許多生產生活資料，都來自于巖石圈。人類對巖石圈資源有著持續不竭的旺盛需求，這份需求，決定了地質理學必然要發揮它的理論價值，為資源的勘探開發提供實際指導，這些面向生產的應用型地質學，就是我們平時所說的“工科地質”，比如各式各樣的資源勘查工程（油氣資源、固體礦產）等。

地質學怎么進行研究？

既然地質學這么重要，人們又是靠什么途徑跟地球打交道的呢？靠巖石。

可以說地質學主要的研究對象，就是巖石圈。道理很簡單：其它圈層的運動演化信息，只有在巖石圈中才能保存下來。今人雖然看不到億萬年前的地球光景，但古代的事件，卻能在巖石圈中留下蛛絲馬跡。

跟巖石打交道，門道就多了去了。先陳述一個基本概念——巖石，是礦物的集合體，而礦物，則是天然的單質和化合物。這個概念是一切地質學研究的出發點。一個合格的地質學家——無論是研究哪方面的，都必然得先熟稔礦物和巖石，知道它們的成分、結構，知道它們應該形成于什么環境。在這個基礎上分別往小、往大走，才算真正打開了地質的大門。

往小了走——比單質和化合物更小一級是什么？化學元素。不同的化學元素在地球上含量不同，因此有主量元素和微量元素之分。很多元素對環境條件極端敏感，它們在環境因子的控制下，要么聚集、要么分異，要么相互之間進行化學反應。所有這些信號，都成為我們反演古代地球環境變化的線索。因此，通過巖石學、礦物學和地球化學，我們就可以追溯巖石形成時的環境特征和動態。

往大了走——就是地質構造。地質構造大致可以劃為兩類：一類是環境構造，比如地層、火山機構等;另一類則是力學構造，比如斷層、節理等。前者對應著具體環境下的地殼造物，而后者則對應著地殼內的應力機制。當豐富多彩的構造樣式相互組合，構成一個相對穩定、規模也更大的獨立集合體時，就是地殼的基本動力學單元——板塊了。現今地球上大小板塊幾十個，它們之間會相互分裂、也會相互聚合。絕大多數星球級別的地質特征，都是在這個級別上塑造出來的，比如造山帶、平原、高原、海溝、大洋中脊等等。而研究這個級別上地球演化規律的學科，就是地質學最大一級的框架——所謂的大地構造學了。

盡管大地運動紛繁不息，但所有的這一切，其實只是一個舞臺。有舞臺，自然就要有演員。這時候，就該生物圈出場了。從38億年至今，生物在地球舞臺上書寫的這部編年史，絕對不遜于無機世界的任何一個篇章。專門研究地史時期生命特征與演化脈絡的地學分支，叫做古生物學;而鑒別每一位“演員”應該隸屬于哪一幕的學科，則是地質年代學。

我和地質學的故事

上述所有這一切，都不是我們坐在鋼鐵森林里憑空想象出來的空中樓閣。要想了解大地，永遠都有且只有一個方法：走近她——走近原生態的巖石圈，走近真正的大自然。地質學家面對的，每一次，伴隨而來的都是艱辛與風險;每一次，伴隨而來的都是未知與刺激。

你問這值嗎？很抱歉我無法給你答案。這是一個冷暖自知的體驗。“值不值”、“有沒有意義”，本質上是一個價值理性問題，而不是一個科學問題。

我只分享我的感受。

我確實體驗過高海拔的缺氧，也目睹過帕米爾高原上轉瞬即逝的霞光。我確實在無人區體驗過風餐露宿，但帳篷外那純凈的銀河，也足以讓安靜的午夜沸騰。我看見過馬琳諾的寒冬，熱帶波濤被盡數冰封;也見到過第三極的升隆，那是特提斯敲響的晚鐘。我聽見過隕石摩擦大氣的絕嘯，蓋過了千萬巨龍的悲鳴;也推演過盤古之陸的崛起，讓大地傲然于行星。

這就是地質學。地質學就是人的故事與地球故事的交匯，我能看到的、學到的，將來還會更多。

當46億年的故事，一篇接一篇地融進我的生活體驗時，我可以說一句，它們真的很棒。

（溯 鷹）

心有猛虎細嗅薔薇——“地質人”的修煉

地質人翻山越嶺，下河出海都是常事，北戴河和周口店實習基地是地質人的搖籃，地質錘和羅盤是他們探索地球46億年歷史的貼身法寶，珠峰和可可西里也曾有他們的足跡。但，地質人的修煉遠遠不止這些，地質填圖、信手剖面圖、地質踏勘、編錄和取樣……地質人真正做到了心有猛虎細嗅薔薇。

從搖籃邁出第一步

在世人眼中，周口店是文明的“搖籃”，因“北京人遺址”而備受矚目，在地質人眼中，周口店更是人才的“搖籃”，培養出了一批批學界翹楚、業界精英。

周口店豐富的地質資源就像一部“天然的地質百科全書”。中國地質大學（北京）周口店實習基地自1954年建立以來，數以萬計的地質人在這里接受全面、系統的實踐鍛煉，很多地質人都把周口店看作夢想的起點，從此將地質事業確立為自己終身奮斗的目標。

從同學們的實習日記中就可以看出基地實習的種種艱辛。“實習基地建在山坡上，周圍草木茂盛，蚊蟲橫行。甚至還有蛇出沒。好在現在實習基地的宿舍已安裝了空調，不僅掃除了同學們野外歸來的暑氣，還使得宿舍開窗的頻率大大降低，從根本上降低了蚊蟲在宿舍出沒的概率。此外實習基地的食堂和浴室開放時間均有嚴格限制，這些對于在校園中過慣了安逸生活的我們來說，初來時頗不適應。

艱苦樸素之后，便是求真務實。這也是地大的校訓。有同學坦言：“周口店實習讓我們走出了課堂，第一次切身體會到地質工作的艱辛。但我們每個人都發自內心地感謝身上又紅又癢的包，餓得咕咕叫的肚子，被汗水浸透的衣衫和奮筆疾書的夜晚，這些讓我們第一次感受到地質精神在血液中沸騰。周口店實習為我們未來的地質生涯扣上了第—粒扣子。”

跨國科考不再是神話

2017年12月至2018年8月，來自中國地質大學（北京）的3位老師和12名學生乘著“向陽紅10號”科考船，參加了中國大洋49航次在西南印度洋多金屬硫化物勘探合同區的科考任務。在考察過程中，同學們有機會認識到電視抓斗、攝影拖體、中深鉆及溫鹽深剖面采水系統等四種大洋科考的神兵利器。巖石與化石不只存在于地面，廣闊的海洋也是地質人的研究范圍。

一個臺格的地質人需要具備良好的心理素質和過硬的身體素質，野外、海外、國外的地質實習和科考首先是對地質人身體素質的考驗。科考船上封閉的活動空間、有限的資源供給和暈船的不適就是對海上地質人的考驗。

2018年8月，中國地質大學（武漢）的10名本科生赴澳大利亞頂尖的研究型大學之一詹姆斯庫克大學訪問，并與該校地球與環境科學學院的18名本科生開展了為期18天的聯合野外地質實習。實習地區在是世界著名的礦產資源產地、澳大利亞礦業重鎮芒特·艾薩地區。實習中，主講教師首先帶領大家對實習區進行踏勘，辨認主要地層和巖性，認識特殊構造和蝕變現象等。通過此次實習，同學們對鉛鋅-銅礦床和鈾礦床進行了詳細考察，重點觀察了礦體野外露頭、露天采坑和鉆孔巖芯。

手繪本領體現專業素養

為了促進地學與藝術的交融，感悟地學的博大精深，同學們還經常到學校逸夫博物館，聽講解、看化石，與地學零距離接觸，尋找故事、創意和靈感。同學們隨身攜帶著紙和筆，會對各自感興趣的展品速寫。有的同學以寫生的方式描繪對象，有的同學結合自己的理解勾畫想象中的遠古動物，還有的同學針對化石局部進行描繪。同學們的速寫風格各有不同，體現出了應有的專業素養。

地質人的手繪本領很不一般，他們筆下的恐龍、始祖鳥及其他遠古生物可謂惟妙惟肖、栩栩如生。

地質人的工作環境從來不是舒適安定的，每一次野外工作都會面臨各種各樣的困難和挑戰。《地質人》中“戈壁灘有我們身影，帶著堅定信念和使命”的歌詞，描繪出了地質人愿為地質事業獻身的壯志豪情，也引起了校內外千千萬萬地質工作者的共鳴。

（李嬰來）

地學游擊小分隊在行動

2018年7月，我們地學院260余名學生在10名導師的帶領下前往安徽省巢湖地質實習區進行地質實習。

巢湖的七八月份熱浪襲人，老師給了我們半天時間休整，在教室里為我們詳細介紹了巢湖的行政劃分及自然景觀。我們被分成兩個大隊，每隊又分成三個小隊，小隊中又包括兩個小組。為什么劃分這么細呢？因為我們面對的不僅僅是惡劣的天氣，還要面對馬蜂、毒蛇等來自大自然的危險。

地質錘、羅盤、放大鏡成為我們的標配，足夠的水、藥物、防曬品也成為每個人背包中不可缺少的物品。兩個大隊每天去不同的山脈與高地進行地質勘測。七月的巢湖太陽毒辣，我們必須在6點之前吃完早飯、整裝待發。每天要途徑叢林、草地以及光禿禿的采石場，甚至垃圾場也是我們的勘測點。

我記憶猶新的一天是我的微信步數近40000步， 近20公里。你可能覺得40000步算不了什么，但是如果要持續在接近38-40度的高溫天氣中背著羅盤地質錘穿過叢林翻過三四座大山，這顯然就是一種壯舉了。

那天我們照常趕在太陽出來之前出發，在老師的帶領下來到河舟組、黃龍組、棲霞組地質所在地。我驚訝地看著我周圍零零散散的墓地，渾身起了雞皮疙瘩。

“那幾個同學還愣什么，還不把你們的記錄簿、羅盤、地質錘拿出來。”張教授站在太陽地里對我們說道。沒想到我竟然要在墓地旁動土，我用地質錘很小心地從巖層上敲了幾塊巖石下來，然后選了其中三塊最具代表性的巖石，用鉛筆在上面寫上河舟組，小心翼翼地放進背包，這叫作采樣，每到一個測點都要帶回一些具有代表性的巖石回去研究。

“看這巖性、看這走向、傾角、坡度……這些墓主人選了塊寶地呀，地底下結實著呢！”張教授舉著手中的羅盤說。張教授是三位帶隊老師里面最有經驗的老師，據說他來巢湖已經四五次，各處的地質構造已經研究得很清楚了。我們在哪兒，他就在哪兒，他就是我們的導航燈。

我們長途跋涉，太陽曬在身上，我似乎能聽見皮膚干裂的聲音，但是沒有人抱怨，只有汗漬在悄無聲息地形成。我們越過了兩座山，帶的幾瓶水早就喝完了，忍耐著饑渴與疲憊，測了20多個測點。最后一個勘測點在一座名叫“鳳凰山”的山頂。前面領隊的張教授突然停住了，“今天就這樣吧，大家先在這里休息。來幾個體力好的，和我一起去把最后一個測點測了。”張教授說完就上去了。大家愣了一下，沒有人坐下，都跟著上去了。我想這就是地學精神吧，不怕苦不怕累，大家一起扛。我們到達山頂后看見了另一種風景，那是碧波萬頃的巢湖，也是生機與成長。微風吹在臉上，所有人都覺得不負此行。

七月末，我坐在列車上，看著周圍黑了一圈也結實了很多的同學們，大家都是開心的、充實的。實習帶給我們的是成長、是磨練。突然手機震動了下，收到了這樣一則消息：西南石油大學師生新疆野外考察，意外遭受泥石流，4人不幸遇難。在返程列車上我徹夜難眠，這件突如其來的事件震撼著每一個地學學子的心靈。2017年暑假，我們隨老師前往廣元進行地質實習。在四川，8月是多雨的季節，一下雨，基地就會停電斷網，洪水夾著碎石從山口一瀉而下，大的時候能漫上公路。那是我第一次出野外實習，沒有太多經驗，所以一下雨就怕得要死，生怕會爆發山洪。

放棄容易，但堅持一定很酷。早上我在新聞客戶端上寫下“地學人不會怕”的長篇悼言，我想不管這個行業是多么艱苦、危險，此刻我們都不會畏懼。我們將拿上儀器繼續前進，天亮就動身，雨停就出發。因為國家的發展需要我們，我們能做的就是熱愛這個行業，去奮斗，去獻身。

（文 心）