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北大的才女——许志琴(构造地质学家)
2020-03-29

许志琴,构造地质学家。……早期从事裂谷构造研究。80 年代起,以“新的构造观”为指导,致力于青藏高原及周缘造山带的变形构造、造山作用及造山机制研究。厘定了我国50余条大型韧性剪切带,奠定了西部若干造山带变形构造体制,划分造山作用阶段和大陆山链的“构造造型”,提出“特提斯—喜马拉雅造山复合体”及中国西部华力西期以来巨大平移作用的新认识。首次发现中国大别山超高压柯石英矿物。

                                              —《中国科学院院士画册》


许志琴(1941—   ),女,1941年出生于上海市,原籍重庆市。构造地质学家。中国科学院院士。1958年考入北京大学地质地理学系构造地质专业,1964年毕业(时为六年学制)。同年,到中国地质科学院地质研究所工作至今。20世纪80年代初期赴法国蒙贝利埃大学进修,1987年获蒙贝利埃大学理学博士学位。曾任中国地质科学院研究员、副院长、地质研究所所长;第九届全国人民代表大会代表,国际岩石圈构造委员会委员等。1995年当选为中国科学院院士。现任中国地质科学院研究员,国土资源部大陆动力学重点实验室学术委员会主任,中国科学院地学部常委,第十届全国人民代表大会代表,第十届全国人民代表大会常务委员会委员,全国人大常委会环境与资源委员会常委。曾获“有突出贡献的留学回国人员、”“有突出贡献的中青年科学家”、 “全国优秀科技工作者”和“全国五一劳动奖章”等称号;第二届李四光地质科学奖、何梁何利“科学与技术进步奖”等奖励。发表专著8部,论文200 余篇,如《青藏高原北部东昆仑-羌塘地区的岩石圈结构及岩石圈剪切断层》、《板块下的构造及地幔动力学》、《中国大陆科学钻探工程的科学目标及初步成果》、《青藏高原与大陆动力学-地体拼和、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力》等。


在我国进行大陆动力学研究的倡导者和最早实施者

许志琴从事地质工作40多年,长期从事构造地质研究。20世纪70年代,从事郯庐断裂构造研究,提出白垩纪以来郯庐断裂的裂谷事件。80年代初至今,以新的构造观为指导,宏观构造与微观构造相结合,进行青藏高原及中西部造山带的变形构造及大陆动力学的研究。

上世纪60年代兴起的板块构造理论,是地球科学的一场重大革命,被认为是20世纪自然科学领域的五大成就之一。板块构造理论的重要证据来自于对大洋岩石圈的调查,具有复杂流变特征的大陆岩石圈使板块“登陆”受到很大阻力,人们不断发现运用经典板块理论很难解释大陆地质。因此,以解决大陆结构、行为、驱动力以及发展板块构造理论为目的的大陆动力学研究计划在国际上逐步开展起来。1987年,在许志琴领导下,中国地质科学院成立了“岩石圈构造物理实验室”。1989年,原地矿部科技司司长张良弼率团访问德国,许志琴随团参观了世界上第二口大陆深井——德国的KTB,令她耳目一新。许志琴在担任地质研究所所长期间,1993年提出实施以“大陆动力学”为龙头,“超高压变质带”(大陆深钻)和“青藏高原”为两个拳头的战略,在所内逐渐形成了一支研究大陆动力学的多学科骨干队伍。1997年在地质研究所成立了大陆动力学开放实验研究室,许志琴曾任第一任主任;现为学术委员会主任。该实验室近30名研究人员,是一个朝气蓬勃的以中青年为主的科研队伍,在许志琴的带领和全体人员的共同努力下,已成为一个高度敬业、团结凝聚、努力拼搏、在国内外具有竞争实力的科研集体。2003年升格为国土资源部“大陆动力学重点实验室”,仍隶属于中国地质科学院地质研究所。

大陆动力学研究旨在解决板块构造未能解决的大陆构造的重大难题,大陆板块会聚边缘的碰撞动力学是其中的重大前沿问题,青藏高原和超高压变质带是世界上最佳的大陆动力学天然实验室和窗口,中国独特的优越的地质条件是两大瑰宝。许志琴和她领导的科研集体,以地学前缘—碰撞动力学及地幔动力学为主要研究方向,以高压—超高压变质带和青藏高原为主要的野外考察基地,以板块汇聚边界和板内的深部物质组成、构造与结构以及浅层效应为主要研究内容,并服务于国家的经济建设和社会发展需求。2006年初,有记者问许志琴:你从事地质工作以来干了哪些你认为重要的事?许志琴说:两件,青藏高原研究和中国大陆科学钻探。


揭示青藏高原形成的奥秘

许志琴长期在青藏高原及其周缘造山带进行野外地质调查和科学研究,无数次地涉足于陡峻的群山、缺氧的高原和人烟稀少的荒漠,工作过的地区有喜马拉雅山、祁连山、昆仑山、阿尔金山、可可西里、横断山、天山、秦岭—大别(山)—苏鲁造山带等。自80年代起,她先后在秦岭—大别造山带,松潘—甘孜造山带、东昆仑山、祁连—阿尔金山、西昆仑山及喜马拉雅山等6个中法国际合作项目中担任中方项目负责人。还负责4个大别—苏鲁超高压变质带研究项目。她还9次考察西欧的名山——阿尔卑斯山,多次在欧洲华力西、比利牛斯造山带,美洲的阿巴拉契亚山、科迪勒拉山、安底斯山进行过考察及工作。

在中国构造地质研究中,许志琴十分注意开拓创新,首先将微观构造与宏观构造研究相结合,将构造地质学的几何学、运动学、动力学及定量分析等,运用在青藏高原和中国造山带的研究中,在青藏高原碰撞动力学及造山机制等方面提出一系列重要的思想和理论。

以中方许志琴、杨经绥、姜枚为首和法方达波尼埃(Tapponnier)为首的中法地质、地球物理专家合作,在青藏高原考察15年,奠定了青藏高原各地体的变形构造体制,提出青藏高原结构的新框架,厘定了50余条大型韧性剪切带和走滑断裂以及运动矢量,确定中亚最大的阿尔金断裂形成于三叠纪以及走滑距离400公里,提出8类青藏高原碰撞造山类型以及周边造山带崛起的造山机制。杨经绥、许志琴海发现青藏高原北部早古生代超高压变质带。完成了1万公里的天然地震探测剖面,揭示400公里深度的地壳—深地幔结构,提出青藏高原形成的大陆动力学新模式。还与法国地质学家达波尼埃一起进一步提出青藏高原新生代以来由南向北东方向增生的斜向右旋隆升机制。

1987年,许志琴首次在大别山菖蒲榴辉岩中发现超高压变质矿物—柯石英的重要信息,引起地学界将大别—苏鲁超高压变质作为研究的一个热点。她还提出柴北缘和苏鲁超高压变质带的新的深俯冲折返模式,为中国超高压变质带的研究作出贡献。


中国大陆科学钻探工程首席科学家

以许志琴为首的科研集体最早在中国实施“大陆动力学”计划,为中国“入地”计划,即“大陆科学钻探工程”的启动努力不懈。1989年以来,许志琴联合国内外科学家,在国家计委、科技部、国土资源部、国家自然科学基金委员会的支持下,使中国大陆科学钻探工程成为国家“九五”重大科学工程、“973”基础研究项目、国家自然科学基金重大项目及国际大陆科学钻探工程项目。许志琴任中国大陆科学钻探工程、“973”基础研究项目和国家自然科学基金重大项目首席科学家,她为中国大陆科学钻探工程的实施做出了重要贡献。

中国大陆科学钻探工程的实施是中国宏伟的“入地”计划的开始,在中国地球科学研究的历史上具有开创性。它既是国家重大科学工程,也是当前正在实施的国际大陆科学钻探计划中最深的科学钻井。此项工程从申请立项到井架的建立,花了10多年的时间。开始是论证要不要打,后来是论证在哪里打。许志琴他们首先从全国40个点中选择了超高压变质带的目标,又从3个地区中最后选中江苏省东海县毛北村。经过无数次论证,最后得到国内外专家的认可。2001年6月25日,中国大陆科学钻探的54米高的井架在苏北东海县高高耸立起来,井架的最顶端,五星红旗迎风招展,红旗下四个大写的字“CCSD”(“中国大陆科学钻探”的英文缩写)闪闪发光。看到这一幕,许志琴激动得流泪了,在场的很多人都流泪了。1989年她参观德国KTB大陆深井时,看到高大的钻塔上的德国国旗飘得那样舒展有力,当时就想,总有一天,我会看到中国国旗在中国大陆科学钻塔上飘扬。这一天,终于在21世纪初到来了。

  2002年7月26日,时任国务院副总理的温家宝为中国大陆科学钻探工程发来贺信,他写道:“大陆科学钻探工程的实施,是我国地质科技工作的一件大事,对于深化人们对地壳成分结构及其演化规律的认识,促进我国地球科学理论的发展和地球探测水平的提高,具有十分重要的意义。中国大陆科学钻探工程是一项集科学与技术于一体的综合性工程,也是多学科、多领域的系统集成。实施这样大的科学工程,必须精心组织、科学管理、大力协调,必须发扬科学、求实、创新、严谨的精神。预祝中国大陆科学钻探工程圆满成功。”

科学钻探的主孔于2002年6月开钻,2005年3月终孔,历时1353天,进尺5158米。在党中央、国务院的亲切关怀下,在国土资源部等有关部委的领导下,广大科技人员、钻探工人和幕前、幕后许许多多同志日夜奋战,国内90多位各种专家参与这项基础研究,国外近20个著名科学家群体及实验室参加了合作研究。被称为“中国第一井”的中国科学钻探工程,不仅在工程技术上取得了成功,而且在科学上有许多创新性成果和重大发现,受到国内外地学界的高度重视,在国内外产生了重大影响,并被评为2005年中国科技十大新闻,中国大陆科学钻探工程中心,2004年荣获“全国五一劳动奖状”。

中国大陆科学钻探工程,从准备到胜利完钻,历时15个年头,一直到那一段段岩心摆在人们面前时,首席科学家许志琴才松了一口气。5000多米的岩心,揭示了50多种类型的岩石;发现1600-2000米深度400米厚的新的金红石矿层;首次在世界上超高压变质岩区建立了深入地下5公里精细的由岩性、地球化学、氧同位素、构造变形、矿化、岩石物性、测井、地震Vsp剖面和地下流体等系列剖面组成的“金柱子”;首次利用测井和构造编录资料准确确定5公里岩心的全部微细构造要素的产状,为建立三维物质成分、构造、物理状态及超高压变质岩石形成与折返机理提供了难得的研究基础。首次开展结晶岩地区包括中国大陆科学钻探垂直地震剖面(Vsp)测量和二维三分量多波地震剖面测量的三维地震探测,提供了精细地震和地质构造解释结果及波速模型;在国内首次利用科学钻探验证了结晶岩地区强反射层与韧性剪切带和岩性界面有关。中国大陆科学钻探工程取得的大量地质信息,正在继续进行研究,相信一定会取得更丰硕的成果。


热爱地质事业如痴如醉

许志琴非常热爱地质事业,十分重视野外地质考察,获取第一手资料,她几乎没有享受过节假日,几十年如一日把自己与地质科学研究拴在一起。一想到青藏高原,人们就会自然地联想到艰苦。这一点,她是知道的,但对许志琴来说,青藏高原魅力无穷,这是世界上最高、最大和最年轻的高原,是大陆动力学研究的最佳窗口,具有巨大的资源潜力,揭示青藏高原形成的奥秘,对于地质学家有极大的诱惑。看到上千米悬壁壮观的地质构造景象,她彷佛看到了磅礴澎湃的造山伟力,增添了克服艰苦和困难的精神动力。在西部工作,确实艰苦,高山缺氧,冒风雪,攀陡崖,涉冰川,什么苦她都吃过。上世纪90年代初,他们在青藏高原东部野外工作,途中意外地遇到土匪抢劫;第二天,他们接着去采样,不巧汽车刹车又坏了,只好往山上撞,幸好被山前的一堆土挡了一下,没出事。几十年中,这样的事情很多,她都习惯了,野外地质工作还是坚持做。

许志琴任何事情都想做好,人们称她为“拼命三娘”。由于长期的劳累,近几年得了两场大病。2002年6月,患脑血栓,幸亏抢救得快,治好后又去了喜马拉雅山,但已感到非常勉强了。2003年又做了腰椎手术,打了许多钉子,安装了护板,就像秦俑一样,带了“盔甲”,那时正值大陆科学钻探研究申请“973”项目的紧张时刻,她坐不能坐,躺不能躺,站不能站,在征求专家意见的会上,见她那模样,大家开玩笑说“钢铁战士”来了。她恢谐地说,不,是“钛合金战士”(钉子全是钛合金制成的)。

是什么心理或情感支撑着她如此能吃苦?她说,喜欢,就是喜欢。一个人,只要喜欢他(她)从事的事业,就会不顾一切。我喜欢地质,为它奋斗,我愿意。正是这种理想、信念和毅力,支持着她在地质科学战线上奋战,攀登一个又一个高峰。她坚持地质工作40多年,发表专著8部,论文200余篇,多次获得优秀论文奖及部级科技奖。她培养了博士和硕士20多名,美国博士生1名。曾获得有突出贡献的留学回国人员、有突出贡献的中青年科学家、北京市三八红旗手、李四光地质科学奖、全国优秀科技工作者、全国五一劳动奖章、何梁何利科学与技术进步奖等多种奖励。她重视了解国际地学最新动向,经常参加国际学术会议,并主持过会议,多次被邀在会上作重点发言,与国际著名地学家有广泛的交往与合作。现在,她仍然在地质科学研究和人才培养方面继续奋战。她曾说:这辈子能干上地质,是我的幸运。如果生命还有选择,下辈子,再下辈子,我还选择地质。


说点真心话

许志琴曾任第九届全国人大代表,现任第十届全国人大代表、全国人大常委会委员、全国人大常委会环境与资源委员会常委,在努力做好繁重的地质研究的同时,她认真履行人民的重托,参政议政,说真话,讲实情,提建议。2006年3月,全国人大十届四次会议期间,在上百人的重庆市代表团会议上她的一席发言,把“科学殿堂已非净土”的问题和科研人员在创新中的一些阻力呈现在代表面前,颇具轰动效应。

她说:“据了解,有一位科技行政干部,经常当评审委员,一年的评审费就有20多万元。”对于科技评价体系,她认为,科研成果,特别是基础研究的成果,很难通过一次技术评审会就作出结论。现在一些名目繁多的评审会、鉴定会,出场费不断上涨,一些专家和管理干部忙于赶场。

她说:由于经费不足和经费管理问题,“打醋的钱不能用来打酱油”,在很多研究院所,事业费几乎全部用在了离退休人员身上,在职人员的工资只能靠项目维持,科研人员的工资和奖金都是和项目挂钩的。“像我们单位,80%的资金都来自项目,没有项目就生存不下去,即使是院士也是一样。这种现状,‘逼’得科研人员去拿项目、拉关系、抢课题、走后门,为争取项目疲于奔命。如果科研活动都变成了一种谋生的职业,而不是事业,如何发挥科技人员自主创新的意识?”

她还说:科研管理实行的大多是一种管制式而非服务型的管理。现在低效的、繁琐的管理使科学家没有充分的时间来做课题。她说:她的很多时间都用在了一级一级的汇报上,还要为没完没了的检查、审计、评审、评奖忙碌。当然还要请客吃饭,请专家评审。有时候,项目的财政拨款9月份才到,要求你12月底以前用完,要不然就必须交回。如果不愿意上交,就得想办法转移,弄虚作假。

许志琴很赞赏王选院士的一句话:“一个科学家如果经常在电视上出现,那么他的科学生命就结束了。”她说,科学上的创新本来应该是十年磨一剑,但有些研究人员却心浮气躁,急于求成,有时不惜弄虚作假。“恨不得一年出个月亮,三年出个太阳”。

许志琴的直率的发言,反映了在科技管理等方面需要研究和解决的一些问题。会后,许多照相机、录音笔、话筒对准了许志琴。“您讲这番话之前,有没有经过思想斗争?”有的记者觉得她的发言多少有些“冒失”。 许志琴依然缓缓地说:“我觉得人应该说真话。”


(本文由于  洸撰写)


许志琴院士

1997年许志琴在标本室

2004年8月许志琴院士与参加第32届国际地质大会的各国同行合影

2005年12月30日许志琴在大会发言

许志琴在AGU会议上演讲

许志琴在办公室

许志琴在野外考察