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山至高处人为峰 海到尽头天是岸--记地球化学家高山院士
时间:2012-04-08      来源: 地大之声     点击数:

  

  高山,男,1962年6月出生,1989年毕业于中国地质大学,获博士学位。现任我校教授,博士生导师,地质过程与矿产资源国家重点实验室副主任;曾在德国哥廷根大学、美国哈佛大学和马里兰大学从事科学研究;2009年当选英国皇家化学学会会士。2011年当选为中国科学院院士。
  
 
 聪明+勤奋 成就年轻院士
     
  高山院士生于地质之家,其父亲是老一辈的青海地质队员,为共和国的建设做出了卓越的贡献。在地质队环境的影响下,在父亲的耳濡目染下,自幼聪明好学的高山高考时毅然选择了地质专业,那是1978年,文革后刚刚恢复高考,那年的高山只有15岁。本科毕业后,在我校读研究生期间,智慧勤奋的他得到了我国著名地球化学家张本仁院士的赏识,开始进入地球化学领域的学习和研究。1989年获博士学位之后,高山获洪堡奖学金资助,于1993年至1995年赴德国哥廷根大学从事研究。高山是首届教育部长江学者特聘教授,首届全国青年科技标兵,还曾获国家自然科学二等奖、中国青年科技奖等诸多奖项。
     
   19岁读研究生、30岁破格晋升教授、49岁成为院士……,光环背后的高山院士有着怎样的治学秘诀?地球科学学院院长张宏飞教授一语道破天机:“聪明加勤奋,成就年轻院士!”。
     
   高山院士是师生眼中的拼命三郎。他喜欢早上跑步,喜欢听古典音乐,但除此之外,高山的全部生活几乎就是工作。加班是常事,节假日也不例外。即使在生病住院期间,他每天也在病房里工作到深夜。高山院士专业知识的广博和精确程度令同事们非常惊讶和钦佩,说起一篇论文、一个观点,在某个期刊的哪一期、哪一页,他都记得清清楚楚。同事们感慨:“高老师做学问的深度、对工作负责任的态度,常人难及!”

  用中国的数据构建世界的地球
     
  高山院士的导师张本仁院士坚信:“不耗能无从得功,开拓进取源自勤奋与沉思”。导师的思想深深地影响了高山。研究生时代的高山,在张院士的指导下,用地球化学的方法对中国秦岭地区地壳的组成与演化开始了细致的研究,此后他的研究领域逐步扩展到包含华北克拉通和扬子克拉通的中国东部地区。大陆地壳化学成分是研究大陆形成与演化的基础数据和基本问题。逐步深入的研究,使高山意识到中国大陆地壳化学组成的独特性和代表性对于地球地壳化学成分研究具有重要意义,“用中国的数据构建世界的地球”这一信念扎根在高山的头脑中。他跑遍中国东部采集了一万多件岩石样本,艰辛的劳动最终换来了被国际所认可的丰硕成果。高山院士获得了秦岭造山带和华北与扬子克拉通以及中国中东部上、中、下地壳和整体地壳63种元素的丰度值,提出造山带地壳分异程度明显低于稳定的克拉通地壳。高山的研究改变了国外学者对大陆地壳化学成分的研究主要基于克拉通数据,基本没有涉及造山带这一重要构造单元的研究现状,阐明了中国东部上地壳成分更具全球代表性,使我国大陆地壳化学成分研究在国际上占重要地位,所获得的中国中东部地壳元素丰度值被后来国际同行的研究证实比前人结果更具全球代表性,现已成为国际建立的地球的地球化学参考模型(Geochemical Earth Reference Model)中大陆地壳成分的重要数据基础,是其中造山带上地壳和中地壳成分数据的唯一来源。
  
 
 华北苏醒 揭示远古大地深处的悸动
     
  具有敏锐科研嗅觉和严谨科学态度的高山,在长期对中国东部地壳成分的研究中意识到,看似平坦的华北大地却隐藏着不平凡的成长历史。
     
  克拉通(craton)是大陆上古老而稳定的部分,在最近至少5亿年内的大陆和超大陆的会聚和分裂过程中几乎没有发生变化,有些克拉通甚至在20亿年前或更早就形成了。克拉通内的岩石圈较厚,并有深根插入地幔,可达200千米深处。然而对于华北克拉通:
     
  1668年,郯城大地震,里氏8.5级,约5万余人死亡,山崩地裂,泉涌三丈……
     
  1975年,海城大地震,里氏7.3级,官方统计伤亡共18308人……
     
   1976年,唐山大地震,里氏7.8级,官方统计24.2万人死亡, 16.4万人重伤……
     
  一个稳定的克拉通难道会自己渐渐地活跃起来,逐步成为一个构造活动的高发区域吗?广大地质研究人员给予这个问题以答案,是的。
     
  从隐生宙时期形成以来便经历着数亿年沧桑,稳定地接受着时间洗礼的华北克拉通,已经一点一点地失去它往日的厚重与沉稳,在时间中睁开了它沉睡的双眼,一点点地活跃了起来,使得内部孕育了频繁的地质活动,人们将其称为活化(Reactivation)。研究表明,克拉通的活化往往与岩石圈的减薄(Thinning)有关。而经过了岩石地球化学、地震波、地热梯度等等诸方面的验证,华北克拉通确实存在着减薄的事实。华北克拉通的减薄机制,因其在板块构造理论中所具有的特殊性而倍显重要,对地震预测及矿产勘探均具有指示意义。
     
  高山自1992 年起陆续论述了中国东部地壳整体具明显铕负异常,结合前人地球物理资料,提出了华北克拉通和秦岭-大别造山带下地壳拆沉作用的多学科证据,建立了下地壳拆沉作用的地球化学模型(当岩石圈地幔或下地壳的密度高于下面软流圈或深部地幔的密度时,由于重力的不平衡性,岩石圈地幔或下地壳不能再漂浮在软流圈或深部地幔而下沉进入软流圈或深部地幔,这个过程被称为“拆沉作用”)。高山等近年来又取得突破性进展,通过对华北克拉通中生代独特的高镁中酸性火山岩和玄武岩的研究,将矿物微区分析与地球化学示踪相结合,提出它们是榴辉岩下地壳拆沉再循环进入软流圈,随后榴辉岩部分熔融产生的熔体与地幔橄榄岩相互作用的产物,为拆沉作用提供了关键证据,发展了拆沉作用示踪方法。这些研究成果相继发表在《Nature》等国际知名学术刊物上,为回答大陆下地壳是否再循环返回地幔这一地球动力学未解难题提供了最佳实例。


  工欲善其事 必先利其器
     
   “Nothing can be obtained in geochemistry without careful analytical work(如果没有细致的分析工作,地球化学研究将会一事无成)”。长时期的地球化学研究,使高山院士很早就认识到分析、测试、仪器、方法对地球科学研究的重要性。在高山的亲自带领或作为骨干成员参与下,先后有大陆动力学和地质过程与矿产资源两个国家重点实验室成立,这两个实验室均成为国内地球化学实验分析领域中的佼佼者。高瞻远瞩的高山是我国第一套193纳米激光剥蚀系统的引进者,当时这个系统在国际上都非常少见。具有国际视野的高山,不仅引进了这个系统,还带领他的研究团队开拓了准分子激光剥蚀等离子体质谱微区地球化学分析研究,在分析方法创新及国际标准物质定值方面取得了突出的成就:提供了2种国际微区分析标准中42种元素含量的参考值;补充和修正了13个国际微区分析标准中19种元素含量的参考值;提出了锆石微区U-Pb定年和微量元素同时分析的新方法;发展了激光剥蚀与四极杆/多接收等离子体质谱联用进行锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素同时分析的技术,为锆石年龄的地质解释提供了更准确的方法;开发了无内标技术定量分析无水矿物主微量元素含量,克服了以往分析需已知内标的瓶颈问题。身为地球化学家的高山院士曾被邀请为国际权威分析化学期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》撰写“中国原子光谱分析25年之崛起”的综述文章,还被推选为英国皇家化学学会会士。


  勤教善导 甘做人梯
     
  人才队伍建设是一个学科长久发展并保持活力的重要任务。高山所带领的“壳幔交换动力学创新团队”培养并集中了2位院士、2名长江学者特聘教授、3名“国家杰出青年”、5名楚天学者特聘教授、5名新世纪人才……。他注重年轻人的培养,使团队有强大的凝聚力和持续性。2007年,高山等5人的项目研究曾获得国家自然科学二等奖,但他说,“虽然获奖名单上只有5人,但参与研究的同仁远不止这些,能够获奖是大家共同努力的结果。”
     
   “希望我校能涌现出更多像高山教授这样的学科带头人,更多像‘壳幔交换动力学’创新研究群体这样的优秀学术团队,更多为人师表、甘为红烛、甘为人梯的优秀教育工作者”,校长王焰新如此评价他。
     
  “他对本科生都很热情,再简单的问题都会耐心解答。他总是一身运动装,背着笔记本双肩包到处跑,算是地大一景。加上年轻,常常混在学生堆里找不着。”学生们如此评价他。
     
   山至高处人为峰,海到尽头天是岸。高山团队的学术研究,多属于地学领域的基础理论工作。但这些深奥的理论研究却为人类理解地球、寻找金属矿产、探索地震灾害的形成提供了理论背景,将永远造福于社会,造福于人类。


网站编辑:路明
 
 
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