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      鲁迅、顾琅编著的《中国矿产志》 

      中国的地质调查之所以在辛亥革命后起程,有几个具体的背景不能忽视。换句话说,中国的地质调查是应“运”而生的,有其逻辑自恰的合理性:一方面,鸦片战争之后,看到西方列强在自己的国土上疯狂地掠夺矿产资源,一部分先知先觉的爱国之士,通过深邃地思考后,认为必须通过开发矿业、强国富民,才能拯救民族于水火,维护矿权、实业救国的呼声日益高涨;另一方面,大量西方人涌进中国进行地质调查、近代地质学传入、地质教育的兴起以及科学与民主思潮的出现等,使得建立中国自己的地质机构、开展地质调查成为必然。

      下面,我们就从这几个方面进行阐述——

      (一)大量外国人在中国进行地质调查 

      鸦片战争后,西方列强用炮舰打开了中国沉封已久的国门,强迫清政府签订一系列不平等条约,从此,中国沦入半殖民地半封建社会的深渊。

      从那时起,在中国尚没有自己的地质调查队伍的情况下,大量外国传教士、商人、旅行家及地质学家蜂拥而来,强行到中国境内进行地质调查。他们搜集资料、测绘图件、采集标本,带回其国内研究,写成著作并正式发表。

      据中国地质调查局发展研究中心副主任施俊法等专家研究,并综合其他学者的有关研究成果,这个时期来中国开展过考察与地质研究的外国地质学家及其出版的著作主要有——

      19世纪中叶,英国人斯特拉克里曾到西藏喜马拉雅山地区进行地质考察,1848年,发表《论西藏地质》一文,1851年又发表《论喜马拉雅山山脉和西藏地质》一文。

      1861年,英国人金斯米尔来华,在我国东部、南部从事地质考察,做过大运河北段的测量工作,调查研究过我国黄土。著有《中国东南省份的边区煤田》、《中国地质重点在扬子江下游各省》等文章。回国后还在伦敦地质学会作过《中国之地质》的专题演讲。

      1863年,美国地质学家拉斐尔·庞培里应邀来华工作了两年多,走遍了华东、华中、华北很多地区。回国后, 1867年出版了《1862-1865年期间在中国、蒙古和日本的地质研究》,全书共10章,其中9章内容都是关于中国的。他是以近代地质科学方法对中国广大地域进行系统全面研究的第一位学者。他详列了“中国有用矿产产地目录”,共列出矿产地276处,其中铁矿112处,有色金属116处,非金属杂类矿48处,可以认为,他也是编撰《中国矿产志》的先驱。

      1865年,法国工程师罗歇到我国云南省考察,于1879~1880年出版了《中国云南省》(两卷)。其中第二卷论及该省各类矿产分布,并记述了铁、铜、锡、银矿等之冶炼方法。

      1868年,德国地质学家李希霍芬获得美国加州银行和上海西商会提供的资助,藉此机会他在4年间对中国作了7次旅行考察,考察时间累计约20个月,行程数万公里,走遍了大半个中国。1872年未回国后,出版了最少300万字以上的五卷大部头的巨著—《中国:亲身旅行及据此所作研究的成果》,另有地理和地质图册两集,堪称“中国近代地质科学启蒙时期之经典”。传入我国后,成为我国地质学家工作的重要参考书。

      1892~1894年,俄罗斯地质学家奥勃鲁乔夫参加波塔宁领导的蒙古和中国考察队,穿越了整个中国“三北”(东北、华北和西北),1894年发表了《祁连山山脉概要》一书。在1905~1906年及1909年,奥勃鲁乔夫又两次进入中国西北地区,提出了黄土成因的“风成学说”。他还论证准噶尔地区有石油、沥青、煤及金矿富集,并提出通过准噶尔修建从莫斯科到北京的铁路线。

      1895年,法国矿业工程师杜克洛参加里昂商会组织的“中国经济考查团”,由越南进入我国云南省昆明,对沿途矿产资源,尤其是东川铜矿做了考察。

      1897年,英国地质学家毕克姆、法国地质学家勒库黎到我国广西进行地质矿产调查,并测有地质图,他们的工作开创了广西矿产地质调查的先例。

      1905年,清政府聘任日本地质学家阿部正治郎到陕西延长县考察,经试凿发现石油,1907年设延长石油厂,聘日本人佐藤弥市郎为技师,同年凿成我国大陆第一口油井——延长一号井,开创了我国大陆石油生产史。

      1909年,英国地质学家戴维斯考察山西太原西山煤系,于1922年发表了有关该区石炭二叠纪煤系划分对比的文章。

      这个时期来中国且后来与中国的地质调查发生关联的,还有一位取了一个地道中文名字的瑞典年轻地质学家“新常富”。他刚从大学毕业就来到中国山西太原定居,参加了山西大学的筹建,后长期担任该校地质系教授,还帮助该校建立了博物馆。他还向北洋政府建议聘请瑞典地质学家来华工作。北洋政府农商部矿政司采纳了他的建议,在1914年以高薪聘请了两位著名的瑞典地质学家安特生和丁格兰任顾问。他们来中国后和新常富一起着重调查了北京附近及华北的矿产资源,并对宣化龙烟地区发现的铁矿进行了深入研究。安特生还参加了北京农商部地质研究所的教学工作,多次带领该所学员去北京西山和华北地区进行野外实习及考察,搜集了华北地区的资料。

      ……

      应该说,这些外国“客卿”早期在中国从事地质研究显然是“越俎代庖”,但他们毕竟是在中国土地上进行地质学研究,获得的成果载入了世界科学的典籍,对世界地质科学事业的发展做出了贡献,也为以后中国人自己从事地质调查和研究工作积累了资料,创造了必要的条件,因此应当实事求是的评价。

      事实上,中国地质学的先驱们对他们给予了“极端公正、恰如其分的评价”。比如,1933年即德国人李希霍芬诞辰百周年时翁文灏曾在《中国地质学会志》(英文刊)上发文,肯定了这位德国地质学家为中国地质学所做的贡献:“中国地质学的巩固基础,实在是由德国人李希霍芬最早奠定的……李氏之前,关于中国地质学所知极少……”

      但也要看到,因为他们掌握了情况,使中国的地质特别是矿产分布情况也暴露在世界的目光之下。比如,李希霍芬《中国》一书中所称“中国矿产资源异常丰富,尤其是煤的蕴藏量为世界之冠,山西一省之煤可供金球使用千年有余”等,一时在海外引起震动,引起了西方列强对我国矿产宝藏的垂涎觊觎。

      (二)日本等西方列强疯狂掠夺我国的矿产资源 

      鸦片战争后,西方列强开始对中国的矿产资源进行勘探与开发,并肆无忌惮地掠夺中国的矿产资源。

      日本觊觎中国的矿产资源由来已久。

      1895年,清朝北洋海军在中日甲午海战中失败,清政府被迫签订《马关条约》,条约明文规定允许日本在我国通商口岸任意从事工业制造,实际上更扩大到矿产开发,这被其他西方列强援用。

      1904年,日本和俄国在我国东北地区开战,俄国战败后,两国在美国朴茨茅斯签订了和约:东北大部分地域由原来俄国的势力范围变成了日本的势力范围。日本获取特权最多的是辽宁省,因其处于整个满洲之南,所以称为“南满”。

      1907年,由日本建立的“南满洲铁道株式会社”(简称“满铁”)开始营业。这实际上是日本帝国主义经营我国东北的“国策会社”。营业之初,就在矿业部下设地质课(科)和煤田地质调查事务所,1909年地质课改为地质研究所,下设庶务科、地质科、矿产地质科、物理探矿科和研究科,共5个科,专门在东北进行地质矿产调查与研究。

      根据资料统计,从甲午战争后到“九一八事变”36年中,为了掠夺中国东北的矿产,日本人在东北开展了大规模的地质工作,并撰写了大量的地质工作报告。如果按省份分类,辽宁省的达215份,吉林省的46份,黑龙江省的5份,分别占在中国开展地质工作的15个省份中的第一、二、九位。另外还有涉及东北两个省以上的达8份。

      日本人在华开展地质工作较多的另一个地区是台湾省。1895年,清政府被迫与日本签订《马关条约》,将台湾割让予日本。

      根据资料,从甲午战争后到“九一八事变”36年中,日本人撰写的有关台湾省的地质工作报告达10份之多,居15个省份中的第5位(仅次于辽宁、吉林、山东、河北,而台湾的面积仅是以上4省的1/6到1/4)。

      日本侵略者除了进行地质矿产调查外,还以武力直接占领现成的矿区,掠夺开采矿产资源,最典型的便是抢劫辽宁的抚顺煤矿和鞍山铁矿。

      1904年,日本帝国主义以战胜国的身份取得原沙俄在东北的特权。他们凭借武力,在一个月内将抚顺煤矿全部侵占,把华兴利公司开采存储的4000多吨炭运回日本国内。

      1905年5月1日,日本侵略者在抚顺成立隶属于日军大本营的“采炭社”,对该煤矿进行掠夺式开采。1907年,该社交“满铁”经营,他们用武力强占土地,扩大开采区域,掠夺煤炭资源。当年抚顺煤炭产量为23.3万吨。后来年年直线上升,1910年产量达到131.1万吨,3年之内几乎增大了6倍。

      1909年8月,“满铁”在鞍山地区调查温泉时,发现了铁矿。后来又发现了鞍山西南的营口大石桥(今营口县)菱镁矿,还有粘土矿等资源,经过以后10年的建设,成立了鞍山制铁所,于1919年正式投入生产。

      谈到列强掠夺中国矿产的卑劣行径,鲁迅和顾琅编著的《中国矿产志》在“导言”中专门用了一章的篇幅进行揭露,并且大声疾呼:“我国民当留意焉。”他提醒:“列强将来工业之盛衰,几一系于占领支那之得失。遂攘臂而起,惧为人先。”于是便“划分势力范围”“瓜分中国”,“于是今日山西某炭田夺于英,明日山东各炭田夺于德,而诸国犹群相要曰:采掘权!采掘权!”于是“行将见斧凿丁丁然,震惊吾民族,窟洞渊渊然,蜂房吾土地。”“及尔时,中国有矿业,中国无矿产矣!”

       

      华蘅芳与玛高温翻译的《地学浅释》内文 

      (三)开办现代矿业必须掌握地质学和采矿知识 

      面对西方列强对中国矿产的肆意掠夺,一些爱国之士及清政府内部的洋务派官僚深感问题严重,提出了“师夷之长技以制夷”的主张,疾呼“开矿致富”。比如,康有为当时提出:“美人以开金银之矿,为图强要务之一;英人以煤铁之矿,雄视五洲;其余各国,开矿均富10倍。而藏富于地,中国为最……我若不开,他人入室。”洋务派也认为“东西洋无不开矿之国”,“且以此致富强”。于是,开办新式矿业成为洋务派强国求富的主要活动之一。

      要开矿,首先要找矿,这就需要相应的地质学与采矿知识。但众所周知,由于长期的封建统治特别是清王朝后期的昏庸无能,闭关自守,中国在近代科学技术方面被西方国家远远甩在了后面。在西方国家,至19世纪中叶,便建立并完善了近代地质学的理论和方法体系,完成了学科体制化建设,比中国至少早一个世纪。这样,为了解决开办新式矿业对地质学采矿学的急需,洋务派及一些有识的爱国人士开始举办翻译机构,翻译、引进与著述相关的地质学理论。同时,开始向西方国家选派留洋学生。

      1843年,英国人麦都思创办了“墨海书馆”,随后,江南制造总局译书馆、广言文馆、京师同文馆等陆续兴办;随之,涌现了一批著名的翻译学者与译著,地质科学逐渐引入国内。如英国传教士兼地质学家慕维廉在上海写成地质地理科学普及读物《地理全志》,其中有几卷就是地质学的内容。这是最早一部用中文写作的近代地质学文献。据李鄂荣先生等考证,我国近代科学意义上的“地质”一词,最早就出现在慕维廉的《地理全志》里。

      19世纪80年代初,华蘅芳与玛高温合译了《金石识别》(现译为《系统矿物学》)与《地学浅释》(现译为《地质学纲要》)两本书,开创了中国翻译出版近代矿物学和地质学书籍的先河。后来,他们又合译了《金石表》(就是后来的《矿物学名辞典》),这套书对中国地质学、矿物学的发展影响极大。随后,潘松与英国人傅兰雅合译了《求矿指南》,王汝聃翻译了《相地探金石法》,舒高第与沈陶章合译了《矿学考质》。这几本译著,基本上属于今天的“矿床学”。

      同时,中国人自己也开始著书立说。中国人编著的地质文献最早见于1903年鲁迅写的《中国地质略论》,发表在日本东京出版的中文刊物质《浙江潮》第8期上;1906年,鲁迅和顾琅又合纂了《中国矿产志》,由上海普及书店印行。

      1910年,在直隶省矿政调查局担任知矿师的邝荣光在中国地学会主办的《地学杂志》上,发表了我国首幅彩色区域地质图和矿产图——1∶250万《直隶地质图》和《直隶矿产图》,还有我国的第一张古生物图版——《直隶石层古迹》。

      “庚子”之役以后,“洋务运动”代表人物之一曾国藩推出一项有意义的举措,就是在1870年设立“幼童赴美留学预备班”。1872年正式派遣30名10岁左右的儿童去美国留学。以后又连续3年每年都派去30名留美学生。这里面学地质矿业的有邝荣光、吴仰曾、邝炳光等。1877年,清政府又派林庆升、池贞铨、张金生、罗臻禄、林日章5人赴法巴黎矿务学堂学习矿务。1886年,李鸿章又派留美归国的吴仰曾至英国伦敦皇家矿冶学校留学,于1890年完成学业。

      据有关资料,从1872年至1876年,清政府共派出留学生120人,大部分学理工;1889年又派出64人;1900至1906年派出留学生人数达到高峰,有万余人。他们不仅学到了地质学知识,而且了解了当时地质科学的最新成就,摸清了关于当代地质科学前沿的知识。他们后来都成了中国地质事业的创始人和奠基人,成为中国地质学的先驱和中坚。留学生除了上述诸位外,学习地质、矿业的还包括——

      王宠佑(1879—1958),广东东莞人, 1901年赴美国留学,1904年获哥伦比亚大学地质矿物学硕士学位。后又留学英、法、德国,1908年回国。

      章鸿钊(1877—1951),浙江湖州人,1899年22岁时考中秀才,1905年留学日本,1911年毕业于东京帝国大学理学部地质学系,获学士学位。

      丁文江(1887—1936),江苏泰兴人,1902年留学日本,1904年又留学英国,1911年毕业于苏格兰格拉斯哥大学,获地质学动物学双学士学位后回国。

      1911年,章、丁二人参加了清政府留学生文官考试,获“格致科进士”,以后他们都成为中国地质科学事业最早的创始人和奠基人。

      翁文灏(1889—1971),浙江鄞县人,1908年留学比利时鲁凡大学地质系,1912年毕业,其毕业论文《勒辛的石英玢岩》水平极高,荣获“特优”成绩而被破格授予博士学位。这样,他就成为中国地质学界第一位博士,也是最年轻的博士(23岁)。他1913年回国,参加了北洋政府的留学生文官考试,名列第一,任农商部佥事。后来,他就与章鸿钊、丁文江共同开创了中国的地质科学事业。

      李四光(1889—1971),湖北黄冈人,1904年到日本留学。1910年毕业于大阪高等工业学校舶用机械科,同年回国。1911年9月去北京参加留学生文官考试,成绩为最优等,获“工科进士”。1913年再度出国留学,去英国伯明翰大学,初学矿业,后改学地质,1918年获硕士学位。1920年回国,任北京大学地质系教授。

      ……

      尽管洋务派的一系列改良运动皆不果而终,但由维护矿权、开发矿业运动引发的翻译与留学热潮,却为地质学的本土化和中国近代地质学的产生做出了贡献。

      (四)地质学的引进为近代科学思潮在中国的兴起扫清了道路 

      杜智涛先生在他的《西学东渐与中国近代地质学的产生与发展》一文中写到,地质学所体现的辩证唯物主义精神,冲击了中国传统封建思想,它一传入中国,就与科学、民主、爱国的品质相互融合,彼此依存,为近代科学思潮的兴起扫清了道路,反过来,又推动了地质调查工作在中国的产生,为中国地质科学的发展奠定了基础。

      敬天法祖是中国封建伦理纲常思想的重要组成部分。“富贵在天”、“天不变,道亦不变”……这种观念成为中国近代变革和民族进步的巨大阻力。而地质学作为一种科学,它客观地揭示天、地、生的变化,向人们阐明了自然界的运动规律,“月日蚀地震,雷鸣星变,皆天地自然之功用,其中有一定之法,初无所谓妖异也。”这种自然科学中的唯物主义,使人们开始怀疑过去一成不变的旧礼教,尝试用一种新的唯物的自然观去审视世界,使人们久被压抑和禁锢的思想得到了启蒙。

      甲午战争以后,社会的全面变革提到了议事日程,而地质学说成为人们倡言变法的有力根据。维新运动的领袖康有为在广州长兴里创办万木草堂,向学生讲授地球及其远古动植物的演化,指出自然界的变化和人类社会的发展有一定的规律。他在给学生所列的西学必读书目中,《地学浅释》成为重要的篇目之一。同时,他在一系列给皇帝的上书中,也多次引用地质学知识,以论证变法维新的合理性和必要性。梁启超用地质学知识来说明中国进行改革的重要性和紧迫性。1896年8月9日,他发表《变法通议》,其中开宗明义的第一章就引用了地质学的知识:“大地肇起,流质炎炎,热熔冰迁,累变而成地球……藉日不变,则天地人类并时而息矣。”谭嗣同、唐才常等维新派名士的思想也深受近代地质学的影响。

      20世纪初赴日、法留洋的学生中,不少地质学子如章鸿钊、丁文江、翁文灏、李四光等不仅接受了孙中山的民主主义思想,也接受了辩证唯物主义思想,他们将地质学的精神与社会革命相结合,高举科学与民主大旗,成为以地质学精神为支撑的科学与民主运动的主力军。随着新文化运动的开展,科学与民主成为革命主题,地质学中蕴涵的科学精神成为这场思想革命的有力武器。

      (五)新式学堂的兴起,开启了中国地质教育的先河 

      19世纪后半期兴起的洋务运动,推进了当时新式学堂的兴起。中国的地质教育最早可以追溯到洋务运动中开办的路矿学堂矿冶系,其后的1903年,北洋大学也设立了矿冶系。1909年在京师大学堂设地质门,维持了两年多,学生有4人。

      我们不妨详细了解一下:

      19世纪后半叶,中国出现了首批官办新式学校,主要在传统的文、史、哲等经典课程之外,增加了外语和西方的现代科学技术,其中也包括地质矿业在内。

      1862年,中国最早的官办新式学堂——京师同文馆诞生,学制为8年。从第5学年起,加设科学馆。从第6学年起增设了地质矿务、航海测算、机器制造、经国策、万国公法等科目。高年级才修金石学(矿物学)课,由德国教师斯图曼博士讲授,在矿物学教学内容中也渗透了化石知识。

      1863年,在上海设立了广方言馆。1867年以后,该馆毕业生择优赴京师同文馆科学馆再求深造。

      1867年,闽浙总督左宗棠奏准在福州马尾设立福建船政学堂,这是中国第一所海军学堂。该校也讲授地质学课程。

      1889年,两广总督张之洞奏准在广东水师学堂内增设矿务学堂,聘请英国人为教习,最初招收了30名学生。

      1892年,湖北铁路矿务局设立了附属矿务学堂,这是中国最早的初等矿业专门学校。

      1895年,盛宣怀在天津开办了中西学堂,其中的头等学堂为大学本科,里面设有矿物科,培养地质、采矿人才。

      当年10月2日,清光绪皇帝御批将中西学堂改为北洋大学堂,其中的矿务学门开始招收采矿冶金科新生。

      1896年,两江总督张之洞奏准在南京江南陆师学堂附设矿务铁路学堂(矿路学堂),浙江绍兴青年鲁迅曾到该校求学。

      1898年,康有为、梁启超辅佐清光绪皇帝领导“戊戍维新运动”,其中一项措施就是在原京师同文馆的基础上创办“京师大学堂”。该校分为天学、地学、道学、政务、文学、武学、农学、工学、商学和医学10个科,地学科中附设有矿学。

      1909年,京师大学堂的“格致科”内设立“地质学门”,有王烈、裘杰、邬友能、陈祥翰、路晋继5名学生(都是由预科德文班毕业升入的)。这一年被称为“中国高等地质教育事业的开局之年”,无疑具有里程碑式的意义。

      地质教育的兴起,促进了一批地学教科书的编纂出版。如美国公理会女教士、北京贝满女子学校校长柳拉·迈诺尔编著出版的《普通地质学》(1903年),这应是中国最早的地质学教科书。此后,杜亚泉翻译出版了中学教科书《植物学矿物学》和《最新矿物学》(1904年),钟观浩翻译出版了《新式矿物学》(1906年),杜亚泉编译出版了《最新中学教科书·矿物学》(1906年)。1909年,张相文根据日本横山又次郎的《地质学》,并参考其他书籍编译出版了《最新地质学教科书》(共4册),此书是中国人自己编写的第一部地质学教科书。

      谈到中国地质调查工作的发端,我们不能忘记,1840年鸦片战争以后,中国是怎样一步步沦为半殖民地半封建社会的辛酸过程;我们更不能忘记,中国地质工作的先驱们、开创者们,是如何在国破山河碎的极端困难的情况下,筚路褴褛、卧薪尝胆,从无到有,建立起中国人自己的地质调查机构,并且学会独立地开展地质调查工作的。

      (笔者在撰写此文过程中,参阅了众多专家学者撰写的文献、资料,由于出处甚多,恕难一一注明,在此一并表示谢忱。)

    中国地质调查在辛亥革命后起程的几个背景
      2015年1月6日至9日,考察队在北部营区展开地质考察工作。由于工作内容不同,野外分为变质基底和沉积岩两个考察组。按照戴维斯站的安全要求,每天下午6点45分考察组必须通过卫星电话与考察站取得联系以确保安全,并进一步确定各组的工作进展以及返回营地的时间,然后澳方后勤保障人员James再与戴维斯站汇报当天人员的安全情况。

      刘晓春和陈虹博士主要负责西部变质基底地区的地质考察工作。北查尔斯王子山变质基底出露区域虽然较大,但绝大部分被冰碛物所覆盖,而且积雪特别严重,行走艰难。我们每天都至少要穿越10-15千米宽的冰雪覆盖区才能抵达零星出露于山顶或冰川边缘的基岩露头,虽然有前三天的考察经历做铺垫,考察地的地表也都是被白雪覆盖,但是每天的艰难程度和体验却是不同的。

     
    北查尔斯王子山冰雪覆盖情况(陈虹拍摄)

      考察的第一天,我们和James一同前往,行走的往返距离大约为30千米。与以往在冻结的雪地上行走不同,今年的雪比较软,每一脚下去就会形成10-20厘米深的脚印。更为糟糕的是,表层大约有5厘米的硬雪覆盖在软雪之上,我们每一脚踩下去都要经历先压塌硬雪,然后陷入软雪里2个阶段的下陷,而在抬脚的时候,又要极力破除表层硬雪的阻力,这样一来,我们每迈一步都要比平常耗费更多的体力。同时,我们遇到的另一个严重的问题是——我们的鞋都不防水或防水不佳,这几天天气晴好,积雪融化了渗到鞋里,袜子和鞋垫都湿透了,所以我们每次到达露头的第一件事就是把袜子和鞋垫的水拧干,然后再穿上。这一天,我们早上8点20出发,晚上11时返回,大家脚上都磨出了水(血)泡。

     
    漫长的雪路(陈虹拍摄)

      第二天,我们得到一个好消息——有直升机前来执行其他任务,所以,我们可以利用直升机直接到达另一个山顶露头。从营地到这一露头的直线距离为10千米,如果按照前一天的行进速度,我们将需要5个小时才能到达,可直升机却只用了不到3分钟,但是后面的路途则比前一天更加艰难,每一脚下去都是20-30厘米的深坑,而少于10厘米的脚印对我们来说简直就是一种幸福。当天还刮着大约8级的大风,为了节省体力,我们轮流在前面开路,后人踩着前人的脚印走。在距离营地还有5千米的时候,实在走不动了,就开始用数数来给自己加油鼓劲,1步、2步、3步、……到晚上11:45时,我们才抵达宿营地。

     
    直升机送我们到山顶露头点(陈虹拍摄)


    在风雪中前进(刘晓春拍摄)

      考察的第三天也是最艰难的一天。工作起点离营地的距离是15千米,而且全被软雪覆盖。有了前两天的实地经验,我们这次轮流在前面开路,朝着远方的露头点,越过了一道又一道的雪坡,身后的脚印也越来越长。还剩下大约2千米路程的时候,我们不得不爬上旁边的陡坡,虽然坡度很大,但是那里有很多的冰碛砾石,相比雪地来说还是轻松了不少。大约7小时后,我们才抵达露头点。考察结束后返回的路依然漫长,凌晨1点我们才返回营地,但这依旧比预期的时间还要早一些,因为一路上我们不敢停歇,生怕一停下来就把浸泡在水中的脚给冻坏了。

     
    在雪路中朝着目标前进着(陈虹拍摄)

      三天的野外考察工作,我们平均每天行走大约25-30千米,其中大部分都是在雪路中穿行。每天外出时间在14个小时左右,但是有效的工作时间却不足3小时,剩下的时间都是在路上跟冰雪打交道。几天下来,我们的脸已经黑了,嘴唇也肿了,脚上的水泡又变成了冻疮。

    南极北查尔斯王子山考察系列报道(八)

    9月12-16日,应自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心邀请,美国加利福尼亚大学戴维斯分校著名海生爬行动物专家Ryosuke Motani教授和北京大学江大勇教授到武汉,与武汉地质调查中心程龙教授级高级工程师等一起开展“南漳-远安动物群”合作研究。

    这是Ryosuke Motani教授第6次访问武汉地调中心,本次合作研究的主要内容是“南漳-远安动物群”中非常稀有的鱼龙类和新采集的湖北鳄类化石。“南漳-远安动物群”中的鱼龙类属于早三叠世较为原始的鱼龙类,与安徽省巢湖动物群中的巢湖龙相似。此次合作研究不仅能够揭示早期鱼龙类系统演化关系,而且还为研究中下扬子早三叠世生物地理区系提供重要线索。期间,双方还商讨了下一步合作研究计划,探讨了进一步做实做强“南漳-远安动物群”国际合作研究团队的新思路。

    自2013年以来,Ryosuke Motani教授和江大勇教授成为武汉地调中心“南漳-远安动物群”国际合作研究团队的重要成员。在以往的合作研究中,“南漳-远安动物群”研究团队取得了重要研究成果,先后有5篇论文在国际SCI期刊上发表,近期还有1篇论文即将在国际期刊上发表。

    观察鱼龙骨骼结构 

    “南漳-远安动物群”鱼龙化石标本 

    美国加利福尼亚大学Motani教授到武汉地调中心开展合...

    2017年5月3日,中国地质调查局武汉地质调查中心在湖北省南漳县举办“南漳县古生物化石科普培训讲座”,邀请美国加利福尼亚大学戴维斯分校莫坦尼教授、意大利米兰大学廷拓瑞教授、北京大学江大勇教授、安徽地质博物馆黄建东博士等,从“美妙的海生爬行动物”“解密鱼类化石”“南漳-远安动物群”和“博物馆建设”等四个方面,为南漳县人民奉上了一份丰富的科普大餐。

    国内外教授、专家用通俗易懂的语言,深入浅出地介绍了南漳-远安动物群的重大发现、海生爬行动物的起源和演化、地质历史上生命大绝灭事件等古生物化石基础知识、古生物化石保护以及专家团队在南漳县开展古生物化石研究的意义。讲座让受众者进一步理解了古生物化石是重要的地质遗迹,是地球历史的见证,是宝贵的、不可再生的自然遗产,从而进一步增强了当地政府对古生物化石科学保护及开发利用的重视程度以及人们对化石的保护意识。通过讲解生物大灭绝的原因和生物灭绝后的复苏,揭示了生物起源与演化的规律,使公众更加清醒地认识到地球面临的环境问题,增强了生态环境保护的使命感和责任感。

    湖北省襄阳市人民政府高度重视此次科普培训讲座。襄阳市国土资源局党组成员、副局长张剑红出席了讲座,南漳县人民政府副县长柏遵国同志致辞。他充分肯定了武汉地调中心古生物研究团队在南漳县地质遗迹保护和开发中所做的工作,对举办本次大型讲座给予了高度赞扬。他表示,这次科普培训讲座,不仅是一次地质科普知识宣传教育,必将对扩大南漳县古生物化石动物群在国内外的知名度、打造地质科普生态旅游起到巨大的促进作用。

    科研与科普的关系通常被比作鸟之两翼,而二者的最佳状态则是两翼齐飞,两轮齐动。武汉地调中心充分发挥古生物专家团队优势,认真谋划地质科普工作,是努力推动地质调查成果为地方经济社会发展服务的具体体现。

    来自北京大学、安徽地质博物馆、中科院南京古生物研究所、襄阳市国土资源局、南漳县人民政府及武汉地调中心等20多家单位100余名代表参加了科普培训讲座。

     

    科普培训讲座现场 

     

    科普培训讲座现场 

     

    古生物研究专家野外考察 

     
    南漳县古生物化石科普培训讲座成功举办

    2017年1月7号,赖于尔群岛的野外考察工作正式拉开帷幕。而在此之前的半个月的时间里,我们做了大量的野外考察物资准备、气象观测、应急救援方案制定和野外生存技能培训等前期准备工作,来保证野外考察工作的顺利进行。

    在南极进行野外地质考察需要在外宿营,需要准备大量的装备物资(如:发电机、野外宿营装备、炉子、气罐、冰镐和个人野外装备等)和生活物资,因为前往考察的赖于尔群岛上没有淡水,需要携带大量的淡水用于每天的做饭和饮用。经过7天的周密准备,野外考察装备物资和生活物资都进行了分类和分批,这样便于遵从KA-32直升机运输过程中的配重要求。

    另一个需要提供的重要保障是中山站和赖于尔群岛的天气情况。整个考察期的主要交通工具就是KA-32直升机,中山站的气象条件直接关乎到KA-32直升机的起飞和返航,而赖于尔群岛的气象条件不仅关乎到直升机的起降,更重要的是关系到野外作业的个人安全。如果在野外期间遇到暴风雪天气,风力达到7级以上时直升机是无法起飞前往救援的,因此选择的野外作业时间必须避免有暴风雪的来临,这样既能保障科考队员的安全,也可避免KA-32直升机中途返回。赖于尔群岛距中山站90多公里,而距离澳大利亚戴维斯站仅15公里,站区的气象预报只能保障中山站站区气象预报的准确性。在这种情况下,为了保障赖于尔群岛气象预报的准确性,通过国际合作,澳大利亚戴维斯站为此次野外作业提供了气象预报和航空气象。即便如此,相较于中山站的地理位置,赖于尔群岛更加靠近西风带,气象变化较快,这给我们的野外作业增加了很多未知的风险和困难。

    应急救援方案是站区领导对野外实施方案中最重视的一个环节。除了内陆考察队和固定翼机组外,我们地质组此次的野外作业地点是距离中山站最远的,因此在出发前必须制定好行之有效的应急救援方案,这样在野外作业遇到突发事件时才能进行合理快速应对。说实话,南极救援力量是非常薄弱的,我们只能依靠两顶单薄的户外帐篷、睡袋等野外装备在几个孤立的海岛上度过数十天。西北侧是汹涌大海,东南侧是茫茫冰盖,一旦遇到暴风雪,可以说是无处求援。为了此次野外考察,野外考察期间直升机机组、中山站报房将全天候待命,为我们提供应急救援。气象观测人员每天都与澳大利亚戴维斯站气象人员沟通了解天气变化情况,并将每天的天气情况和一周的天气预报通过卫星电话告知我们。同时,站区领导与澳大利亚协商,遇到突发事件,戴维斯站也会为我们地质考察组提供应急救援。

    在野外考察物资和应急救援方案准备完成后,为了保障野外工作的顺利进行,同时完成对拉斯幔丘陵铁矿层位的调查,我们在站区附近对野外生存技能和考察装备物资进行了演练和试用。对野外露营装备(帐篷)、小型发电机、气罐和气炉、通讯装备(卫星电话)、罗盘(磁偏角)、手持GPS、相机和对讲机进行了试用和调试。

    在经历了近半个月的周密准备后,终于等到了适合野外作业的好天气,戴维斯站气象预报显示2017年1月7号到13号天气较好,仅11号有少量降雪,于是我们正式开始了赖于尔群岛的野外考察工作。

    对赖于尔群岛——马瑟半岛进行野外地质考察

    赖于尔群岛位于东南极普里兹湾,以前国内外研究者对赖于尔群岛的调查和研究均主要集中在发育超高温麻粒岩的太古宙马瑟半岛(Mather Peninsula)和中元古代的菲拉岛(Filla Island),由于二者的年代学图谱不同,所以给出的拼合时代和模式差别较大。因此,进一步的调查需扩展到其它岛屿。中国地质科学院地质力学研究所科考队员刘健研究员和陈龙耀博士生与中国科学院广州地球化学研究所刘兆博士生组成的中山站地质考察组,拟以托克勒岛(Torckler Island)为主,其次为马西半岛(Macey Peninsula)、小意大利岛(Little Italy Island)和马瑟半岛(Mather Peninsula) 展开地质调查。

    2017年1月7日,原定于上午9点乘KA-32直升机前往赖于尔群岛的马瑟半岛(Mather Peninsula),但由于上午中山站站区风力较大,直升机无法起飞,和直升机机组商定后,改为下午15点风力减小后前往马瑟半岛。经过40分钟的航程,我们到达目的地,随即迅速熟悉周围地形,选取有利的位置搭建营地,待我们的帐篷和炉灶搭建完成后,已经是下午6点了。按照原定计划,马瑟半岛的考察时间是1月7日至11日,考察任务有两项,一是完成一条横穿马瑟半岛岩石构造单元的地质路线调查,另一项任务是寻找含假蓝宝石超高温麻粒岩和具有减压结构的基性麻粒岩这两种具有特殊指示意义的岩石。1月8日和9日我们顺利完成了马瑟半岛第一项任务,并且在该路线上发现了多处具有“白眼圈”结构的基性麻粒岩,但是对于超高温麻粒岩的寻找却遇到了很多障碍。超高温麻粒岩是指在中等压力(7-13 kbar)且温度达到900 ℃以上的地壳范围内变质作用下所形成的岩石。根据前人资料,马瑟半岛的超高温麻粒岩多以小的夹层、布丁或者透镜体产于副片麻岩中,出露面积很小,且没有确切的GPS点。而且,大部分超高温麻粒岩主要是以富Mg-Al岩石中一些特定的矿物组合为识别标志,而马瑟半岛的超高温麻粒岩出现了以假蓝宝石为代表的矿物组合,假蓝宝石本身就很稀有,国内报道也非常有限,我们三名考察队员之前在野外从未见过假蓝宝石,这为我们在野外准确识别出超高温麻粒岩带来了极大的挑战。 

    埋锅造饭,让大家尽快吃上热饭

    2017年1月10日,我们仔细比对了前人对于马瑟超高温麻粒岩的岩相学描述以及野外地质图件,最后圈定了重点寻找区域,终于找到了超高温麻粒岩,并对其进行了详细的记录和采样。下午返回营地,虽然大家都负重30-40公斤,但是找到超高温岩石的喜悦让大家一路上有说有笑,完全忘记了疲劳。晚上我们按照既定的时间通过铱星电话与站里进行联系,并汇报考察情况和商讨1月11日早上的“转场”事宜。但是,我们被告知到11日赖于尔群岛将有大雪天气,直升机不能过来接我们,也就意味着,我们不能按照原计划在明天转场至托克勒岛进行野外工作。此时,我们发现不远方有个很明显的气旋从大海的方向正在向我们靠近,饥饿和疲惫让我们无暇顾及,埋锅造饭后大家终于可以吃上一顿热饭了。

    2017年1月11日,大雪天气如约而至,大雪断断续续下了二天多,好在现在是南极的夏天,地表温度较高,雪片落地即化,在风雪间断时间,我们抓紧调查采样,确保工作按时完成。

    风雪并未阻挡我们的工作

    到1月12日下午,天才放晴,我们就马上和站里联系,请求站里派直升机接我们“转场”至托克勒岛,同时站里气象人员告知我们1月13日到20日天气较好,适合野外作业,但是1月21号有大雪,基于安全考虑,站长要求我们须在1月21号之前完成考察任务返回中山站。13日上午9点,KA-32直升机将我们运至托克勒岛,并将马瑟半岛的地质样品带回了中山站。

    对托克勒岛和马西半岛野外地质考察

    托克勒岛(Torckler Island)是赖于尔群岛考察计划中面积最大的一个岛,且岩石风化严重,陡坎多而且深,很多地方需要绕行才能到达。原定的考察时间是2017年1月11日至16日共计6天,考察任务是完成四条横穿托克勒岛的地质路线调查,相当于平均每天要完成一条路线调查,因此托克勒岛的野外考察工作“时间紧,任务重”。1月13日上午到达后,我们搭好帐篷,做好简易的炉灶之后,就开始按照既定计划对托克勒岛进行了第一条地质路线的调查。第一条路线相对其他三天路线是最短的,我们仍然忙到下午5点才开始带着采集的岩石样品往回赶,由于采集的样品较多,回到营地已经是下午8点了,我们三人煮了5包泡面分着吃了,就赶紧去帐篷休息,因为明天的路线是最长的。鉴于1月13日的路线调查情况,一天的时间要完成最长地质路线的调查是非常紧张的,为了省出更长时间用来进行野外考察,我们决定1月14日早上不在营地吃早饭,7点从营地出发,携带着一些饼干、自加热米饭和巧克力,在前往第二条路线起点的途中,就着前一天晚上烧的热水和饼干吃了一顿简单的早饭。经过一天紧张有序的地质调查,到下午8点我们终于完成这条最长地质路线的调查,内心满满的成就感。1月15和16日我们顺利完成了最后两条线路的地质调查,当时我们每人手套磨坏了两双,脚底都磨起了泡,欣慰的是托克勒岛的考察任务已经基本完成。1月16日晚上,我们开始清点物资,把一部分生活物资清点打包直接运回站里,另一部分准备带到马西半岛。1月17日上午,我们从托克勒岛转场至马西半岛,开展马西半岛地质考察。

    工作圆满完成,KA-32直升机接我们返回中山站

    马西半岛(Macey Peninsula)是赖于尔群岛考察计划中面积最小的岛,但是也最靠近冰盖,因此大风天气比其他几个岛都要多很多。1月17日上午9点半我们到达马西半岛上空,发现原定的直升机降落点大的碎石较多,无法降落,机组人员随即现场观测,选取了一个峡湾降落。正如所预测的那样,马西半岛的风明显比其他三个岛要大,我们在搭帐篷时就遭遇了严峻的考验,经过三个人的密切配合才将帐篷支起来。随后,我们一起去察勘地形,走至山坡的时候,由于风力太大,无法到达山顶,只能被迫返回营地。一路上我们发现山上的岩石风孔很多,破碎严重,这可能会给我们的采样工作带来很大的考验,因为需要把表面的风化层敲除,才能取下新鲜的岩石样品。按照考察计划,我们需要在这个岛完成两条横穿马西半岛的地质路线调查。1月17日晚上19点半,我们按照惯例和中山站联系,被告知直升机在返回途中对马西半岛的小意大利岛(Little Italy Island)进行了勘查,发现小意大利岛从地形上讲完全是一个山梁,直升机无法降落,因此,对小意大利岛的地质考察我们只能放弃了。通过对前面两个岛的考察已基本了解了赖于尔群岛的岩石类型,又有充足的三天时间,所以马西半岛的两条地质路线完成的相对顺利。1月20日上午9点半,当看到来接我们回站的KA-32直升机出现在马西半岛上空时,我们倍感欣慰,看着身边自己亲手采集的岩石样品,我们坚信,自己所有的付出都是值得的!

    至此,赖于尔群岛野外地质考察顺利结束,感谢第33次南极考察领导和中山站给我们的巨大支持!感谢KA-32直升机机组提供的无私保障!感谢发电栋的队友们帮助我们把前期的样品运输至发电栋并帮助保管!感谢气象预报人员和报房工作人员给予的气象和通讯保障!

     

    地质力学所参加中国第33次南极科考系列之七
      自2014年12月12日从北京出发,到2015年2月7日返回北京,我们此次的南极科考共持续了58天,其中野外工作时间约20天。我们在北查尔斯王子山、布朗山、西福尔丘陵和温德米尔群岛等多个地区开展了工作,共采集各类样品406件,重量约1000公斤,这对于我们科学认识东南极地区格林维尔期地质体的组成与基本特征、泛非期构造热事件的叠加改造、北查尔斯王子山二叠-三叠纪含煤沉积盆地的基本特征和煤炭资源潜力等方面具有重要意义。北查尔斯王子山地区一直是我国南极考察的梦想之地,但是由于保障能力有限,一直未能实施。这次在国家海洋局极地考察办公室和极地研究中心的大力支持下,我们顺利开启了全新的、高效的南极考察模式。


    航班降落在威尔金斯机场(刘晓春拍摄)

      相比于以往的南极考察,我们这次利用了澳大利亚的航空网络来开展东南极北查尔斯王子山地区的地质考察工作,大大缩短了考察行程,使得工作时间比以往更加充足。通过此次考察,我们也收获了许多,首先,澳方非常重视对科研项目的后勤保障,虽然我们的野外工作时间仅有12天,但是澳方对行前的准备工作做的非常细致,包括工作路线安排、宿营地选择、物资配给、样品采集点及其重量等等。同时澳方也非常注重对考察队员的安全培训,对讲机和卫星电话不仅要在出队前调试好,还要确定与站上通讯室联络的时间和电话,同时要求我们每天早上到通讯室填写野外考察信息表(包括出发时间、人员、考察地区、交通工具、联系方式与方法、联络时间和返回时间等),还要确认GPS是否运行正常,并调整为UTM格式坐标系,以便于定位——尽管相关的安全知识我们在戴维斯站已经接受过培训,但是凯西站的工作人员还是一丝不苟的为我们详细讲解,并落实到位,充分体现出澳大利亚南极考察过程中“分工协作”和“安全第一”的工作理念。更加难得的是,澳方对我们的日常生活和野外工作都照顾得非常全面——包括人文性的关怀措施和对野外考察包的明确规定。

      硬件方面,戴维斯站和凯西站均建有专门的户外栋(Field Store),用来存放野外考察的所有装备和物资(包括帐篷、睡袋、背包、炊具、服装和通讯、导航等设备)并对各类物资进行分类管理,医务室则备有急救药品。考察队员从国内出发时可轻装上阵,到现场直接领取已由后勤保障人员配备好的装备和工具便能开展工作。我们在北查尔斯王子山进行野外考察时,发现了早期澳大利亚和俄罗斯在野外考察时留下的车辙印,并且还偶遇了进行其他野外考察的摩托车队,可以想象到二十多年前澳大利亚地质考察就已经是这样的景象了,而我们居住的苹果房也早是在二、三十年前就已建好,这与我们漫长的徒步行走形成了鲜明对比。


    偶遇澳方野外考察车队(陈虹拍摄)


    戴维斯考察站户外栋内景(陈虹拍摄)

      我国南极考察已经走过了30年,先后建立了长城站、中山站、昆仑站和泰山站,并且正在筹划建立罗斯海地区的新站,形成了以“雪龙船”为主体的后勤保障体系,并开始建造新的南极考察破冰船,同时,也在多个领域取得了一系列重要的科研成果。经过30年的努力,我们与较早开展南极考察的国家差距越来越小,但是在很多细节性方面仍然还有很大的差距,包括工作理念和规范制度等。希望我国南极考察的科研水平和后勤保障能够更上一个台阶。

    南极北查尔斯王子山考察系列报道(终篇)
        2015年1月16日,北查尔斯王子山考察队克服了冰雪覆盖严重、基岩露头少、考察路线长和气候条件恶劣等种种困难,圆满完成考察任务后,撤回戴维斯站。


    直升机抵达营地(刘晓春拍摄)

      撤离工作从早上8点开始进行,由于我们的样品大约有1000公斤,所以戴维斯站安排了两架直升机和巴斯勒飞机前来接人运货。按照原有计划,我们可以利用直升机前往西边更远的高山地区进行考察和取样,但由于当天风太大,而要去的山峰海拔都在1000米之上,所以这一计划只能取消。但是,经我们再三要求,直升机在返回途中在埃尔瑟平台(Else Platform)停留了20分钟,让我们有机会对这个原本因经费问题而取消的考察地点的基岩进行了短暂观察和取样,也算弥补了缺憾。直升机还特意从中山站上空飞过,让我们与中山站有了一次倍感亲切的亲密接触。6点45分,我们降落到戴维斯站直升机停机坪,北查尔斯王子山地区的考察正式结束。


    考察队员在埃尔瑟平台观察和取样(刘晓春拍摄)


    中山站俯瞰(刘晓春拍摄)

      2015年1月20日,在经过大约5个小时的飞行后,我们从戴维斯站返回到凯西站。21日,我们便与站长协商在温德米尔群岛地区开展地质考察工作,在获得了澳大利亚南极局的采样许可后,我们开始准备野外考察包,并做好通讯准备工作,接受站区工作人员对我们的安全培训。

      23-27日,我们开始对温德米尔群岛基岩区的片麻岩和剪切变形带、冰盖边缘的冰碛物碎石带冰下地质进行考察。每天中午1点,我们需要用对讲机向站区汇报一切正常,下午4点再通告我们的位置和路线的终点,然后机械师就会准时在5点钟到指定地点来接我们。可惜,在27号早晨天气开始突变,而且根据天气预报显示,在未来一个星期都将持续大风和大雪天气。我们匆匆吃完早饭,希望赶在天气变坏之前完成站区附近的考察工作。虽然在出发时天空中已经开始飘着雪花,但我们还是按照计划前往工作区,可当我们抵达工作点时,天气已经变得越来越糟,纷纷扬扬的大雪没过多久就掩盖了所有的基岩露头,能见度不足几十米。为了安全,我们只能提前返回到站区,我们在温德米尔群岛地区的野外考察也就这样提前结束了。


    考察队在温德米尔群岛基岩地区进行考察(Rob拍摄)


    考察队在冰碛碎石带进行考察(刘健拍摄)

      由于温德米尔群岛地区建有大量保护区,同时还有大量融水湖泊,致使我们最终能够抵达的地方很有限,但是我们依旧顺利完成了该地区所有岩石类型的考察与样品采集工作,而且对冰碛物碎石带进行了系统采样,为后期变质作用与冰下地质研究奠定了基础。
    1月28日,我们接到运输部门通知——将所有岩石样品提前称重、打包,以便于航空运输。29日,我们将考察包和通讯设备归还给相关部门,然后等待返回澳大利亚霍巴特的航班。

    南极北查尔斯王子山考察系列报道(十一)
      2015年1月5日,经过3个小时的飞行,考察队与两名澳方人员一起抵达了本次南极考察的重点工作区——北查尔斯王子山比弗湖地区,这也是我国科考队员首次到达此地。

      因为直升机计划将在5日早上直接从机场出发前往北查尔斯王子山,因此我们在完成了布朗山的地质考察之后,当天晚上并没有返回戴维斯站,而是直接在机场宿营,但是由于机场的房间有限,我们只能住在临时搭建的帐篷里面,同时这也是所有澳大利亚南极考察队员都必须经历的一项训练项目。


    考察队员前往机场宿营地(陈虹拍摄)

      日早上,飞行计划改变,我们从机场返回戴维斯站,然后再分别乘坐2架“小松鼠”直升机前往北查尔斯王子山地区。与此同时,负责运送野外考察物资的“双水獭”固定翼飞机先后起飞。飞行途中,我们还在空中相遇,这让我们充分体会到了澳大利亚南极考察航空网络的强大。起飞约1小时后,直升机在戴维斯站-北查尔斯王子山中间位置的Sansom岛进行加油,我们也利用这个短暂的时间对附近地区开展了地质考察,并采集了相关岩石样品。
     

    “双水獭”飞机与我们结伴而行(陈虹拍摄)

      下午1点,我们顺利抵达了北查尔斯王子山比弗湖地区,而“双水獭”飞机早已完成了卸货工作。按照原定计划,我们将设置南、北两个营地,其中南部营地直接利用澳方建立的苹果房,北部营地则需要我们自己搭建帐篷。下飞机之后,两架“小松鼠”直升机开始分头行动,其中一架直升机带领刘晓春研究员前往我们将要考察的地区进行初步踏勘,并进一步确定北部营地的位置;另一架直升机则开始转运我们的物资。由于直升机的运货能力有限,2架直升机总共飞行了6个架次,才把我们的所有物资和人员运送完毕。


    起飞前中澳双方共同协商确定北部营地具体位置(刘健拍摄)


    直升机运送物资和人员(陈虹拍摄)

      安全起见,澳方特别安排了专业后勤保障人员James负责陪同。在James的建议下,结合风向和地形特点,我们确定了帐篷的搭建位置、饮水雪源区(需要化雪取水)、卫生间和露天厨房的场地。经过大约2个小时的布置,各种生活物资和个人行李都安置妥当,营地搭建也顺利完成,我们将从这个地方起步,正式开始我们的北查尔斯王子山考察。


    搭建完毕的北部营地(陈虹拍摄)

      本次北查尔斯王子山考察地区距离戴维斯站约440千米,但是我们仅用了3个小时便顺利抵达,还在极短的时间内完成了营地建设。让我们体会到了国外南极考察交通便利性以及工作高效性。我国南极考察的主要空中运输工具为直9和KA32直升机,由于飞机数量和运输能力有限,目前仅用于站区附近的卸货工作,仍然无法支持较远地区的内陆考察。所以,逐步加强空中运输能力也是我国南极考察需要解决的问题。

    南极北查尔斯王子山考察系列报道(七)
      2015年1月4日,由于北查尔斯王子山地区的天气仍不理想,所以通过与科考站协商,我们提前完成了戴维斯站以东大约320 千米的布朗山(Mt.Brown)地区的地质考察。考察队利用澳大利亚现代化的南极考察航空运输网络和天气预报系统,通过有效的组织和部署,在极其有限的时间内完成了该项考察任务。
    布朗山地区地质考察是本次南极考察的一项重要任务。已有研究表明,在西福尔丘陵附近存在四个早期演化历史不同的地质体,包括晚太古-古元古代西福尔陆块、太古宙-中元古代赖于尔复合地体、中-新元古代雷纳杂岩(普里兹造山带)和通过冰碛物组成推测的古太古代冰下地块,因而这是解决东南极大地构造演化的关键地区。布朗山是西福尔丘陵以东唯一出露的基岩区,该区至今尚未进行过地质考察与研究。


    图1  南极内陆布朗山(刘晓春拍摄)

    由于戴维斯站距布朗山地区较远,飞行计划需要进行缜密的部署,有时候可能需要精确到分钟。戴维斯站的站长、后勤保障和气象预报等相关人员也在时刻关注这一地区的天气情况,以便随时安排我们的考察。在等待出发的时候,机场地勤人员对我们的每件行李进行称重,包括相机和个人体重,并估计样品重量,以便于机长对飞机进行配重并保障飞行的安全。一直到下午5点,飞行计划才最终确定,我们将乘坐“双水獭”固定翼飞机前往布朗山。由于“双水獭”只能在冰面上停靠,所以我们需要先乘坐直升机前往位于戴维斯站东北部约30千米的Whoop Whoop机场


    登机前对所有行李称重(刘健拍摄)

    5点半开始,我们一行5人分两个架次乘坐“小松鼠”直升机前往机场,6点钟“双水獭”固定翼飞机起飞。这架飞机比巴斯勒飞机小很多,但是运货能力明显强于直升机。7点15分,我们顺利抵达了布朗山,虽然在着陆阶段有强烈颠簸,但最终还是在满是雪垄的冰面上安全降落。飞机停稳后,野外培训员James Hamilton先下飞机前去探路,确定雪面安全后,才让我们下飞机。

    根据天气预报,飞机在该地区停留时间不能超过2个半小时,我们需要在2个小时内完成所有考察,而布朗山南北方向长度大约有1千米,所以我们明确了分工:刘晓春负责岩石观察、采样和简单记录,刘健负责样品编号,陈虹负责GPS定位和产状测量。在前期准备充足的情况下,考察队顺利完成了从南向北的剖面观察和采样,其中南端和北端地区由于地形原因无法到达,只能放弃。大约晚上9点,机长通过对讲机告知我们天气在变坏,需要加快速度。9点20分,我们全部抵达飞机旁,放置好岩石样品后立刻返航。


    考察队员在布朗山地区开展地质考察(James拍摄)


    考察队员在结束考察后的合影(James拍摄)

    虽然布朗山考察时间非常有限,但通过队员们的密切配合,我们圆满完成了既定目标和任务,共采集岩石样品26件。根据野外地质观察,初步判断布朗山的岩石组成与格罗夫山和埃默里冰架东缘地区比较相近,而与西福尔丘陵-赖于尔群岛地区存在显著差别,可能属于雷纳杂岩的一部分。该项研究工作将对我们重新认识普里兹湾-查尔斯王子山地区的大地构造框架以及普里兹造山带的延伸方向具有重要意义。

     
    考察队员在机场搬运岩石样品(陈虹拍摄)
    南极北查尔斯王子山考察系列报道(六)
      根据站区的天气预报,北查尔斯王子山地区的天气在未来几天都不适合飞行。针对这种情况,与戴维斯站沟通后,我们将考察计划进行了相应的调整,决定提前开展戴维斯站附近西福尔丘陵中部地区的剖面地质考察。

      根据前人研究资料,西福尔丘陵地区发育大量的中元古代基性岩脉,并经历了格林维尔期低级变质作用改造,其变质程度具有从北向南逐渐加深的特征。我们近年在西福尔丘陵南部的基性岩脉中发现了麻粒岩相变质作用,所以需要进一步检验前人的认识。此外,西福尔丘陵地区基性岩脉的围岩时代约为25亿年,围岩如何响应格林维尔期变质事件也是一个重要研究课题。


    西福尔丘陵地区中元古代基性岩脉的野外产状(陈虹拍摄)

      2014年12月31日至2015年1月3日,我们完成了西福尔丘陵地区中部一条南北向地质剖面的调查,而负责我们后勤保障和野外培训员James Hamilton也一直陪伴我们。剖面起点距站区约9千米,所以我们第一天就行走了近20千米。整个路程都是在冰碛物堆积区穿行,加上采集的地质样品,每走一步都异常艰难,第一天野外工作结束后,我们每个人的脚上都毫无意外的磨出了水泡。


    澳大利亚培训员陪同考察队员一起开展野外工作(刘晓春拍摄)


    考察队员背着样品翻越冰碛物堆积陡坡(陈虹拍摄)

      考察第二天,我们的野外工作被临时叫停。按照澳大利亚南极考察的规定,在南极采集相关岩石、生物等样品都需要获得澳大利亚政府的采样许可。一直等到中午,我们才获得澳方政府的口头许可,正式纸质文件还需要再等待一段时间才能传真过来,而且告知我们可以在北查尔斯王子山、布朗山、戴维斯站和凯西站等任何地方进行采样。当天下午天气不好,一直风雪交加,而且还是新年第一天,但为了尽快完成考察任务,我们还是在风雪中完成了既定的工作路线。


    考察队员在风雪中进行地质记录(刘健拍摄)

      经过四天的野外工作,我们完成了西福尔丘陵地区中部大约10千米长的剖面调查,采集岩石样品93件。基性岩脉变质特征的野外观察表明,西福尔丘陵地区北部的变质强度确实较弱,但其为麻粒岩相还是低级变质还有待于室内研究来确定。该区地质考察为我们即将开始的北查尔斯王子山考察进行了很好的适应性锻炼,因为那里考察的路线会更远、高差更大、行走更艰难。


    南极北查尔斯王子山考察系列报道(五)
      在完成野外物资的准备工作之后,29号上午,我们开始进行安全培训和检查工作,包括通讯、宿营、取火、户外自救等方面。首先对我们的通讯设备进行了检查,看其是否运行正常,这包括卫星电话、对讲机、GPS、罗盘等,并且将所有的卫星电话与站上的联系电话进行试通话,以确保畅通。

      由于两个野外考察组的路线不同,而且相对距离较远,我们把对讲机换成了大功率的,以保证联系通畅。澳方对我们野外宿营也进行了培训,包括搭建帐篷和生火。最让我们不可思议的是,后勤保障人员必须要对手持GPS和罗盘进行检查和指导,虽然对我们这些老地质队员来说这是很简单也是出发前必须准备好的事情,但是澳方人员还是认真地对每个人携带的设备进行检测试验,这让我们由衷的感到佩服。

      医疗培训则是在医生的办公室进行的,站区医生给我们详细介绍了她为我们准备的野外急救包。急救包内含有针对扭伤、骨折、冻伤、晒伤、烧伤等各种外伤以及其他严重疾病的急救药品,虽然东西很多,指导医生还是逐一解释了它们的用途,并进行演示。随后,我们又到天气预报办公室,了解简单的气象图像和如何在工作区获取未来几天天气情况。因为在南极工作期间,最担心是遇到暴风雪,暴风雪瞬时风速常常超过12级,而且能见度不足数米,持续数天。在南极科考的历史中,国外考察队曾经多次发生过暴风雪导致人员伤亡的重大事故。

      晚上与站长及相关人员进一步确定野外考察和飞行计划,重点是针对本次考察的工作重心和难点还需要的哪些后勤保障,包括直升机飞行,以保障这次考察能够顺利完成并达到预期的目标。站长再次强调了通讯安全,要求我们每天必须准时向考察站汇报,否则就将派直升机把我们接回来。我们这次北查尔斯王子山地质考察项目同样也是戴维斯站的科考项目,站长表示他们将全力支持和保障我们完成本次科学考察。

    野外帐篷搭建演示与培训

      12月30日原定前往北查尔斯王子山工作区的飞行计划因为天气原因被迫取消,我们便更改为野外培训。按照澳方要求,我们需要随身携带睡袋、食品、水、通讯设备、地质工具等,每人足足装了一个大背包,前往站区附近山区进行培训。在野外培训过程中,我们也对站区附近的地质情况进行踏勘,以便于我们后期野外工作的开展。


      澳方人员进行野外工作安全培训(刘健摄)


      野外地质踏勘与露头追索(刘健摄)

      我们在戴维斯站工作只有短短的3天的时间,但是体会却很深。澳方对于我们这次国际合作非常认真,制定了详细的工作计划和后勤保障体系,同时澳方人员的专业性、责任心、安全和环保意识,以及明确的分工也给我们留下了深刻的印象,尤其是对安全和环保两方面的要求非常严格,这也是我们需要学习和改进的地方。在野外物资运走之前的整个晚上,负责后勤保障的澳方人员一直在思考是否有遗漏的地方,这在国内很难做到,这之间的差距可能不仅仅是工作态度的问题,而是以人为本的理念是否真正在思想和行为上得到体现。

      通过物资准备和相关培训工作,我们了解到,澳大利亚南极考察的所有后勤保障事务都是由专业的后勤人员负责的,而不是由科研人员自己准备。相比而言,我国南极考察缺乏这样细致的分工,科研人员需要花费很大的精力去准备这些后勤物资,而且效果并不理想。2014年是中国南极考察30周年,仅仅通过这几天在物资准备等方面工作,就能深切的体会到我们与先进发达国家在工作理念和管理等方面都存在非常大的差距,我们需要改进的还有很多。

      谋划了很长时间的北查尔斯王子山考察即将成行了,希望这次南极考察在我国南极地质研究方面做出新的贡献,同时对我国未来南极考察建设等方面提供宝贵的实践经验和借鉴意义。
    南极北查尔斯王子山考察系列报道(四)
      12月27号,经过漫长的等待,我们于当天下午6点终于踏上了由凯西站飞往戴维斯站的航班。因为天气原因,该趟飞行被多次取消。在等待期间,我们已通过邮件和电话等方式与戴维斯站的相关人员讨论了我们的后勤保障、物资准备和工作安排等事项。并且,通过他们的网站系统收集了澳大利亚绘制的地质图、地形图等图件资料,为以后的南极考察积累了宝贵资料。


    考察队员从凯西站出发前往戴维斯站

      这趟飞往戴维斯站的巴斯勒飞机不大,总共只有13个座位。此次乘机的有包括2名驾驶员、1名机舱服务员、1名机械师在内的11名人员。乘客座位在一侧,行李固定在另一侧,这是目前南极地区最先进、最快捷的交通工具。4个小时以后,我们四人顺利抵达了西福尔丘陵地区的戴维斯站机场,然后由小松鼠直升机把我们转运到抵达戴维斯站之后,我们接受了外联负责人的简单培训,了解了站区有关规定并参观了主要建筑。随后与站长进行沟通,希望能够尽快安排我们的野外考察工作。站长则表示,我们的物资准备和考察计划等方面的工作尚未完善,尽管我们都是多次参加过南极考察的老队员,但是按照澳大利亚南极考察的规定,必须经过专职人员培训,才能够开展南极野外工作。

      12月28日上午,我们与站长和负责后勤保障的人员一起讨论了野外工作计划和物资准备情况,并且发现了北查尔斯王子山的工作区内出现了冰川融化的河流,如果水太深,我们将无法通行,这就需要我们对整个工作计划进行调整。澳方表示当天下午将飞往该地区进一步核实该河流的通行情况,以便于我们重新进行详细的野外工作部署,并要求我们进一步细化野外露营的人数、天数、工作路线和应急预案等内容。

      下午我们开始整理物资,而在凯西站等待飞行期间,澳方的后勤保障人员已经为我们配备了相关的野外考察物资。我们只需要进一步核实相关物资准备是否充足就可以,主要包括宿营地物资、通讯设备、医疗药品、食品、做饭餐具、个人起居和考察设备等方面。在进行物资分类和准备的时候,明显能够感觉到澳方后勤保障人员很专业,虽然我们也具有充足的南极野外考察经验,但是对于野外考察的后勤保障和安全措施等方面确实没有他们考虑的全面、细致。在环保方面,他们对容易产生垃圾的物品进行重新清理,比如瓶装矿泉水和干电池都直接被他们放弃。


    与戴维斯站站长等相关人员讨论野外工作部署与后勤保障(陈虹摄)



    打包整齐的野外考察物资
    南极北查尔斯王子山考察系列报道(三) ...