地质学，去探寻一个46亿年的浪漫故事

慕雪

说到地质学专业，很多人会联想到“背着仪器上山挖矿石”的场景，这只是人们对这门学科的片面理解。时代在不断发展，地质学可不仅仅只局限于挖地找矿。

地质学是研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。火山爆发、冰川运动、地震、海啸、台风、雷电、森林大火以及泥石流滑坡等，给人们带来哪些巨大的影响;晶莹剔透的水晶、光彩夺目的宝石，是怎样形成又是如何被开采利用的;沧海桑田，大陆漂移，它们又是如何相互作用、联系在一起的？这些都与地质学有着很深的关系。

我眼中的地质学

地质学到底研究什么？

说起“数理化天地生”，大家耳熟能详。可是，真要深究这个“地”字都囊括些什么，恐怕就不见得有几个人能说对了。对我们这些真正学地质的人来说，常会听到一些啼笑皆非的答案：“你们不是搞土建/考古的吗？”的确，这些学科免不了跟地打交道，但它们真的跟地质学相差十万八千里啊！真正的地质学——或者说广义的地球科学，其实只有一个主线目的：那就是在空间和时间的框架下，认识地球的构成和演化。

所谓空间框架，即我们需要了解地球的结构、成分、各成分间的相互关系，以及这些关系背后的动力学机制。而之于时间框架呢，我们主要回溯地球的历史，我们想弄清楚：自从它诞生至今的这46亿年内，地球上到底发生过哪些事儿？这些事儿为什么会发生？造成了什么样的影响？

这一套时间加空间的框架，构成了人类认识地球系统的主要逻辑线，我们一般称这条逻辑线为地质理学（或理科地质），它包含了岩石学、构造地质学、古生物地层学、地球化学等二级学科门类。

人类之所以要认识地球，必然是为了满足一定的目的。面对无限广阔的大自然，人类的好奇心算一方面，但在马斯洛金字塔里，好奇心毕竟不是最底部的元素。免于饥饿和物质匮乏，对人类来说才是优先级更高的事情。所有这一切都必须建立在一个基本出发点上，即，我们必须源源不断地从自然界获取资源，才能维持生存，进而发展。那支撑我们生产生活的各类资源，都来自于哪儿呢？事实上，除了生物圈和淡水资源外，所有的生产生活资料，到头来，都只能问岩石圈要。

工业所需的金属材料，来自于岩石圈;建筑业所需的石材水泥，来自于岩石圈;高新产业所需的稀土有色，来自于岩石圈;驱动机器和交通网络的石化能源，来自于岩石圈……这还不够，甚至我们日常使用的塑料、化纤等制品——这些看上去跟无机世界没多大关联的东西，同样来自于岩石圈。

总之，我们的许多生产生活资料，都来自于岩石圈。人类对岩石圈资源有着持续不竭的旺盛需求，这份需求，决定了地质理学必然要发挥它的理论价值，为资源的勘探开发提供实际指导，这些面向生产的应用型地质学，就是我们平时所说的“工科地质”，比如各式各样的资源勘查工程（油气资源、固体矿产）等。

地质学怎么进行研究？

既然地质学这么重要，人们又是靠什么途径跟地球打交道的呢？靠岩石。

可以说地质学主要的研究对象，就是岩石圈。道理很简单：其它圈层的运动演化信息，只有在岩石圈中才能保存下来。今人虽然看不到亿万年前的地球光景，但古代的事件，却能在岩石圈中留下蛛丝马迹。

跟岩石打交道，门道就多了去了。先陈述一个基本概念——岩石，是矿物的集合体，而矿物，则是天然的单质和化合物。这个概念是一切地质学研究的出发点。一个合格的地质学家——无论是研究哪方面的，都必然得先熟稔矿物和岩石，知道它们的成分、结构，知道它们应该形成于什么环境。在这个基础上分别往小、往大走，才算真正打开了地质的大门。

往小了走——比单质和化合物更小一级是什么？化学元素。不同的化学元素在地球上含量不同，因此有主量元素和微量元素之分。很多元素对环境条件极端敏感，它们在环境因子的控制下，要么聚集、要么分异，要么相互之间进行化学反应。所有这些信号，都成为我们反演古代地球环境变化的线索。因此，通过岩石学、矿物学和地球化学，我们就可以追溯岩石形成时的环境特征和动态。

往大了走——就是地质构造。地质构造大致可以划为两类：一类是环境构造，比如地层、火山机构等;另一类则是力学构造，比如断层、节理等。前者对应着具体环境下的地壳造物，而后者则对应着地壳内的应力机制。当丰富多彩的构造样式相互组合，构成一个相对稳定、规模也更大的独立集合体时，就是地壳的基本动力学单元——板块了。现今地球上大小板块几十个，它们之间会相互分裂、也会相互聚合。绝大多数星球级别的地质特征，都是在这个级别上塑造出来的，比如造山带、平原、高原、海沟、大洋中脊等等。而研究这个级别上地球演化规律的学科，就是地质学最大一级的框架——所谓的大地构造学了。

尽管大地运动纷繁不息，但所有的这一切，其实只是一个舞台。有舞台，自然就要有演员。这时候，就该生物圈出场了。从38亿年至今，生物在地球舞台上書写的这部编年史，绝对不逊于无机世界的任何一个篇章。专门研究地史时期生命特征与演化脉络的地学分支，叫做古生物学;而鉴别每一位“演员”应该隶属于哪一幕的学科，则是地质年代学。

我和地质学的故事

上述所有这一切，都不是我们坐在钢铁森林里凭空想象出来的空中楼阁。要想了解大地，永远都有且只有一个方法：走近她——走近原生态的岩石圈，走近真正的大自然。地质学家面对的，每一次，伴随而来的都是艰辛与风险;每一次，伴随而来的都是未知与刺激。

你问这值吗？很抱歉我无法给你答案。这是一个冷暖自知的体验。“值不值”、“有没有意义”，本质上是一个价值理性问题，而不是一个科学问题。

我只分享我的感受。

我确实体验过高海拔的缺氧，也目睹过帕米尔高原上转瞬即逝的霞光。我确实在无人区体验过风餐露宿，但帐篷外那纯净的银河，也足以让安静的午夜沸腾。我看见过马琳诺的寒冬，热带波涛被尽数冰封;也见到过第三极的升隆，那是特提斯敲响的晚钟。我听见过陨石摩擦大气的绝啸，盖过了千万巨龙的悲鸣;也推演过盘古之陆的崛起，让大地傲然于行星。

这就是地质学。地质学就是人的故事与地球故事的交汇，我能看到的、学到的，将来还会更多。

当46亿年的故事，一篇接一篇地融进我的生活体验时，我可以说一句，它们真的很棒。

（溯 鹰）

心有猛虎细嗅蔷薇——“地质人”的修炼

地质人翻山越岭，下河出海都是常事，北戴河和周口店实习基地是地质人的摇篮，地质锤和罗盘是他们探索地球46亿年历史的贴身法宝，珠峰和可可西里也曾有他们的足迹。但，地质人的修炼远远不止这些，地质填图、信手剖面图、地质踏勘、编录和取样……地质人真正做到了心有猛虎细嗅蔷薇。

从摇篮迈出第一步

在世人眼中，周口店是文明的“摇篮”，因“北京人遗址”而备受瞩目，在地质人眼中，周口店更是人才的“摇篮”，培养出了一批批学界翘楚、业界精英。

周口店丰富的地质资源就像一部“天然的地质百科全书”。中国地质大学（北京）周口店实习基地自1954年建立以来，数以万计的地质人在这里接受全面、系统的实践锻炼，很多地质人都把周口店看作梦想的起点，从此将地质事业确立为自己终身奋斗的目标。

从同学们的实习日记中就可以看出基地实习的种种艰辛。“实习基地建在山坡上，周围草木茂盛，蚊虫横行。甚至还有蛇出没。好在现在实习基地的宿舍已安装了空调，不仅扫除了同学们野外归来的暑气，还使得宿舍开窗的频率大大降低，从根本上降低了蚊虫在宿舍出没的概率。此外实习基地的食堂和浴室开放时间均有严格限制，这些对于在校园中过惯了安逸生活的我们来说，初来时颇不适应。

艰苦朴素之后，便是求真务实。这也是地大的校训。有同学坦言：“周口店实习让我们走出了课堂，第一次切身体会到地质工作的艰辛。但我们每个人都发自内心地感谢身上又红又痒的包，饿得咕咕叫的肚子，被汗水浸透的衣衫和奋笔疾书的夜晚，这些让我们第一次感受到地质精神在血液中沸腾。周口店实习为我们未来的地质生涯扣上了第—粒扣子。”

跨国科考不再是神话

2017年12月至2018年8月，来自中国地质大学（北京）的3位老师和12名学生乘着“向阳红10号”科考船，参加了中国大洋49航次在西南印度洋多金属硫化物勘探合同区的科考任务。在考察过程中，同学们有机会认识到电视抓斗、摄影拖体、中深钻及温盐深剖面采水系统等四种大洋科考的神兵利器。岩石与化石不只存在于地面，广阔的海洋也是地质人的研究范围。

一个台格的地质人需要具备良好的心理素质和过硬的身体素质，野外、海外、国外的地质实习和科考首先是对地质人身体素质的考验。科考船上封闭的活动空间、有限的资源供给和晕船的不适就是对海上地质人的考验。

2018年8月，中国地质大学（武汉）的10名本科生赴澳大利亚顶尖的研究型大学之一詹姆斯库克大学访问，并与该校地球与环境科学学院的18名本科生开展了为期18天的联合野外地质实习。实习地区在是世界著名的矿产资源产地、澳大利亚矿业重镇芒特·艾萨地区。实习中，主讲教师首先带领大家对实习区进行踏勘，辨认主要地层和岩性，认识特殊构造和蚀变现象等。通过此次实习，同学们对铅锌-铜矿床和铀矿床进行了详细考察，重点观察了矿体野外露头、露天采坑和钻孔岩芯。

手绘本领体现专业素养

为了促进地学与艺术的交融，感悟地学的博大精深，同学们还经常到学校逸夫博物馆，听讲解、看化石，与地学零距离接触，寻找故事、创意和灵感。同学们随身携带着纸和笔，会对各自感兴趣的展品速写。有的同学以写生的方式描绘对象，有的同学结合自己的理解勾画想象中的远古动物，还有的同学针对化石局部进行描绘。同学们的速写风格各有不同，体现出了应有的专业素养。

地质人的手绘本领很不一般，他们笔下的恐龙、始祖鸟及其他远古生物可谓惟妙惟肖、栩栩如生。

地质人的工作环境从来不是舒适安定的，每一次野外工作都会面临各种各样的困难和挑战。《地质人》中“戈壁滩有我们身影，带着坚定信念和使命”的歌词，描绘出了地质人愿为地质事业献身的壮志豪情，也引起了校内外千千万万地质工作者的共鸣。

（李婴来）

地学游击小分队在行动

2018年7月，我们地学院260余名学生在10名导师的带领下前往安徽省巢湖地质实习区进行地质实习。

巢湖的七八月份热浪袭人，老师给了我们半天时间休整，在教室里为我们详细介绍了巢湖的行政划分及自然景观。我们被分成两个大队，每队又分成三个小队，小队中又包括两个小组。为什么划分这么细呢？因为我们面对的不仅仅是恶劣的天气，还要面对马蜂、毒蛇等来自大自然的危险。

地质锤、罗盘、放大镜成为我们的标配，足够的水、药物、防晒品也成为每个人背包中不可缺少的物品。两个大队每天去不同的山脉与高地进行地质勘测。七月的巢湖太阳毒辣，我们必须在6点之前吃完早饭、整装待发。每天要途径丛林、草地以及光秃秃的采石场，甚至垃圾场也是我们的勘测点。

我记忆犹新的一天是我的微信步数近40000步， 近20公里。你可能觉得40000步算不了什么，但是如果要持续在接近38-40度的高温天气中背着罗盘地质锤穿过丛林翻过三四座大山，这显然就是一种壮举了。

那天我们照常赶在太阳出来之前出发，在老师的带领下来到河舟组、黄龙组、栖霞组地质所在地。我惊讶地看着我周围零零散散的墓地，浑身起了鸡皮疙瘩。

“那几个同学还愣什么，还不把你们的记录簿、罗盘、地质锤拿出来。”张教授站在太阳地里对我们说道。没想到我竟然要在墓地旁动土，我用地质锤很小心地从岩层上敲了几块岩石下来，然后选了其中三块最具代表性的岩石，用铅笔在上面写上河舟组，小心翼翼地放进背包，这叫作采样，每到一个测点都要带回一些具有代表性的岩石回去研究。

“看这岩性、看这走向、倾角、坡度……这些墓主人选了块宝地呀，地底下结实着呢！”张教授举着手中的罗盘说。张教授是三位带队老师里面最有经验的老师，据说他来巢湖已经四五次，各处的地质构造已经研究得很清楚了。我们在哪儿，他就在哪儿，他就是我们的导航灯。

我们长途跋涉，太阳晒在身上，我似乎能听见皮肤干裂的声音，但是没有人抱怨，只有汗渍在悄无声息地形成。我们越过了两座山，带的几瓶水早就喝完了，忍耐着饥渴与疲惫，测了20多个测点。最后一个勘测点在一座名叫“凤凰山”的山顶。前面领队的张教授突然停住了，“今天就这样吧，大家先在这里休息。来几个体力好的，和我一起去把最后一个测点测了。”张教授说完就上去了。大家愣了一下，没有人坐下，都跟着上去了。我想这就是地学精神吧，不怕苦不怕累，大家一起扛。我们到达山顶后看见了另一种风景，那是碧波萬顷的巢湖，也是生机与成长。微风吹在脸上，所有人都觉得不负此行。

七月末，我坐在列车上，看着周围黑了一圈也结实了很多的同学们，大家都是开心的、充实的。实习带给我们的是成长、是磨练。突然手机震动了下，收到了这样一则消息：西南石油大学师生新疆野外考察，意外遭受泥石流，4人不幸遇难。在返程列车上我彻夜难眠，这件突如其来的事件震撼着每一个地学学子的心灵。2017年暑假，我们随老师前往广元进行地质实习。在四川，8月是多雨的季节，一下雨，基地就会停电断网，洪水夹着碎石从山口一泻而下，大的时候能漫上公路。那是我第一次出野外实习，没有太多经验，所以一下雨就怕得要死，生怕会爆发山洪。

放弃容易，但坚持一定很酷。早上我在新闻客户端上写下“地学人不会怕”的长篇悼言，我想不管这个行业是多么艰苦、危险，此刻我们都不会畏惧。我们将拿上仪器继续前进，天亮就动身，雨停就出发。因为国家的发展需要我们，我们能做的就是热爱这个行业，去奋斗，去献身。

（文 心）