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默默无闻脚踏实地为山东地层古生物研究奉献一生
——谨以此文纪念古生物专家刘书才先生

2021-01-26山东省地质科学研究院

山东国土资源 2021年2期
关键词:古生物界线寒武

(山东省地质科学研究院)

0 引言

2020年是一个极不平凡的一年,全球新冠肺炎病毒无情的吞噬着人类的生命。2020年也是一个多灾多难的岁月,南方洪灾夺去了人们美丽的家园。2020年11月25日,更是一个难忘的日子,也是一个令人悲痛的日子,刘书才先生因病抢救无效,不幸去世,永远离开了我们。刘书才先生出生于1940年1月,享年81岁。1960年,上高中的他被评选为民兵代表出席全国民兵代表团会议,受到毛主席的亲切接见,并发给他一杆长枪、100发子弹、一本纪念册和一支钢笔;1962—1968年,北京地质学院学习地层古生物,其间1965—1966年去内蒙古自治区地质局搞四清工作,与工作团团长原地质部副部长刘汉生合影留念;1968—1969年在4628部队学生连锻炼,受到团队和连队嘉奖两次;1970—1972年在陕西省地质局第十三地质队工作;1972—1978年在陕西省区域地质测绘队工作,多次被陕西省地质局授予先进工作者;1978—1995年在山东省地质局地质综合研究队工作;1995—2000年在山东省地质科学实验研究院工作;2000—2020年山东省地质科学研究院返聘。他的离去是我们山东省地层古生物界的重大损失,他的一生是奋斗的一生,是在同各种挑战不断抗争的一生,特别是在与风湿性关节炎和美尼尔综合症这些病魔抗争的过程中留下了许多令我们感动和敬佩的地方。学术研究方面他在区域地质调查、地层古生物研究、地质遗迹保护、地质公园申报与规划以及古生物化石科普等方面取得了许多成绩,同时也为古生物人才的培养倾注毕生心血。他的故事永远令我们铭记。

1 担当作为,搞好区域地质调查工作

1978年以前,刘书才先生在陕西省主要是开展区域地质填图和矿产普查工作,完成了《1∶5万北宽坪、龙潭沟、洛南、三要幅区域地质调查》、陕西山阳—商县地区化探、石膏矿、煤矿等普查工作,先后任技术负责人、矿区负责、普查组长等。调到山东后,他担任《1∶5万肥城、张夏幅区域地质调查》项目负责人。野外调查期间,项目组在外租房子自己做饭,他不仅操心大家吃住行,买菜做饭,还全面负责项目各项工作顺利开展。他浑身有使不完的干劲,总是比别人干的多。最终该项目以92.96分获得优秀。该项目查明了测区泰山岩群的岩石组合、地层层序和火山沉积韵律特征,经区域对比,将其归属于雁翎关组;测制了寒武纪地层剖面,采集了大量古生物化石,系统地划分了岩石地层、生物地层和年代地层,查明了三者的对应关系;运用层序地层学和现代沉积学理论,系统研究了寒武纪长清群和寒武—奥陶纪九龙群的基本层序沉积相,并进行层序地层学的初步分析,查明各层序界面的时空展布,建立了测区的地层格架;运用同源岩浆演化脉动理论指导,采用单元—超单元和构造事件相结合的填图方法,对区内以早前寒武纪为主的侵入岩,进行谱系单位划分,共划分出20个单元,并作了超单元归并,其中新建了6个单元,正确建立了侵入岩演化序列。对各单元的分布宏观地质特征、岩石学特征进行调查研究,初步总结了它们的成因类型和侵位机制;对韧性变形带进行比较系统地调查,基本查明其几何学、运动学和动力学特征。查明了脆性断裂的分布和力学性质。对重力滑移体作了比较详细的观察和圈定,分析其成因,提出了这一灾害地质的预防措施。该项目的实施为在该地区开展研究、找矿、找水以及地质环境调查提供了基础资料。刘书才先生在山东三叶虫化石研究方面造诣很高,经常指导区域地质调查项目的古生物研究,为山东省区域地质调查工作做出了很大贡献。

2 潜心研究,实现重要地质界线新突破

刘书才先生退而不休,带领大家对山东省寒武系/奥陶系,古近系/白垩系的界线开展了大量研究工作,取得了重要进展,大大提高了山东省基础地质研究水平,为开展区域地质调查、地质编图、地学科研等提供了基础资料。

2.1 山东省寒武系与奥陶系界线研究新进展

山东省寒武系与奥陶系的界线以往是依据三叶虫和头足类化石来确定的,在很多地区凤山阶顶部至下奥陶统下部的地层从未采到过化石。对于寒武系与奥陶系界线,山东省地质工作者一般采用以黄绿色薄层微晶白云岩夹小竹叶状白云岩出现作为奥陶系开始。但是,在张夏地区白云岩层位偏上,临沂—蒙阴地区的黄绿色薄层微晶白云岩夹小竹叶状白云岩在济南地区变为黄绿色薄层微晶石灰岩夹小竹叶状石灰岩。如果按照“黄绿色、小竹叶”原则,那么炒米店组就是跨寒武—奥陶纪。上述的这个重要的年代地层界线实际上是以岩石地层界线为大致依据的,缺乏生物化石依据,这与年代地层的概念不符。

(1)青州尧王山寒武系/奥陶系界线

为了准确确定青州地区寒武系/奥陶系界线,他多次与其他科研单位开展合作研究,到野外测剖面、采集古生物化石样品。1999年与国土资源部水文地质工程地质研究所协作完成的1∶5万青州、临淄幅区调时,采用牙形石生物地层对山东青州地区炒米店组上部白云岩的时代及三山子组底界穿时性进行了专门性研究;2000年,他与张红达等在青州明祖山地区的寒武系顶部和奥陶系底部划分出5个牙形石化石带:Cordylodusrotundatuszone,Cordyloduscasoyizone,Utahconusbeimadaoensis—Monocostodussevierensiszone,Cordylodusproavuszone和Proconodotuszone,并将寒武系/奥陶系的界线置于Utahconusbeimadaoensis—Monocostodussevierensiszone与Cordylodusproavuszone之间;2005年,他与中国地科院地质研究所武桂春等,实测了青州尧王山剖面并采集到大量的牙形石化石,建立了该剖面晚寒武世—早奥陶世地层中的9个牙形石带,在华北地层区首次划分出了Iapetognathus带,将Iapetognathus—Cordyloduslindstromi组合带置于奥陶系底部,并成功的与加拿大纽芬兰的国际寒武-奥陶系界线层型剖面(Greenpiont剖面)进行了对比,将寒武系/奥陶界线置于炒米店组顶界之下58.1m;同年,杨恩秀等在青州—临朐地区寒武-奥陶系界线附近也采集到许多牙形石化石,他与杨恩秀等到青州尧王山剖面进行野外考察,并指导他们将牙形石Iapetognathus—Cordyloduslindstromi组合带置于奥陶系底部。

(2)莱芜黄羊山寒武系/奥陶系界线研究新进展

2001—2005年,他与中国地质科学院地质研究所武桂春等在黄羊山剖面系统采集了牙形石,武桂春进行了分析鉴定,在该剖面上寒武统的炒米店组建立了9个牙形石带,并寒武系/奥陶系的界线放在炒米店组最顶部的牙形石Cordylodusangulatus带之底;2005年,杜圣贤、刘书才等在开展莱芜市古生物化石调查评价工作时,对黄羊山北剖面、黄羊山剖面和牛马庄剖面重新进行了实测和研究;2009年发表文章,在这些剖面上建立了Cordylodusangulatus带、Cordyloduslindstromi带、Cordylodusintermedius带、Cordylodusproavus带、Eoconodontusnotchpeakensis带、Proconodontusmuelleri带、Proconodontusposterocostatus带、Proconodontustenuiserratus带、Muelleroduspomeranensis-Muelleroduserectus带、Coelecelodusbicostatus-Prosagittodontuseureka带、Proscandotusoelandicus-Westergaardodinaanisodonta带、Westergaardodinamatsushitai带和Westergaardodinacf.mossebergensis带13个牙形石生物带,将寒武系与奥陶系分界置于Cordyloduslindstromi带之底,这个界线位于岩石地层炒米店组内部,在炒米店组顶界之下8.11m的位置。

(3)华北寒武系标准剖面寒武系/奥陶系界线研究进展

2006年,杜圣贤、刘书才等在华北寒武系标准剖面上,从馒头组顶部到三山子组底部连续开展了牙形石样品采集。经过中国科学院南京地质古生物研究所分析鉴定,获得牙形石个体14个属40多个种和若干未定种。在原划寒武系/奥陶系界线上下一段厚约19.86m的地层中采集牙形石分析样品20件,获得丰富的牙形石个体,共鉴定出5个属9个种,建立了Cordyloduslindstromi带、Cordylodusintermedius带、Proconodontus带、Muelleroduserectus带、Westergaardodinamatsushitai带和Westergaardodinaorygma带6个牙形石生物带,并根据牙形石“Cordyloduslindstromi”的首现为奥陶系底界标志,准确地确定了寒武系与奥陶系的界线,该点位于炒米店组顶界之下9.05m处。

2.2 华北寒武系长山阶与华南寒武排碧阶的对比关系

2012年以前,中国地层表中寒武系3统10阶,其中下寒武统4个阶以华南斜坡相为标准,中、上寒武统以北方台地相6个阶为标准。2012年以后,中国地层表就以南方斜坡相为准了。因此,华北寒武系与华南寒武系对比就成为广大地质工作者急需解决的科学问题。杜圣贤、刘书才、张增奇等在开展中国寒武系标准剖面地质遗迹保护研究和莱芜古生物化石调查研究时,对崮山唐王寨剖面和莱芜黄羊山剖面进行了系统的碳氧同位素采集分析,获得了长山阶碳氧同位素的组成和演化特征,成功地建立了与华南、哈萨克斯坦、澳大利亚等国寒武系芙蓉统排碧阶对比关系,并且这个对比结果与牙形石生物地层(Westergaardodinamatsushitai带)对比结果非常一致。该项研究成果首次建立了华北寒武系长山阶与华南的排碧阶的对比关系,为华北、华南寒武系对比架起了桥梁。

2.3 白垩系与古近系界线研究新进展

刘书才先生带领古生物团队对山东省平邑盆地和胶莱盆地两个非常重要的中新生代盆地开展了大量的研究工作,在白垩系/古近系界线方面取得了重要进展,为非海相白垩系/古近系界线层型建立提供了理想场所。

(1)平邑盆地白垩系/古近系界线

山东平邑盆地位于鲁中南沂蒙山地区,东缘被沂沭断裂带切割,是一个NW—SE向的中新生代断陷盆地,盆地内沉积的官庄群卞桥组是我国中新生界界线上下罕见的一套以碳酸盐岩为主、含石膏矿层的非海相河湖相沉积,蕴藏着十分丰富的生物、沉积、陆相碳酸盐湖盆演化等重要地质信息,对研究我国晚白垩世至古新世的生物群面貌、中生界和新生界界线以及陆相碳酸盐湖盆的演化规律等有重要意义。自2011年以来,杜圣贤、刘书才等对平邑盆地的古近纪地层开展了详细研究,在平邑和蒙阴地区先后实测了多条地层剖面,共采集介形类、轮藻、孢粉、腹足、双壳等古生物化石分析鉴定样品1363件,获得分析鉴定古生物化石个体20000多个,建立了固城组至常路组的介形类、轮藻、孢粉等化石组合。通过与我国东北、西北及华南诸省以及西班牙、阿根廷、蒙古、法国、日本等国的生物组合进行对比,发现整个固城组和卞桥组底部时代属于晚白垩纪晚期;卞桥组底部以上时代属古近纪早、中古新世。为了更进一步研究平邑盆地白垩系与古近系的界线,我们在研究区实施了6口科学钻井,开展了岩石地层研究、微体古生物研究、古地磁研究、碳氧同位素研究和旋回地层研究,最终将白垩系与古近系界线确定在卞桥组一段的1、2亚段之间,并且初步探讨将白垩系/古近系界线确定在PYZK01钻孔孔深31.98m处的卞桥组一段内。

(2)胶莱盆地白垩系/古近系界线

2011年以来,于学峰、杜圣贤、刘书才等在开展胶莱盆地白垩纪大型脊椎动物化石保护、开发与规划项目,为了更准确的确定地层时代,开展了大量的微体化石研究,在胶州组内部进一步确认了白垩系/古近系的界线的存在。

胶莱盆地是我国东部典型的陆相中生代断陷盆地,盆地内王氏群胶州组为一套河湖相沉积,为跨晚白垩世和古新世的岩石地层单元。为确定胶莱盆地的白垩系/古近系(K/Pg)界线位置,对胶州市的胶州组露头剖面进行测量,并实施了科学钻探JZK01孔和JZK02孔。对露头和钻孔剖面进行系统取样,在胶州组下部建立了Turbocharaspecialis—Collicharataizhouensis-Hornicharaprolixa-Raskyaecharagobica轮藻组合、Talicyprideareticulata-Cyprideacavernosa-Mongolocyprisdistributa-Ziziphocyprissimakovi介形类组合,以及3个孢粉组合:Ulmoideipites-Ulmipollenitesminor-Aquilapollenitesminor孢粉组合、Deltoidospora-Schizaeoisporites孢粉组合和Callistopollenites-Quercoidites-榆科孢粉组合。在胶州组上部建立了Peckicharavarians-Grovesicharachangzhuensis-Charayuntaishanensis轮藻组合和Porpocyprissphaeroidalis-Sinocypriscf.funingensis-Mongolocyprislonga介形类组合。胶州组下部和上部层位的时代分别被确定为晚白垩世马斯特里赫特期和古新世早、中期,并将JZK02孔的白垩系/古近系界线确定在40.95~73.0m之间,JZK01孔确定在9.7~35.55m之间。

3 学以致用,潜心研究地层古生物

刘书才先生所学专业为地层古生物学,他发挥专业优势,把所学的知识全部用于解决山东地层古生物方面实际问题中,推动了山东省寒武系地层古生物研究不断进步。

他与游文澄、刘怀书一起开展的《山东寒武纪地层及沉积相特征研究》项目在1988年获中国地质矿产部三等奖。该项目在生物地层方面,积累了极其丰富的三叶虫化石资料,对山东寒武纪地层和三叶虫动物群进行了系统而全面的总结,对省内不同地区寒武系各地层单元之间的生物群作了较为系统的对比。根据实际资料,对某些地层单元的三叶虫化石带作了部分修订,如徐庄组增了Ruichengaspis带,将张夏组的原Damese11a带改为Yabeia-Dameslla带,将长山组的Changshanina带增补为changshanian-Irvingella带。在全面总结生物化石资料的基础上,与邻省以及国际上某些世、期的化石带进行了对比,提高了生物地层研究程度;岩石地层方面,对碳酸盐岩采用了新的分类法,运用结构~成因分类法,充分考虑了石灰岩成因,颗粒/灰泥比、亮晶/灰泥比及颗粒类型多种因素,改变了过去对碳酸盐岩简单的命名方法,从而使碳酸盐岩发育地区沉积相的研究与相带的划分更趋于合理,并具使用价值;将鲁西的寒武系分为3个地层小区,并以分区建立剖面,用岩石地层学和生物地层学相结合的方法确定各分区的地层界限,并进行了综合对比;沉积相研究方面,在综合分析主要岩石类型、结构、构造及其他成因标志的基础上,引用“沉积环境综合模式”,对鲁西寒武纪不同时期的沉积环境作了较为深入的分析。并对寒武纪沉积环境做了初步分析,从而总结出了鲁西寒武纪沉积相特征和沉积环境演变特点;另外,还对寒武纪地层中主要矿产的分布、成因及其经济价值进行了概述。该项成果为我们后来研究寒武系提供了较为翔实的资料。

1990年,刘书才与牛保祥等完成了《山东省古生物手册》(未公开出版),该手册全面系统地搜集了1987年12月以前及发表的产自山东古生代、中生代及新生代地层中,对确定地层时代有意义的各门类化石,并对化石作了精心慎重的挑选和系统鉴定,按地层时代进行了分类编排和扼要描述。《山东省古生物手册》的完成在山东省尚属首次,这对引导古生物的研究,厘定地层层序,促进找矿将起到一定的作用;该手册汇集、描述了14个门类、613个属种,计132个图版,取材全面合理,内容丰富,基本反映了山东省古生代、中生代和新生代古生物群的面貌和研究水平,具有较大的实用价值;该手册在全面搜集各时代常见化石的基础上,对专著已发表的各门类化石进行了必要的增补、挑选和删减,化石的选择合理,具有代表性。该手册对化石的描述,既忠实于原著,同时又进行了必要的统一和修订,在科学名词的选用及描述用语等方面比较准确。总之,该手册内容丰富,图文并茂,文字描述符合规范。在此基础上,2020年,宋香锁、刘书才、杜圣贤、王先起等结合新汇集的各类资料,对包括沟鞭藻、轮藻、硅藻、孢粉、植物大化石、有孔虫、层孔虫、珊瑚、腕足、双壳、腹足、头足、三叶虫、介形虫、叶肢介、昆虫、牙形石、笔石、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等在内的共计14个门类913个属1948个种(不含未定种)进行了描述,制作化石图版152版,形成了《山东省古生物图册》,这是首次对山东古生物化石进行完整系统地总结出版的书籍,也是山东省首部古生物门类较齐全的化石工具书。本图册分为山东地层概况、古生物类型及分布特征、动物化石描述、植物化石描述、牙形石、主要参考文献、索引和化石图版说明和图版八个部分共计142.4万字。这些资料既是山东地质历史和生物演化的证据,又是百年来山东地史古生物研究的宝贵档案,内容丰富,描述系统而全面,反映了山东各地质时期古生物的发育和地层赋存的总貌,有重要科学意义。在化石对象选取和图文内容方面,本图册既突出重点,又兼顾全面;既把握专业性,又考虑通俗性;既便于教学和科研人员研究及地质工作者使用,又为广大古生物化石爱好者观赏及青少年科普教育提供了便利。总之,本图册是一部内容全面、兼具科研意义和实用价值的工具书。

杜圣贤、张增奇、刘书才、刘凤臣等在开展《山东古近系地层划分对比研究》项目时,总共实测了露头和钻井剖面17条,采集和分析鉴定古生物化石样品3926件,建立了山东晚白垩世到古近纪化石组合93个,其中轮藻化石组合18个,介形类化石组合26个,孢粉化石组合27个,沟鞭藻类化石组合5个,腹足类化石组合7个;在平邑盆地官庄群建立了11个化石组合:固城组上部建立Aclistocharamundulavar.elliptica-Sphaerocharashanshuiensis-Gobicharacristata轮藻组合和Mongolocypris-Rhinocypris-Cypridea介形类组合,卞桥组一段下部建立了Porocharaanluensis-Charatenuis轮藻化石组合、Talicyprideareticulate-Mongolocyprisdistributa-Frambocy-theretumiensisferreri介形类组合、Ulmipollenites+Ulmoid-eipites-Schizae-oisporites-Rugubivesiculites孢粉组合和Truncarellaxuanche-ngensis-Hydrobiaanhuiensis-Reesidellaorientalis腹足类组合;卞桥组一段上部至二段建立了Gyrogonawubaoensis-Peckichara-varians-Stephanocharahuang-jianensis-Latocharacurtula轮藻组合、Cypris-Ilyocypris-Cypridea介形类组合和Ephedripites(Distachyap-ites)-Pterisisporitesdayuensis-Taizhoupolliscrassiscarus-Ulmipo-llenites孢粉组合;卞桥组三段建立了Peckicharavarians-Stephanocharahuangjianen-sis-Neocharacf.laianensis轮藻组合,Lineocyprisbianqiaoensis-Eucyprisstagnalis-Guanzhuangiatiaogoulingensis介形类组合;在蒙阴盆地和莱芜盆地建立了2个化石组合,蒙阴盆地常路组二段建立了Sinodarwinulaguangzhuangensis-Candonamengyinensis介形类组合,泰莱盆地常路组二段建立了Harrisicharayunlongensis-Charaelliptica-Lychnothamnuscf.taixianensis轮藻组合;另外,在鲁西其他盆地建立26个化石组合;临朐-昌乐盆地五图群建立了1个轮藻组合(Neocharahuananensis-Peckicharawutuensis)、1个介形类组合(Eucypriswutuensis)和1个孢粉组合(Ulmipollenitesminor-Paraalnipollenites-Ephedripites);济阳坳陷坳陷、临清坳陷济阳群共建立了51个化石组合。对山东省古近纪地层重新进行了系统地岩石地层、生物地层和年代地层等多重划分,在古生物组合、生物地层和年代地层界线研究方面取得了重要进展,对官庄群及其部分地层概念进行了重新厘定;通过对山东省古近纪官庄群、五图群和济阳群进行大量的剖面(钻孔)实测和样品采集、分析鉴定,理清了各岩石地层单位的岩性特征、地层层序、接触关系以及岩相变化,建立了各岩石地层单位内部生物组合和生物地层序列,并根据生物组合确定了各岩石地层单位的时代,同时建立了盆地间和群间的地层对比关系;在山东省平邑盆地,首次通过生物地层、岩石地层、化学地层、磁性地层、天文旋回地层等相结合的综合手段对白垩系/古近系界线进行研究,取得了重要进展。

4 注重交流,推动全省地层学研究走在全国前列

刘书才先生熟悉国内外古生物研究进展,国际国内许多地质学家来山东开展工作,他总是积极热心的帮助他们查找资料、野外调查、测量剖面、采集古生物化石等。中国科学院南京地质古生物研究所章森桂、朱兆玲、祁玉平、袁金良、彭善池、朱学剑等,中国地质科学院项礼文、侯鸿飞等,中国科学院地理信息与资源研究所雒昆利等多次到山东来研究寒武系地层,他们总是设法找到刘书才先生帮助他们开展工作。1991—1995年,山东地层清理研究期间,山东省地矿局区调队项目组张增奇等请求山东地质科研所支持,刘书才先生不顾关节疾病,逐一详细介绍了山东省寒武纪3个地层小区长清张夏、蒙阴朝阳洞、莒县箕山等3个代表性剖面的年代地层和生物地层划分的具体界线、相变特征。以此为基础,张增奇、宋志勇、张淑芳等通过追索研究,建立了山东省寒武系地层格架。2005年8月18日—24日,第四届国际寒武纪地质大会在南京召开,来自世界20多个国家的160多名地层古生物学者参加了会议。8月13日-16日,来自世界6个国家共14位中外学者对山东济南市张夏-崮山华北寒武系标准剖面和莱芜市九龙山寒武系剖面进行了为期4天的地质考察和学术交流。参加考察的有中国地质科学院原地质研究所所长、国际地科联寒武系分会选举委员项礼文、中国科学院地理信息与资源研究所雒昆利研究员、德国学者Geyer,G.(国际地质委员会寒武系分会秘书长)、美国学者VanIten,H.、澳大利亚学者Jago,J.B.、Jago,A.;俄罗斯学者Varlanov,A.,SukhovS.,PegelT.,Pak,K;瑞典学者Peel,J、西北大学韩健、张志飞等人。本次地质考察和学术交流由山东省地质科学实验研究院负责完成,具体组织安排工作由山东省地质科学实验研究院研究员张增奇,教授级高级工程师刘书才同志负责。这次考察和学术交流对提高山东省地层古生物研究,特别是济南市张夏-崮山和莱芜九龙山寒武纪地层剖面的研究具有重要意义,同时也提高了山东寒武纪地层在国内国际的知名度和影响力。

刘书才先生与中国科学院南京地质古生物研究所卢辉楠等的交流合作长达20年,先后开展了“渤海湾盆地北部奥陶纪生物地层研究”“郯庐断裂对两侧盆地沉积地层的控制作用研究”“鲁西南地区石碳—二叠纪微体古生物化石研究”“鲁西南地区官庄群大汶口组微体古生物化石研究”“聊城地区石炭—二叠纪微体古生物化石研究”“平邑盆地官庄群微体古生物化石研究”“胶莱盆地莱阳群、王氏群微体古生物化石研究”“平邑盆地、胶莱盆地白垩系/古近系界线研究”等项目,这些项目的研究大大提高了山东省基础地质研究水平。2014年,在北京验收“山东省古近系划分对比研究”和“胶莱盆地白垩纪脊椎动物化石保护、开发方案与规划”项目时,李廷栋院士对山东省地质科学研究院在地层划分对比研究、古生物研究等取得的成就给于高度评价,老中青相结合的地层古生物研究团队在省级队伍里面,走在全国各省研究的前列。

2011年,2014年刘书才先生多次与张增奇、张成基、孔庆友、王来明、王世进、杜圣贤等,对全省地层进行多重划分对比研究,先后两次编制了《山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见》,及时反映新成果,指导了全省地层划分对比和研究进展。该划分方案现在还作为山东省地层、侵入岩、构造单元行业规范进行使用,其中的年代地层界线划分对比是刘书才先生根据国内外大量古生物资料研究对比确定的。

5 保护优先,让地质遗迹资源得到永续利用

华北寒武系标准剖面,分布在济南市长清区张夏—崮山地区,该剖面寒武纪地层发育,出露良好,剖面连续,三叶虫等古生物化石保存完好,是进行岩石地层、生物地层、年代地层、化学地层等研究的理想剖面,是进行地学研究不可多得的“地学实验室”,是国内外地质院校、科研机构地学工作者从事科学研究、地质考察和中小学生开展科普教育的重要基地。为了保护好这一珍贵地质资源,杜圣贤、刘书才等从1999年开始,对该剖面开展了大量的研究工作。先后申请了山东省地质遗迹自然保护区、山东省省级地质公园,并实施了许多保护工程。通过1∶10000、1∶5000地质填图,掌握了保护区区域地质情况,查清了区内地层、构造和岩浆岩特征,特别是对区内各种地质遗迹类型、特征及分布进行了调查;对整个寒武系剖面进行了1∶500地质实测,准确定位了剖面的起点、拐点、终点坐标。对剖面上的特殊岩性标志层进行标记,对剖面上的古生物化石的类型、古生物化石组合特征、赋存层位、富集程度进行了研究,并且对一些重要的古生物化石进行了采集;对保护区实施了多种切实可行的保护措施,进行了勘界埋设了保护区边界界桩、地层单元界碑、典型地质遗迹点标志碑、剖面简介标志碑,竖立了公园宣传牌、公园大门、主副碑、导游牌、引导牌、景点说明牌,完善了公园解说系统。这些措施既起到了保护作用,又起到了对外宣传、扩大社会影响、提高知名度的作用。对剖面露头欠佳的地方进行清理,特别是对出露不理想的界线进行槽探工程,揭露出了剖面的基岩,并且实施了相应的排水、加固、护坡等工程。对剖面上新发现的对于界线厘定具有重要意义的层位进行了加固,防止其坍塌,在剖面附近新发现的重要地质遗迹现象修建了道路,便于人们进行研究、参观。对馒头山北坡的不整合现象用围栏进行了保护,并且在此处修建了小广场,有利于人们参观、照相;从104国道到馒头山剖面标志碑处修建了简易汽车路,修建了从馒头山剖面标志碑处通往馒头山剖面典型不整合面处的台阶式登山路;沿着剖面修建了上山人行路,对已有的小路进行了拓宽。为科学考察、科研、旅游观光提供了便利。该项工作与科研成果获得了山东省科技进步二等奖。

6 规划先行,科学合理保护管理古生物化石遗迹资源

杜圣贤、刘书才、于学峰、张尚坤等完成的《山东诸城恐龙国家地质公园规划》项目,是山东省第一个正式通过原国土资源部验收的古生物类国家地质公园规划,为地质公园的建设起到了指导性作用。该项目通过开展专项地质遗迹资源调查工作,查清了地质公园及周边的地质遗迹资源的类型、分布、规模等;对地质公园及周边主要地质地貌景观、地质遗迹景观类型、自然景观、人文景观等进行了详细描述和评价,对公园内重点地质遗迹进行了分级;对地质公园的性质、发展目标进行了科学合理的定位和规划;对公园的总体布局、功能分区、地质遗迹保护分区,解说系统、信息化建设、基础设施和服务设施建设以及科研科普项目等进行了详细的规划。开展的“胶莱盆地白垩纪脊椎动物化石保护、开发方案与规划”项目,查清了白垩纪脊椎动物化石类型、分布特征、富集程度以及保护开发现状,特别是查清了诸城和莱阳地区恐龙化石的分布情况;另外,大致查清了新泰—郯城—临沭—莒南—诸城—莱阳等地区恐龙足迹的分布、赋存层位以及恐龙足迹化石的形态特征和属种;在新泰市汶南镇宁家沟和莱阳市团旺镇发掘出了恐龙足迹化石、龟鳖类化石以及大量的鱼化石和昆虫化石。同时,通过大量实验测试和研究工作,查明了恐龙化石风化机理,并研制出了防治恐龙风化的新材料。该项目对胶莱盆地白垩纪大型脊椎动物化石资源的有效保护和合理开发利用进行了全面规划,获山东省国土资源科学技术壹等奖。

2012年,杜圣贤、刘书才等通过全面收集资料和野外调查,在了解山东省古生物化石资源分布状况、赋存层位、化石类型及保护现状等方面的基础上,完成了山东省重要古生物化石保护规划的编制。规划研究初步摸清了山东古生物化石资源家底和保护现状。截至2012年,山东古生物化石类型包括25门类800多属,有典型古生物化石产地133处,已建立自然保护区15处,其中国家级4处,省级4处,地市级7处。保护规划按照保护优先、科学规划、合理开发,突出重点、立足当前、着眼长远、分阶段实施,因地制宜、实事求是、注意与相关规划相衔接的原则。对山东省的古生物化石产地进行了评价、区划和保护建议等。该项目获山东省国土资源科学技术壹等奖。同年,又开展了《全国古生物化石保护工程规划研究》项目。山东省古生物化石保护步入了快速有序和规范化轨道,在全国起到了示范引领作用。

另外,在刘书才老先生的指导下,山东省地质科学研究院古生物团队又相继开展了《山东诸城国家级重点保护古生物化石集中产地申报》《山东山旺国家级重点保护古生物化石集中产地申报》《山东临沭岌山省级地质公园规划》《山东长清张夏-崮山省级地质公园规划》等一系列古生物类的项目。特别是《莱芜市古生物化石调查与评价》项目,通过专项地质调查、实测地层剖面和采集鉴定古生物化石等技术手段,一是查清了莱芜市的古生物化石及分布特征;二是对莱芜市寒武纪多重地层进行了划分对比研究;三是对古生物化石密集度进行了划分;四是对古生物化石保护和开发进行了规划;五是建立了莱芜市地质遗迹信息管理系统。该项目所开展的工作非常扎实,实测地层剖面41km,采集鉴定古生物化石1620件。对莱芜的古生物保护规划和监督管理提供了重要依据。该项目获山东省国土资源科学技术壹等奖。2019年最寒冷的季节,受泰安市政府邀请,年近80高龄的刘书才先生与张增奇、王世进、刘岩、杨恩秀等参加山东省矿业协会组织的泰安市奇石市场泰山石调查项目,项目组从泰安泰山石市场上陈列的13200块岩石中,鉴定出2300多块具典型泰山石特征的观赏石,为山东省取缔泰山石市场和对泰山石资源进行保护提供了科学依据。

7 传播知识,大力推进古生物科普作品创作

刘书才先生不但注重科研工作,同时也非常关心科普作品创作。在原国土资源厅的领导下,在刘书才先生的指导和帮助下,古生物团队2016年出版了《生命乐章—生物进化》《寒武纪统治者—三叶虫》《中生代霸主—恐龙》《地学万卷书—山旺化石》和《地球年轮—地史》等科普著作。这些科普作品获得了科技部优秀科普奖。2015年完成出版的《山东古生物化石》科普著作获山东省国土资源科学技术壹等奖,全书分为古生物化石基础知识、山东地层概况、山东古生物化石主要类型、山东古生物化石典型产地和山东古生物化石保护现状5大部分。采用图片、照片、素描图和文字相结合的方式进行描述,图文并茂,浅显易懂,是一本有关中国化石研究、保护及科普教育的实用性较强的参考资料。另外,在刘书才先生的指导下,山东省地质科学研究院还开展了长清张夏—崮山地区华北寒武系剖面科普基地、诸城恐龙化石科普基地等申报工作。

8 诲人不倦,不遗余力培养古生物人才

刘书才先生是全国地层委员会寒武纪-奥陶纪地层专家组成员,是山东地层古生物专家和学术权威。他为培养古生物人才倾注不少心血,在他的培养下,山东省地质科学研究院建立了山东省自然资源系统的第一个地层古生物研究团队,形成了“老中青”相结合的梯队人才结构层次,他们团结协作、求真务实、开拓创新、勇于担当。古生物团队总共7人,博士2人,研究生4人;研究员3人,高级工程师2人;有突出贡献中青年专家1人。近年来完成各类古生物化石项目20多项,发表古生物论文60多篇,出版古生物著作8部,获古生物化石发明专利1项、国家科技部优秀科普奖1项、省部级奖7项、厅级奖20多项。为推动山东省地层古生物研究发挥了重要作用。2019年该团队获得“山东省资源勘查开发行业科技杰出人才奖·杰出科研团队”奖。

9 结语

刘书才先生学风严谨,知识渊博,业务精湛。他平易近人,有求必应,乐于助人,同行乐于与他共事,年轻同志喜欢向他请教,深得大家的尊敬与爱戴。

长期的野外奔波和艰苦环境,使刘先生患有严重的风湿性关节炎,他忍受病痛的折磨,拄着拐杖坚持野外工作,前几年换成人工膝关节后,依然坚持地质工作,追逐着自己的事业。在开展胶莱盆地、临沭岌山地质公园野外工作,几次美尼尔综合症发作,头晕目眩、上吐下泻、身体失衡、坐卧不能。刘书才先生把毕生精力奉献给了祖国的地质事业,他的离去是地质界的一大损失。他那勤奋、朴实、敬业、奉献、严谨的高尚品德,是我们永远学习的榜样。刘书才先生的为人之道、做事之本值得我们永远学习、铭记。

注:本文由山东省地质科学研究院地层古生物研究团队杜圣贤执笔,贡献主要有山东省地质科学研究院书记于学峰、院长田京祥等,刘书才先生同事好友杜圣贤、张成基、张增奇、王世进、杨恩秀、张尚坤、李光明、宋志勇、吴文峰、杨斌、张春池、宋香锁、刘凤臣、陈军、陈诚等,同学王先起、游文澄、牛保祥、殷惟侯、喻学惠、宋志齐等,中国科学院南京地质古生物研究所卢辉楠、章森桂、冯志平、杨宁、陈梅等及其子女。

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