張本仁,1929年生,安徽懷遠人,中共黨員。1948年入中央大學(xué)地質(zhì)系,1952年南京大學(xué)畢業(yè);1956年北京地質(zhì)學(xué)院礦物學(xué)專業(yè)研究生畢業(yè)后留該院礦物結(jié)晶學(xué)教研室任教,其間曾參加中、蘇科學(xué)院聯(lián)合研究白云鄂博鐵稀土礦床。1960年參加該院地球化學(xué)專業(yè)的創(chuàng)建,為主要負責(zé)人之一。自此長期在該學(xué)院、現(xiàn)中國地質(zhì)大學(xué)從事地球化學(xué)教學(xué)與科研。1978年晉升副教授,1983年晉升教授和博士生導(dǎo)師,1999年10月當選為中國科學(xué)院院士。
張本仁 - 少年時代
1929年5月28日,張本仁誕生于安徽省懷遠縣。那里雖是個內(nèi)陸小縣,但由于它位于淮河之濱、荊山腳下,景色宜人,被美國教會勢力所選中,在那里建有宏偉的教堂,幼稚園、小學(xué)—中學(xué)的完整教育系統(tǒng),以及當時遠近聞名的民康和民望兩個很有規(guī)模的男女醫(yī)院。
他的家庭是三房合居舊制式的,靠祖父遺留下的一個中藥店和農(nóng)村的一些土地生活。當他出生時伯父已去世,由他父親主持家務(wù)。他四歲上幼稚園,六歲上小學(xué),條件較為優(yōu)越。然而,1937年日本侵華戰(zhàn)爭爆發(fā)后,父親因病逝世,8歲的張本仁隨家人逃難,每日步行幾十里,頭上有日機轟炸掃射,地面有日寇追兵,被殺同胞事件每日可聞。逃到大別山區(qū)麻城縣后,生活陷入困境,他賣過油條、討過飯,后來實在無奈全家只得返回淪陷的家鄉(xiāng),過著亡國奴的生活。
由于張本仁上的是教會學(xué)校,所以在1942年太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)和學(xué)校停辦前,他還能較好地完成小學(xué)學(xué)業(yè)。此后,他因淪陷區(qū)的學(xué)校都有日本人上日語而不愿上,這是當時他可能表示的反日愛國的唯一形式。因此,他基本沒有接受過初中教育。在應(yīng)上初中的三年中,對他以后影響較大的事有兩方面:其一是他能有機會從以前的英語教師劉毓華先生學(xué)習(xí)英語,為他打下了一定的英語基礎(chǔ);其二是他有幸結(jié)識了一位青年朋友張延福,他長張本仁幾歲,因家庭困難,初中未讀完就輟學(xué)在糧店做管賬工作。然而,他通過頑強的自學(xué),掌握了幾乎全部高中課程內(nèi)容,甚至少量大學(xué)課程知識,還會修理鐘表、唱機等。通過與朋友的交往張本仁獲得了極大的啟示,以他為榜樣,張本仁逐漸學(xué)會了自學(xué),并靠自學(xué)補上了初中的課程?箲(zhàn)勝利后,他先后進入省立懷遠中學(xué)和私立淮西中學(xué)(教會學(xué)校)讀高中,但那時兩校的教學(xué)質(zhì)量均遠不如前,尤其糟糕的是每學(xué)期都完不成教學(xué)計劃,張本仁全靠自學(xué)彌補了這些不足之處,并常輔導(dǎo)同班同學(xué)學(xué)習(xí),這更增強了他對掌握知識的渴望。1948年他高中畢業(yè)時,淮西中學(xué)因他學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀,直接保送他到齊魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí),并于當年考取了中央大學(xué)地質(zhì)系。
在張本仁接受中學(xué)教育期間,叔父是他們家庭的主持人,他還是盡力支持張本仁求學(xué)的。但是因日寇侵占懷遠時,他家藥店鋪面房屋被日寇汽車撞倒,貨物大部損失,加之形勢動蕩,從此家境日衰。家庭經(jīng)濟的拮據(jù)進一步激化了原已存在的舊制家庭內(nèi)部矛盾,頻繁的爭吵,母親的淚水,深深刺痛了他的心。到他中學(xué)畢業(yè)時,眼看家庭經(jīng)濟難以為繼,使他對家庭完全絕望,更增強了他后退無路只有靠自我奮斗一搏的思想。經(jīng)濟困難也是他棄齊魯學(xué)醫(yī)去中央大學(xué)地質(zhì)系的原因。
張本仁 - 大學(xué)階段
1948年9月,張本仁由閉塞的小縣城來到當時國民政府首都南京,在學(xué)校又受到進步同學(xué)的影響,初步了解到共產(chǎn)黨在領(lǐng)導(dǎo)全國進行推倒壓在人民頭上的三座大山和建立新中國的偉大革命斗爭。通過參加地下黨組織的轟轟烈烈的南京學(xué)生反內(nèi)戰(zhàn)、反饑餓游行示威,以及1949年4月揭露國民黨搞假和平陰謀的“四·一”運動等斗爭的實踐,打開了他的眼界,使他第一次能擺脫僅考慮個人前途的局限,開始關(guān)心國家的前途、人民的命運。
1949年4月23日南京解放后,中央大學(xué)改名南京大學(xué)。學(xué)校為學(xué)生和教師系統(tǒng)開了論新民主主義的課程,經(jīng)常結(jié)合形勢和任務(wù)組織學(xué)習(xí)革命理論和黨的方針政策。學(xué)生作為一支重要力量參與學(xué)校的改革、鎮(zhèn)反與思想改造運動,參與社會穩(wěn)定金融、鎮(zhèn)反與土地改革的宣傳活動。部分學(xué)生包括張本仁還被派到主持南京市“三反”和“五反”運動的增產(chǎn)節(jié)約委員會參加許多工作組工作。當時他在該委員會秘書組工作,有機會受到省、市領(lǐng)導(dǎo)的親自教誨,他們簡樸的生活,為國為民忘我的工作精神和行為,以及對青年的關(guān)懷,給予張本仁終身難忘的深刻教育。通過這樣系統(tǒng)的革命理論教育及斗爭實踐,他逐漸懂得了只有共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的革命才能推翻封建主義、帝國主義和官僚資本主義對中國的統(tǒng)治,才能為建設(shè)新中國和徹底改善人民生活鋪平道路。同時,結(jié)合個人在革命斗爭中的搖擺性,以及自己與先進左派同學(xué)的差距,根據(jù)毛主席階級分析的原理,分析了剝削階級家庭和教會學(xué)校資產(chǎn)階級教育對自己的影響,認識了個人奮斗思想的危害。
總之,張本仁在大學(xué)階段接受了黨的極其重要的政治思想教育,為他以后通過不斷的馬列主義理論學(xué)習(xí)和長期工作實踐,逐步樹立起辯證唯物主義世界觀,能將振興中華、服務(wù)于人民的根本利益作為個人工作的動力和生活的價值,確立了堅定信念和打牢了思想根基。
當然,張本仁在大學(xué)階段還接受了地質(zhì)科學(xué)的啟蒙和基礎(chǔ)教育。除了課堂教學(xué)外,他得益最大的是南京大學(xué)那時重視的實踐教育。他在校學(xué)習(xí)期間多次去寧鎮(zhèn)山脈熟悉南方地質(zhì)地層,到華北學(xué)習(xí)北方地層,在皖南參加地質(zhì)填圖實踐。為增進學(xué)生對礦床學(xué)的理解,徐克勤教授親自帶領(lǐng)他們參觀了馬鞍山鐵礦和硫鐵礦、白云鄂博鐵礦、淄博鋁土礦、金嶺鎮(zhèn)鐵礦、招遠金礦、萊西石墨礦、連云港磷礦等十多個各種類型的礦床。為了掌握圍巖蝕變,徐教授曾要求他獨立鑒定了80張薄片。這種理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí),對他后來的研究工作很有幫助。
張本仁 - 學(xué)習(xí)蘇聯(lián)
1952年7月張本仁大學(xué)畢業(yè),
不久南京大學(xué)推薦他到當時剛成立的北京地質(zhì)學(xué)院做研究生,師從蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí)。到地質(zhì)學(xué)院后,立即參加了學(xué)校組織的為期一個月的俄語速成班學(xué)習(xí),由于他采用了俄語英語語法的類比法,學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀,結(jié)業(yè)時已能借助字典閱讀俄語專業(yè)書,當然開始時速度非常慢。分配到礦物教研室后,他在參加教學(xué)準備的同時,還加入了翻譯俄文礦物學(xué)教科書的行列。1953年1—8月學(xué)院派他與另外7位年輕教師到哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生班參加強化俄語學(xué)習(xí)。返校后,由于蘇聯(lián)專家尚未來華,于1953學(xué)年張本仁分別承擔(dān)了地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)和石油地質(zhì)專業(yè)56屆本科生的礦物學(xué)實驗課程。1954年6月,他正式在蘇聯(lián)專家В.А.Токарев教授(博士)指導(dǎo)下,開始了研究生課程學(xué)習(xí)與題為“湖南臨湘縣桃林鉛鋅礦床礦物學(xué)”的研究生論文工作,1956年5月通過論文答辯,以優(yōu)秀成績畢業(yè),并留礦物教研室任教。1956年7月至1957年7月蘇聯(lián)專家Латыш來礦物教研室講授地球化學(xué)課程及指導(dǎo)研究生,張本仁承擔(dān)了他的專業(yè)翻譯任務(wù)。1958—1959年,學(xué)校又派張本仁參加中、蘇科學(xué)院合作研究隊,從事白云鄂博鐵稀土礦床多學(xué)科研究,他獨立地完成了部分研究任務(wù)。所以自大學(xué)畢業(yè)到50年代末的近8年的時間內(nèi),他主要是在學(xué)習(xí)和接觸前蘇聯(lián)的地質(zhì)科學(xué)和地球化學(xué)。
在此期間,結(jié)合上述向蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí)及同蘇聯(lián)專家共事和合作研究的實踐,他較系統(tǒng)地閱讀了前蘇聯(lián)地球化學(xué)及相鄰學(xué)科的經(jīng)典著作和重要代表性著作,諸如,費爾斯曼《地球化學(xué)》四卷集、《能量地球化學(xué)》、《地殼的化學(xué)》、《景觀地球化學(xué)》、《同位素地質(zhì)學(xué)》、有關(guān)Коржинский交代作用理論的著作、《巖漿期后熱液礦床》、《硫化物礦床氧化帶》等,以及相當數(shù)量的有關(guān)期刊文獻。這使他對當時蘇聯(lián)地球化學(xué)學(xué)派的學(xué)術(shù)思想與地球化學(xué)主要分支發(fā)展的狀況有了基本的了解。這些知識構(gòu)成了張本仁后來形成自己地球化學(xué)學(xué)術(shù)思想的主要來源之一。
張本仁 - 地球化學(xué)
1960年北京地質(zhì)學(xué)院開始籌建地球化學(xué)專業(yè),學(xué)校從礦物教研室抽調(diào)曹添、于崇文和張本仁三人(均為講師)為核心(曹任教研室主任、于任副主任、張任黨支部書記),負責(zé)籌建地球化學(xué)教研室和創(chuàng)辦地球化學(xué)專業(yè)。當時缺少教員,從物探系抽調(diào)三位從事化探教學(xué)的助教,加上由礦產(chǎn)勘探專業(yè)未畢業(yè)學(xué)生中抽調(diào)來的幾個預(yù)備教員,就搭起了教研室的架子,第二年又吸收本校和北京大學(xué)五位應(yīng)屆畢業(yè)生為新教員。專業(yè)建立的當年,就從礦產(chǎn)勘探專業(yè)在讀生中分別抽一、二、三年級各一個班轉(zhuǎn)地球化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí),第二年就招收了四名研究生。任務(wù)之重、困難之大可想而知。
然而,由于通過國內(nèi)外地球化學(xué)教育情況調(diào)研,確定的辦“地球化學(xué)及地球化學(xué)勘探專業(yè)”的目標明確,在短時間內(nèi),不僅開出了所有專業(yè)課程,包括學(xué)生的專業(yè)實習(xí)與畢業(yè)論文,穩(wěn)步地提高了教學(xué)質(zhì)量,如期于1962年培養(yǎng)出第一批地球化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生,于“文化大革命”前送走了4批本科畢業(yè)生和一批畢業(yè)的研究生;而且還結(jié)合教學(xué)開展了科學(xué)研究,探索了科研方向。后來雖有“文革”和遷校的嚴重干擾,但通過地球化學(xué)教研室這個團結(jié)向上集體的長期不懈的努力,到發(fā)展到中國地質(zhì)大學(xué)時,地球化學(xué)專業(yè)已發(fā)展成為具有特色的、理工結(jié)合的、四個科研方向并存的、系所合一的教學(xué)和科研單位。這個團結(jié)友愛的集體為張本仁治學(xué)和研究提供了極佳的環(huán)境;曹添教授無私忘我的工作精神,于崇文院士勇于攀登求索的風(fēng)范,成為激勵張本仁不斷進取的榜樣;建設(shè)地球化學(xué)專業(yè)的實踐過程,進一步錘煉了他為增強中國綜合國力,提高人民生活質(zhì)量而奮斗的信念和意志。
此外,在建設(shè)專業(yè)的初期,高元貴老院長組織教師學(xué)習(xí)《自然辯證法》的戰(zhàn)略措施,對張本仁產(chǎn)生了深遠的影響。通過長期不斷應(yīng)用實踐,辯證唯物主義觀點已成為他觀察社會、治學(xué)和規(guī)范自己思想的武器。
張本仁學(xué)習(xí)《自然辯證法》之后,恩格斯提出的由物質(zhì)運動形式進行科學(xué)分類的觀點,就一直縈繞于懷,他反復(fù)以此觀點衡量地球化學(xué)學(xué)科的性質(zhì)。尤其于20世紀70年代初,在張本仁對地球化學(xué)的基本思想與他們的地球化學(xué)教學(xué)質(zhì)量進行反思的過程中,他總覺得當時地球化學(xué)研究元素自然歷史(元素在地殼中分布、分配和遷移的歷史)的基本思想并未能很好地反映作為地球系統(tǒng)化學(xué)的實質(zhì),而只是地球系統(tǒng)中化學(xué)運動的表現(xiàn)或記錄。但是如果將地球化學(xué)視為處理地球系統(tǒng)中化學(xué)運動的學(xué)科,則似乎這種化學(xué)運動又非完全獨立的,表現(xiàn)為其宏觀位移主要是受地球系統(tǒng)中機械或力學(xué)運動(構(gòu)造運動、流體運動)制約的。所以在實踐上,地球化學(xué)對元素在地殼中分布、分配和遷移規(guī)律的闡明,除晶體化學(xué)和物理化學(xué)因素外,主要地還是依賴于礦物、巖石與地質(zhì)構(gòu)造因素。這樣就很難使地球化學(xué)具有明顯不同于地質(zhì)類其他學(xué)科的學(xué)科思維與方法論,地球化學(xué)的研究成果常常只是對已被揭示規(guī)律的解釋,并未能很好發(fā)揮地球化學(xué)解決地學(xué)問題的應(yīng)有作用。這樣的地球化學(xué)教學(xué),培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)用地球化學(xué)原理和方法解決地學(xué)問題的能力當然不會高。因此,探索地球科學(xué)及地球化學(xué)學(xué)科本質(zhì)問題就成了他特別關(guān)心的課題。
1978年改革開放以來,中國科學(xué)界重新獲得了解世界,尤其西方科學(xué)發(fā)展的機會。這為張本仁形成自己的地球科學(xué)觀和地球化學(xué)觀提供了必不可少的條件。通過比較行星學(xué)的學(xué)習(xí),使他進一步理解了地球的特殊性取決于地球系統(tǒng)的特殊組成與熱動力狀態(tài),并與它處于太陽系的特殊部位有關(guān),從而認識到系統(tǒng)性質(zhì)決定其中物質(zhì)組成形態(tài)與過程特征的普遍意義。板塊構(gòu)造學(xué)說與研究成果,不僅將他的視野從礦物、巖石、礦床的狹窄“井口”擴寬到整個地球、太陽系,乃至宇宙,而且使他看到殼幔相互作用及物質(zhì)再循環(huán)對地殼形成、消減、運動的重大意義,以及地球放射性能量衰減對全球構(gòu)造體制演化的約束意義。歷史地球化學(xué)的研究揭示了生物圈的形成、發(fā)展和演化同大氣圈、水圈和地表環(huán)境發(fā)展和演化的密不可分與相互制約的關(guān)系。有了這些認識基礎(chǔ),結(jié)合吸收當時哲學(xué)界有關(guān)地質(zhì)運動為幾種基礎(chǔ)運動相互作用構(gòu)成的高層次運動的合理部分,于80年代初他形成了自己的地學(xué)哲學(xué)觀與地球化學(xué)基本觀點的初步框架,通過十多年的再實踐與發(fā)展完善,于1992年正式以論文形式發(fā)表了他的這一思想體系(地球科學(xué),1992,第17卷,增刊)。
張本仁的地學(xué)哲學(xué)觀的要點為:地球科學(xué)是研究地球系統(tǒng)物質(zhì)運動的科學(xué)。地球系統(tǒng)物質(zhì)運動(含固體地球部分的地質(zhì)運動)應(yīng)為力學(xué)(固體力學(xué)與流體力學(xué))、物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)形式的運動相互作用構(gòu)成的綜合復(fù)雜的高層次運動。這種運動的載體應(yīng)為地球系統(tǒng)物質(zhì)客體,包括地球系統(tǒng)中無機物質(zhì)、有機物質(zhì)和生命物質(zhì),以及由它們組成的不同層次的層圈和地質(zhì)體。為了深入研究地球系統(tǒng)物質(zhì)運動中含有的力學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)形式的運動,已經(jīng)先后形成了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)(固體地球的力學(xué))及大氣和海洋動力學(xué)、地球物理學(xué)(含大氣和海洋物理學(xué))與地球化學(xué)(含大氣和海洋化學(xué))。雖然目前尚無獨立的生物地質(zhì)學(xué),但其有關(guān)內(nèi)容已包容于生物地球化學(xué)、古生物學(xué)和生物成礦研究領(lǐng)域。同時為了深化地學(xué)各級問題(大到地球、地圈,小到礦物形成)的研究,又需多學(xué)科,尤其地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)及生物地質(zhì)學(xué)有機結(jié)合的綜合研究,以利于由不同運動形式側(cè)面全面認識和解決地學(xué)問題。
根據(jù)上述地學(xué)哲學(xué)思想,就可較深刻地把握住地球化學(xué)研究地球系統(tǒng)物質(zhì)化學(xué)形式運動的學(xué)科本質(zhì)。1973年美國國家研究理事會地球科學(xué)地球化學(xué)學(xué)科委員會給出了有關(guān)地球化學(xué)的新定義:“地球化學(xué)是關(guān)于地球和太陽系化學(xué)成分和化學(xué)演化的科學(xué)領(lǐng)域,它包含著所有支撐它的科學(xué)的化學(xué)方面”。這標志著地球化學(xué)已由早期的探索元素(原子)自然歷史的階段,跨入了研究地球系統(tǒng)化學(xué)的新階段。上述由運動形式對地球化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的認識,可以為地球化學(xué)的新定義提供很好的詮釋。
在上述地學(xué)和地球化學(xué)哲學(xué)思想的基礎(chǔ)上,結(jié)合吸收現(xiàn)代地球化學(xué)各個研究領(lǐng)域的新思想和新成果,張本仁概括出的5個地球化學(xué)基本觀點為:地球化學(xué)系統(tǒng)觀點,強調(diào)系統(tǒng)性質(zhì)對其中化學(xué)作用特征和元素行為的制約;寓于地球系統(tǒng)物質(zhì)運動中的化學(xué)運動同力學(xué)(構(gòu)造)、物理學(xué)和生物學(xué)運動相互依存、相互制約和相互轉(zhuǎn)化的觀點,強調(diào)不同形式運動的相互作用;地球?qū)尤ο嗷プ饔门c物質(zhì)循環(huán)觀點,強調(diào)層圈物質(zhì)組成、熱動力狀態(tài)和能量差異是推動殼、幔和地球發(fā)展的動力,層圈間物質(zhì)循環(huán)是追索殼、幔和地球演化的線索;歷史地球化學(xué)觀點,強調(diào)層圈與整個地球化學(xué)演化的不可逆性和螺旋式上升發(fā)展;各類地質(zhì)體的化學(xué)物相、化學(xué)組成、物相反應(yīng)關(guān)系及相應(yīng)參數(shù)為地球物質(zhì)化學(xué)運動記錄的觀點。
對于以上5個地球化學(xué)基本觀點,他分別賦予了以下主要方法論的意義:研究一個區(qū)域的地球化學(xué)問題時,必須以該區(qū)域巖石圈或殼幔體系的組成和熱動力狀態(tài)為約束;自覺地以研究其他運動形式學(xué)科的客觀資料與成果來約束地球化學(xué)的研究和構(gòu)思,同時,要善于將地學(xué)和地質(zhì)問題剖析為地球化學(xué)性質(zhì)的問題來研究,以發(fā)揮地球化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢和專長;善于以層圈相互作用和物質(zhì)循環(huán)為主線,開展地學(xué)問題的地球化學(xué)研究;以歷史地球化學(xué)理論和觀點為指導(dǎo),堅持層圈和地球化學(xué)演化的發(fā)展論和階段論;善于從化學(xué)和物理化學(xué)觀點揭示地質(zhì)體中的地球化學(xué)運動的記錄,形成地球化學(xué)研究的構(gòu)想。
20世紀90年代,張本仁致力于開拓應(yīng)用地球化學(xué)理論和方法解決固體地球科學(xué)某些問題的探索,就是以上述思想的基本框架為指導(dǎo),并不斷充實與改善這一思想和方法論體系的過程。
張本仁 - 研究成果
1、區(qū)域基巖勘查地球化學(xué)的探索(1981—1986)
20世紀60年代,張本仁就開始了成礦作用地球化學(xué)與勘查地球化學(xué)相結(jié)合的研究,以期提高礦床地球化學(xué)研究的實際意義,并為勘查地球化學(xué)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。80年代初,他根據(jù)上述思路和以往的經(jīng)驗形成了將成礦地質(zhì)背景、條件和因素轉(zhuǎn)化為地球化學(xué)背景、條件和因素,并查明地球化學(xué)參數(shù)和異常的地質(zhì)意義;再將控礦地球化學(xué)背景、條件和因素轉(zhuǎn)化為異常評價的指標和參數(shù)的“兩個轉(zhuǎn)化”的構(gòu)想,試圖突破當時勘查地球化學(xué)的單一找礦目標和就異常特征評價異常的局限,以及開拓地球化學(xué)測量數(shù)據(jù)用于解決基礎(chǔ)地質(zhì)和成礦問題的途徑。
“六五”期間,張本仁和他的科研集體,按此預(yù)期目標,以學(xué)校與地質(zhì)隊合作的形式,采取區(qū)域基巖地球化學(xué)測量同礦田和礦帶地球化學(xué)研究相結(jié)合的技術(shù)路線,先后通過豫西盧氏靈寶、陜西柞水山陽等6個省市的7個成礦區(qū)帶研究,取得了突破性的成果,實現(xiàn)了將成礦環(huán)境條件諸因素引入異常評價系統(tǒng)、擴大找礦信息的目標;在他所指導(dǎo)的青海賽什塘日龍溝礦帶專題研究中,預(yù)測出后來經(jīng)鉆探證實了的錫礦盲礦。同時,地球化學(xué)研究深化了礦帶地質(zhì)構(gòu)造及成礦規(guī)律的認識,在應(yīng)用基巖測量數(shù)據(jù)揭示區(qū)域地球化學(xué)背景,進行構(gòu)造單元分界、沉積環(huán)境、控礦因素、巖漿巖演化序列、地層對比及火山機構(gòu)研究等方面均取得了明顯進展。這使中國在區(qū)域基巖勘查地球化學(xué)理論與解決區(qū)域地質(zhì)和成礦問題的深度和廣度上,處于國際該領(lǐng)域的前列。這一有特色的研究思路和方法,通過他對地質(zhì)、冶金、有色系統(tǒng)組織的技術(shù)員與工程師三十多次各類短訓(xùn)班的地球化學(xué)系統(tǒng)講課,使近千人素質(zhì)有所提高,從而對于中國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、成礦帶研究和基巖勘查地球化學(xué)研究的發(fā)展起到了重要推動作用。
2、區(qū)域地球化學(xué)理論與實踐的開拓(1987—1991)
20世紀80年代中后期,針對國際范圍內(nèi)尚缺少能適應(yīng)現(xiàn)代地學(xué)和地球化學(xué)發(fā)展水平的區(qū)域地球化學(xué)理論方法體系,以致阻礙了已積累起來的大量區(qū)域地球化學(xué)資料和數(shù)據(jù)的有效綜合,并且不利于區(qū)域地球化學(xué)研究成果與全球研究的接軌,張本仁和他的科研集體又開展了區(qū)域地球化學(xué)的探索。在板塊構(gòu)造學(xué)說和全球巖石圈新認識的基礎(chǔ)上,他提出了區(qū)域地球化學(xué)研究以區(qū)域巖石圈為系統(tǒng)、以各類地質(zhì)體的地球化學(xué)記錄為基礎(chǔ)、以歷史地球化學(xué)理論和觀點為指導(dǎo)、以地球物質(zhì)和元素在層圈間的交換和再循環(huán)為主線,在區(qū)域巖石圈組成和狀態(tài)的約束下開展區(qū)域構(gòu)造及成巖成礦作用探討的理論框架,以及相應(yīng)的一套研究巖石圈深部組成、區(qū)域構(gòu)造和區(qū)域成礦規(guī)律的方法和途徑。
在此有特色的理論構(gòu)想與配套方法指導(dǎo)下,結(jié)合他所承擔(dān)和主持的地質(zhì)礦產(chǎn)部“七五”重點攻關(guān)項目——“秦巴地區(qū)重大基礎(chǔ)地質(zhì)問題及主要礦產(chǎn)成礦規(guī)律研究”地球化學(xué)二級課題,通過5年的集體努力,于1991年完成了“秦巴巖石圈、構(gòu)造及成礦規(guī)律地球化學(xué)研究”報告及成果性專著,開創(chuàng)了在同一區(qū)域?qū)r石圈地球化學(xué)研究與區(qū)域構(gòu)造、巖石、成礦地球化學(xué)研究有機結(jié)合,以解決固體地球科學(xué)某些基礎(chǔ)理論問題和礦產(chǎn)地質(zhì)問題的先例。其突出成果有:首次提出秦嶺及鄰區(qū)地殼各結(jié)構(gòu)層與上地;瘜W(xué)組成和元素豐度,并探討了巖石圈熱結(jié)構(gòu);系統(tǒng)研究了區(qū)域花崗巖類、火山巖、沉積巖的地球化學(xué)特征、成因和形成構(gòu)造環(huán)境,并聯(lián)系區(qū)域巖石圈組成和熱狀態(tài)闡明了秦嶺花崗巖類及其成礦的特殊性;通過巖石圈化學(xué)不均一性的約束、構(gòu)造環(huán)境的多巖類和多巖套的綜合判別,以及碎屑巖物源區(qū)和沉積水體特征的地球化學(xué)鑒別等綜合論證的途徑,系統(tǒng)探討了秦嶺構(gòu)造發(fā)展歷史,包括俯沖造山、碰撞造山、古洋封閉時限等;在區(qū)域巖石圈系統(tǒng)特征的約束下,以類比選冶過程的成礦觀點為指導(dǎo),結(jié)合區(qū)域構(gòu)造與各類巖石形成過程中元素集中和分散的分析,闡明了秦嶺可能的優(yōu)勢和劣勢礦產(chǎn)、區(qū)域成礦分帶的控制因素及主要礦產(chǎn)形成的規(guī)律和模式;在巖石圈的層次上,對秦巴地區(qū)進行了地球化學(xué)省、區(qū)、場的劃分,并編制了區(qū)域地球化學(xué)分區(qū)圖。涂光熾、王鴻禎、李廷棟三院士為首的評審委員會認為:這項研究“在理論體系和方法的特色、完整性上,在研究內(nèi)容、對象和時空范圍的系統(tǒng)和綜合性上,在運用其成果闡明秦嶺地質(zhì)構(gòu)造演化、巖石圈演化、成礦規(guī)律的水平和深度上,是國內(nèi)外沒有先例的,達到了國際領(lǐng)先水平”。
3、瞄向大陸動力學(xué)的造山帶地球化學(xué)研究(1992—1996)
在承擔(dān)國家自然科學(xué)基金“八五”“秦嶺造山帶巖石圈結(jié)構(gòu)、演化及成礦背景”重大項目課題研究中,張本仁和他的研究集體及時地將造山帶地球化學(xué)研究引導(dǎo)入探索大陸動力學(xué)的方向。通過區(qū)域殼幔演化和殼幔相互作用及其深部過程研究,約束造山帶巖石圈的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造的分區(qū)和演化,探討和揭示造山帶發(fā)展的運動過程與動力學(xué)因素。為此著重采用了多同位素系統(tǒng)和多微量元素聯(lián)合示蹤技術(shù),揭示幔源和殼源巖漿源區(qū)及地殼深部和地幔的化學(xué)特征與過程;同時開展了巖石圈三維化學(xué)結(jié)構(gòu)研究,進行了秦嶺巖石高溫高壓下(傳播)地震縱波波速的系統(tǒng)實驗測定。經(jīng)5年實踐,于1996年底完成了秦嶺重大項目地球化學(xué)課題的研究報告。經(jīng)過進一步加工提煉,于2001年出版了該項目多學(xué)科研究成果專著——《秦嶺造山帶及大陸動力學(xué)》(撰寫地球化學(xué)部分),并且現(xiàn)在地球化學(xué)課題成果專著——《秦嶺造山帶地球化學(xué)》,也在出版過程之中。
研究取得的主要創(chuàng)新成果有:開拓了伊川—宜昌的地球化學(xué)斷面研究,通過巖石地震波速的實驗測定值與地震測深剖面觀察值的擬合等途徑,建立了秦嶺及鄰區(qū)地殼的結(jié)構(gòu)巖石模型,進而揭示了區(qū)域巖石圈的化學(xué)和熱結(jié)構(gòu),并對殼、幔中的高導(dǎo)低速帶做出了新解釋。在4個構(gòu)造單元內(nèi),開展了地殼增生歷史、早期地幔性質(zhì)和演化、Pb同位素填圖及微量元素對玄武巖地幔源區(qū)化學(xué)特征的示蹤等研究。據(jù)此綜合論證了:華北和揚子早期應(yīng)為獨立發(fā)展的陸塊,南秦嶺屬于揚子板塊,而北秦嶺早期應(yīng)是在揚子板塊洋殼洋島基礎(chǔ)上發(fā)展形成的微陸塊。開展了深部過程的地球化學(xué)綜合研究,為秦嶺元古宙曾發(fā)生鎂鐵質(zhì)巖漿底侵、商丹古會聚帶曾發(fā)生洋殼俯沖和殼幔再循環(huán)、印支期陸陸碰撞晚期揚子被動大陸邊緣(南秦嶺)陸殼基底曾俯沖墊置于北秦嶺地殼下部、爾后秦嶺又發(fā)生過巖石圈下部的拆沉等提供了較充實的證據(jù)。論證和提出:松樹溝和勉略蛇綠巖具有洋殼殘片性質(zhì),所代表的洋盆均屬于揚子板塊巖石圈內(nèi)部裂開類型,它們的地幔源區(qū)屬于特提斯構(gòu)造域的地幔類型。由地幔柱源區(qū)巖漿活動的論證,初步探討了秦嶺復(fù)合造山帶發(fā)展的動力學(xué)特征,后者表現(xiàn)為揚子的裂解和華北的增生。⑥編制了反映區(qū)域地殼化學(xué)和熱結(jié)構(gòu)、構(gòu)造地球化學(xué)分區(qū)及殼幔演化的秦嶺造山帶(四維)地球化學(xué)圖(1∶100萬)。這項研究大大深化了秦嶺造山帶巖石圈結(jié)構(gòu)、演化及造山過程的認識,揭示了淺部構(gòu)造與深部過程的聯(lián)系,架設(shè)了溝通地表地質(zhì)研究與地球物理測深的橋梁,展現(xiàn)出地球化學(xué)在多學(xué)科研究中的獨特作用和優(yōu)勢,提供了改善、充實地學(xué)斷面地球化學(xué)研究及開展造山帶系統(tǒng)綜合地球化學(xué)研究的經(jīng)驗,使秦嶺造山帶地球化學(xué)研究跨入國際的先進行列,部分成果處于領(lǐng)先地位。所編制的秦嶺造山帶地球化學(xué)圖,與秦嶺造山帶大地構(gòu)造圖和秦嶺地球物理斷面圖一起在第30屆國際地質(zhì)大會上展出時,引起國際同行的興趣與好評。
1997年至今,張本仁和他的科研集體正在進行大別造山帶殼幔結(jié)構(gòu)、演化及深部過程的地球化學(xué)研究。這個課題是國家自然科學(xué)基金“九五”重大項目——“超高壓變質(zhì)作用與碰撞造山動力學(xué)”研究的組成部分。
張本仁 - 培養(yǎng)人才
增強國力成為張本仁科學(xué)研究上不斷攀登的動力,并產(chǎn)生了培養(yǎng)開拓創(chuàng)新型人才的迫切感。張本仁深知能發(fā)揮集體力量是中國能趕超西方強國的優(yōu)勢之一,而關(guān)鍵是必須培養(yǎng)出在21世紀國際科技發(fā)展中有競爭力的青年人才。因此,在近二十年的科研中他依靠的是集體力量,走的是群眾路線,目標是出成果、出人才。參加上述三方面探索研究的不僅有他的十多位同事、8個協(xié)作地質(zhì)隊的二十多位(參加“六五”期間成礦區(qū)帶研究),還先后有21名碩士研究生、24名博士研究生(均取得了相應(yīng)的學(xué)位)和兩名博士后,他們成了科研的重要力量。所以張本仁認為,他的科研成果是集體奮斗的結(jié)晶。
在研究生的培養(yǎng)中張本仁明確提出,不以導(dǎo)師的知識模型來限制研究生的發(fā)展,而應(yīng)按未來地球科學(xué)發(fā)展需要和競爭要求培養(yǎng)能力型、開創(chuàng)型人才的原則。為此,他除鼓勵研究生向能者學(xué)習(xí)外,注意安排研究生學(xué)好自然基礎(chǔ)理論和實驗技能,特別注意引導(dǎo)研究生探討地學(xué)和地球化學(xué)的前沿課題或者國家經(jīng)濟建設(shè)所急需的課題,使他們能在較高起點上進行學(xué)習(xí)和研究,盡早接觸先進的知識與方法。他把研究生視為科研的積極力量,認為培養(yǎng)開創(chuàng)型人才,應(yīng)在現(xiàn)代研究的實戰(zhàn)中培養(yǎng)。為了調(diào)動研究生學(xué)習(xí)鉆研的主觀能動性,他注意發(fā)揚學(xué)術(shù)民主和貫徹教學(xué)相長原則,平時重視和采納他們的合理意見與建議,尊重他們的研究成果,鼓勵他們發(fā)表論文,并為之創(chuàng)造條件,為他們的成果爭取單獨評審的機會,積極扶持青年人迅速成長。對于基礎(chǔ)較好、能力較強的博士生,則委以專題組長任務(wù),給他們壓擔(dān)子。在學(xué)位論文工作中,給研究生留有充分發(fā)揮個人才智的自由空間,鼓勵他們開拓創(chuàng)新。同時對研究生明確提出德育要求,他經(jīng)常結(jié)合學(xué)生在學(xué)習(xí)和研究中出現(xiàn)的問題做深入細致的思想政治工作,并向?qū)W生灌輸熱愛祖國和將個人前途同國家發(fā)展結(jié)合起來的思想,要求學(xué)生認真學(xué)習(xí)辯證唯物論。注意管思想,抓學(xué)風(fēng),這是張本仁培養(yǎng)學(xué)生的重要任務(wù)之一。
通過上述培養(yǎng)研究生的途徑,他們已經(jīng)培養(yǎng)出一批能力較強、有創(chuàng)新意識的博士和碩士。其中有一部分人已做出顯著的成績,成為中國地學(xué)戰(zhàn)線的骨干和學(xué)科帶頭人,例如,高長林、高山、鄭海飛、汪東波、張宏飛等,并且他與另兩名畢業(yè)博士生(趙志丹、林麗)先后獲中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會、中國科協(xié)、國家科委和團中央頒發(fā)的侯德封獎;高長林獲國務(wù)院授予的中國有突出貢獻的博士稱號。
張本仁 - 相關(guān)詞條
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張本仁 - 參考資料
1、《中國大百科全書》 中國大百科全書出版社
2、《中國少年兒童百科全書》 出版社,1989.
3、《重點工程建設(shè)經(jīng)驗總結(jié)》 北京:中國建筑工業(yè)出版社,1989.
4、http://www.gmw.cn/content/node_5425.htm