点击蓝字,关注我们
裴荣富是国内外著名矿床学家和矿产勘查学家、中国地质科学院矿产资源研究所研究员、中国工程院院士,曾任地质部援助苏丹地质队总工程师、地质矿产部矿床地质研究所所长、中国地质学会矿床地质专业委员会主任、国际矿床成因协会主席,长期从事矿产资源勘查开发、矿业工程和大型超大型矿床研究,先后提出大冶式铁矿为广义矽卡岩矿床、矿产勘查“双控论”和合理域模型、金属成矿省“景、场、相、床”等级体制成矿、大型超大型矿床成矿偏在性、矿业开发“四元”模型等新概念、新理论、新认识,培养、指导了一批研究生和博士后。在裴荣富院士百岁华诞暨从事地质工作80周年之际,笔者特撰写此文,表达对老师的热烈祝贺和崇高敬意!
1 逆境求学
1.1 从山东到河北
裴荣富的祖籍在山东省聊城市东昌府区于集镇裴家寨,祖辈和父辈都以农耕为生,靠着克勤克俭积攒了一些家业。裴荣富的两个哥哥出生后,裴家的生活每况愈下。为了生存,裴父被迫离开家乡,投奔在河北省临榆县秦皇岛镇做生意的岳父,在开滦矿务局谋得一个仓库管理员的小职位,后又被提升为小工头,裴家的生活日渐好转。
1924年8月,裴荣富出生于河北省秦皇岛。裴父本是农民出身,文化程度较低,在开滦矿务局经常接触到光鲜亮丽的外国专家、商人和体面的知识分子后,认识到“学问”的重要性,从之前教育子女勤劳肯干转为教育子女好好读书做学问,先后送三个儿子去私塾或公立学堂读书。
“九一八”事变爆发后,日本相继侵占东北、冀东,裴家所在的秦皇岛变成沦陷区,开滦矿务局的收入大不如前。裴荣富的妹妹降生后,裴父的生存担子更重,最终积劳成疾,撒手人寰。裴荣富的大哥只好辍学养家,坚持让两个弟弟继续读书。
1.2 与地质结缘
裴荣富从小就在开滦矿务局附近居住,接触到的人和见到的事物都与矿务有关,使他梦想成为一名矿务工程师。1943年,在两个哥哥的支持下,裴荣富考入北京师范大学地学系,从此与地质、矿产和矿业结下不解之缘。此时的北京师范大学虽然主体已迁往陕西,但裴荣富在这里认识了裴文中、何作霖等知名学者,对他以后的职业生涯有重要影响。抗日战争时期时局动荡、社会混乱,裴荣富始终没有因为生活困难、教学秩序混乱而放弃学业。
裴荣富从小喜欢运动,尤其喜欢篮球。进入大学后组织了一个业余篮球队,并担任队长。队员们除了在一起打篮球外,还经常在一起讨论时政,有共同的爱好和话题,这些给裴荣富留下了美好的回忆。
1.3 转入清华大学
抗日战争胜利后,裴荣富申请转入清华大学理学院地学系,继续完成学业,接受更加系统的专业教育,所学课程包括地质构造、古生物学、地质史、矿床学、岩石学、矿物鉴定等。清华大学知名教授云集,裴荣富对孟宪民、冯景兰、杨遵仪等印象深刻,他们后来都成为国内外著名地质学家。
在清华大学学习期间,裴荣富参加了铁马体育会,担任铁马篮球队队长。他还积极参加中共地下党组织领导的反饥饿、反内战大游行,深感“天下兴亡、匹夫有责”。
2 初出茅庐
2.1 跟随地质大师出野外
1948年8月,裴荣富从清华大学理学院地学系毕业,获理学学士学位。因全国解放在即,暂留北平,等待工作机会。1949年1月,北平和平解放,裴荣富随即到华北人民政府北平地质调查所任实习技术员。他随华北人民政府留用的日本专家森田日子次到山西大同开展区域地质调查工作,与同事共同完成了1∶20万怀仁幅地质填图,这是他参加工作后完成的第一幅区域地质图。
1949年10月,中华人民共和国宣告成立,裴荣富成为第一批参加新中国地质工作的科技精英之一。1950年,裴荣富加入东北地质矿产调查队,跟随程裕淇、宋叔和等专家在辽宁鞍山、本溪、青城子、丹东一带开展黑色、有色金属矿产普查评价工作;1951年,裴荣富又跟随王曰伦到山西五台山一带开展铁矿资源调查工作。东北和山西野外地质调查实践,使裴荣富的野外地质调查工作能力得到很好的锻炼。
2.2 开展大冶铁矿勘查
1952年,中央人民政府地质部成立,裴荣富调地质部429地质队任地质技术员,在程裕淇等指导下开展大冶铁矿普查勘探工作,探明铁矿工业储量达2. 5亿t,为武汉钢铁公司的建设做出了重要贡献。
裴荣富参加了铁山矿区尖林山盲矿的发现和勘查,参加编写了《湖北大冶铁矿地质勘探报告》,主持勘查程潮铁矿,提交《湖北大冶程潮铁矿地质勘探报告》。以他为主,先后发表《论大冶式铁矿》、《再论大冶式铁矿》等论文,提出大冶式铁矿为广义矽卡岩型矿床的概念,最早划分出6类接触构造型式,为勘查大冶铁矿深部矿体提供了地质依据。
2.3 转战锦屏磷矿
1954年,裴荣富调往地质部304地质队任地质技术员,参加锦屏磷矿的勘探工作,承担矿区地质填图和成矿分析任务。同年,裴荣富与毕业于北京大学医学系的郭士敏登记结婚。
作为主要执笔人,裴荣富等提交了《江苏省新海连市锦屏磷矿地质勘探报告》,探明磷矿石储量达1800万t,发现并总结了磷锰矿层变质-变形规律,查明中元古界海州群含磷地层从锦屏至徐庄长达10 km范围内层序稳定,提出海州磷矿受混合岩化富集成矿的见解,为继续开展磷矿普查找矿、扩大海州式磷矿的储量规模提供了科学依据。
2.4 探索铁矿地质及综合勘查方法
1955年,裴荣富调地质部地质矿产司黑色金属处任工程师,实现了他儿时当工程师的梦想。裴荣富具体指导了内蒙古白云鄂博、甘肃镜铁山、河北庞家堡、四川攀枝花、广东海南岛等铁矿及辽宁瓦房子锰矿、内蒙古锡林郭勒铬矿的地质普查勘探工作,协助苏联专家共同编写了《中国铁矿类型和分布特征》,对指导我国当时的铁矿勘查工作发挥了重要作用。
1956年,裴荣富调地质部矿物原料研究所工作,历任工程师、主任工程师,负责铁矿地质及综合地质普查勘探方法研究。裴荣富参与组织编写了《铁矿普查勘探规范》,发表了《论我国富铁矿已知重要类型的成矿地质特征》、《铁矿工业类型与矿床评价主要地质因素》等论文。他和同事们一道,在全国率先探索综合应用各种勘查技术方法获取多方面的信息与标志、探索在具体矿产勘查实践中不同勘查技术方法的合理组合,以期经济合理、科学有效地发现、认识和评价矿床。为此,他带领研究人员赴瑞典、芬兰、挪威考察金属矿床地质及综合勘查方法,首开引进国外地质勘查先进技术与综合方法的先河。
3 受命援外
3.1 评价巴基斯坦铁矿
1965年,裴荣富等三位专家被国家派往巴基斯坦,帮助解决位于拉合尔西北部的卡拉巴赫羚羊石铁矿的开发利用问题。经过野外实地考察,他认为该矿属于沉积型硅质铁矿,应当根据沉积相变化特征寻找氧化相的赤铁矿及还原相的菱铁矿就有开采和矿山建设的希望。裴荣富本想按照这个思路开展地质调查工作,但不久巴基斯坦与印度就发生了战争,只好撤回国内。后来,巴基斯坦地质人员果然找到了赤铁矿,问题就迎刃而解了。
3.2 勘查苏丹铬矿和铁矿
1973年,裴荣富出任地质部援助苏丹铬矿勘查地质队总工程师,主持东非裂谷北段铬铁矿普查勘探工作,带领近百人的队伍提交了因格萨纳山、卡拉纳哈尔两个矿区的地质勘查报告,探明铬铁矿储量70万t,为促进苏丹矿业开发事业作出了重要贡献。1975年,裴荣富光荣加入中国共产党。
1978年底,裴荣富和其他援苏丹人员一起返回祖国,此后一直在地质矿产部矿床地质研究所、中国地质科学院矿产资源研究所工作,历任研究室主任、副所长、所长、副研究员、研究员,中国地质学会矿床地质专业委员会主任兼矿产勘查专业委员会副主任。
1982年,裴荣富再次受聘于苏丹能源矿产部顾问,负责红海山区铁矿勘查评价。查明该矿为火山岩型富铁矿,探明铁矿储量1530万t,可经苏丹港出口创收,为发展苏丹矿业经济立了大功,荣获苏丹能源矿产部锦旗表彰。
4 创新立说
4.1 建立矿产勘查“双控论与合理域”模型
20世纪70年代末至80年代初,裴荣富组织地质部综合地质大队等单位近30人组成的研究队伍,首次在全国完成10个矿种、30多个矿山的固体矿产地质勘探与矿山开采工程验证对比研究,获得了大量的第一手资料。在此基础上,他提出了矿产勘查“双控论与合理域”模型及风险投资决策支持系统。
裴荣富认为,地质、技术、经济是矿产勘查的3个基本因素。地质因素解答哪里有矿,技术因素判断矿床是否有价值,经济因素决定能否合理地开发利用。矿床地质条件及其研究保证程度、矿床技术经济条件及可行性研究保证程度是决定矿产普查勘探开发过程的两个控制因素,他将其称为矿产勘查的“双控论”,主张改变过去那种主要以地质研究程度作为矿产普查勘探开发阶段划分标志、地质研究程度与技术经济研究程度相互脱节的状况。根据这两大控制因素,他将矿产普查勘探开发过程划分为矿产普查、矿床初步勘探(评价勘探)、矿床详细勘探(工业勘探)、可行性研究、矿山设计、矿山建设、矿山生产等七大阶段,提出了不同阶段的工作性质与主要任务。另一方面,矿床地质条件及其研究保证程度、矿床技术经济条件及可行性研究保证程度又是相互矛盾的两个因素,它们在相互矛盾中达到某种平衡的合理程度反映了决策的优化程度,根据矿床地质复杂程度和决策相对最优化准则、在要求(任务)与可能(地质-技术经济条件)的辨证关系中确定和获得的两者合理平衡范围,即为可供矿产勘查开发决策参考的“合理域”。据此建立的矿产普查勘探开发程序与合理域模型以及风险投资决策支持系统是对矿产资源合理勘查理论的新发展,受到国家主管部门领导的肯定并被国内外广泛引证。
4.2 总结中国矿床模式
“八五”期间,裴荣富组织地质矿产部矿床地质研究所等28个科研、教学、生产单位的专家、学者编辑出版了《中国矿床模式》专著,首次在全国范围内划分出4大成矿域和26个成矿堆积环境,建立了92个普适性矿床模式,涉及41种主要矿产,既见矿床模式之“木”、又见成矿环境之“林”。这是中国固体矿产地质勘查实践经验的总结和理论研究成果的大荟萃,集反映了当时中国矿床学研究的最新进展。
矿床模式是一组相同类型矿床地质特征的综合表征,是反映该类型矿床共性的标准样式。在找矿难度日益增大、隐伏矿床已经成为矿产勘查开发主要对象的新形势下,矿床模式不仅能够帮助地质工作者更好地认识、辨认该类矿床的整体面貌,而且可以作为矿产勘查开发的有效工具,开拓找矿思路,优选勘查靶区,制定合理的勘查开发方案。《中国矿床模式》的编辑出版,有助于广大矿产勘查开发人员识别各类矿床模式,并应用这些模式有效地发现、评价和开发新的矿床。
4.3 探讨金属成矿省等级体制成矿与演化
20世纪80—90年代至21世纪初,裴荣富在南岭、华北、长江中下游等区域成矿规律研究的基础上,创造性地提出了金属成矿省“景、场、相、床”等级体制成矿等新认识、新概念。他认为,在金属成矿省的内部,存在着成矿地质背景、成矿构造聚敛场、金属成矿相、金属矿床四个从宏观到微观的不同层次、不同等级的成矿组成,它们随地质历史演化、按不同层次的耦合规律成矿。首先开始的是孕育在宏观成矿地质背景中的成矿场地准备,其次是在地质背景中出现的多种有利控矿因素汇聚形成的成矿构造聚敛场,再次是在成矿构造聚敛场中发生的有利制约成矿的物理化学成矿相以及在一定物理化学相中堆积的具有一定结构构造的矿床。运用金属成矿省等级体制成矿概念有层次地研究矿床的空间分布特征及成矿演化规律,不仅可以提高区域的乃至全球的成矿学研究水平,发展成矿学理论,而且对有序次地进行合理的矿产勘查开发也具有重要实用意义。
裴荣富进一步认为,金属成矿省是随时间而不断演化的。时间维造就空间维,成矿演化是一切成矿因素的函数,而成矿年代学是认识和研究金属成矿省地质历史演化的钥匙,只有它才能打开金属成矿省演化规律。他在对矿床的继承演化关系的长期探索与思考中,受生物繁衍的遗传与变异理论的启发,提出了姻袭成矿、变异相矿床、衍生相矿床等新概念,提出用衍生矿床成矿导向和成矿轨迹追踪等新方法来寻找和发现新类型矿床。
4.4 提出大型超大型矿床成矿偏在性和异常成矿作用概念
自 20世纪 70年代后期在澳大利亚南部发现储量惊人的奥林匹克坝铜铀金银多金属矿床以来,对大型超大型矿床的找寻和研究一直是国际矿床学界与矿业界长盛不衰的热点。“八五”以来,裴荣富先后承担国家、地质矿产部、中国地质调查局、世界地质图委员会、国际地质对比计划等多个重要项目,长期开展大型超大型矿床研究,出版了《中国特大型矿床成矿偏在性与异常成矿构造聚敛场》、《难识别及隐伏大矿富矿资源潜力的地质评价》、《1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图》等专著和图件,在国内外赢得较高声誉。
裴荣富认为,超大型矿床偏爱产在某一特定地质背景、成矿环境和它们现存的构造位置上,它们对矿产种类、矿床类型、成矿时代、成矿背景等均具有十分明显的选择性,将其称之为成矿偏在性。成矿偏在性研究不仅有助于深化对大型超大型矿床成矿特征和成矿规律的认识,而且对大型超大型矿床的找寻和勘查具有重要的指导作用。裴荣富和他的科研团队通过编制1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图,提出了全球成矿作用的统一性、不同区域成矿作用的特殊性、大型超大型矿床的成矿偏在性和异常成矿作用等新认识、新成果。
受现代气象学发现和揭示的厄尔尼诺事件及拉尼娜事件引发异常气候并周期性地爆发异常天气现象的启发,裴荣富提出大型超大型矿床的形成是常规成矿作用过程中受特定地质事件激发的异常成矿作用的产物,具有与中小型矿床显著不同的成矿环境及成矿机制。太古宙氧大气变态(过氧事件)、元古宙还原大气变态(缺氧事件)和显生宙构造圈热侵蚀(大规模构造岩浆事件)是异常成矿作用发生的主因。
5 荣誉等身
5.1 荣获国家科技进步奖和李四光地质科学奖
1988年,裴荣富首次荣获地质矿产部科学技术进步奖一等奖和国家科技进步奖二等奖。此后,他又先后荣获国家科技进步奖二等奖 1 项,地质矿产部科学技术进步奖二等奖 2 项、国土资源科学技术奖二等奖4项。
1995年,裴荣富荣获李四光地质科学奖地质科技研究者奖,这是中国地质界最高层次的荣誉奖。
5.2 当选中国工程院院士
裴荣富参加工作以来,先后完成各类科研项目20余项、发表论文100余篇、出版专著10余部,培养、指导硕士研究生、博士研究生和博士后50余名。1992年起,享受国务院政府特殊津贴。
1999年,裴荣富当选中国工程院院士,这是国家设立的工程技术方面的最高学术称号,为终身荣誉。
2013年,裴荣富荣获中国地质科学院新华联科技奖杰出成就奖。2014年,荣获光华工程科技奖第十届工程奖,这是经国家科技奖励办公室批准、社会力量设立的中国工程界最高奖。
5.3 被国际矿床成因协会授予终身荣誉会员
裴荣富曾任国际矿床成因协会(IAGOD)主席兼大构造与成矿委员会(TOD)和矿物共生专业委员会(PAC)副主席,积极参加和推进地质科学国际合作,2次援外、5次参加国际地质大会,访问了近30个国家,被誉为国际型地质学家。
2000年,裴荣富当选美国纽约科学院院士。2004年,国际矿床成因协会授予他终身荣誉会员(Honorary Life Menbership),这是国际矿床地质科学界的最高荣誉。
6 壮心不已
6.1 评点矿床学和矿业发展前景
矿床学已走过了一百多年的发展历程,从早期的描述矿床学、中期的实验矿床学发展到近期的理解矿床学。人们对矿床的成矿地质特征、成矿控制因素、时空分布规律以及成矿作用过程与机制等都进行了广泛而深入的探索,取得了大量的理论性认识,促进了矿床学的空前发展。当前,矿床学正在大力开展以地球各圈层互动作用过程为基础的成矿动力学研究,提出了“动态成矿学”与“演化成矿学”新思维,甚至把全球成矿与宇宙演化相联系。矿床学已有的科学研究成果主要是研究和解决(或基本解决)“矿床及矿带是怎样形成的”问题,而对“矿床及矿带为什么形成”的问题则迄今尚未有系统的认识。进一步探讨和发现矿床成因的缘因(基因),从知其然到知其所以然,努力从当前的理解矿床学阶段进入理论矿床学的新境界,是矿床学原始理论创新的基础,也是未来应当引起足够重视并有广阔发展前景的重大科学问题。
大型超大型矿床的研究与勘查仍然是国际矿床学与矿产勘查学长盛不衰的热点。应当继续加强大型超大型矿床成矿理论、成矿规律及变异相成矿的研究与探索,将大型超大型矿床列为我国战略性矿产资源勘查的重点目标。
在矿产资源开发和矿业经济领域,裴荣富希望能够通过地质、环境、技术、经济“四元”模型,发展“5R”循环经济,让矿产资源经过合理勘查开发变成资产,再经过合理利用变成资本,实现矿业绿色开发和可持续发展。只有在地质背景显示有矿、勘查开发技术可行、能实现矿床经济效益最大化且又不破坏生态环境的情况下,矿产资源勘查开发活动才是合理而非盲目的。在此基础上,他又增加了法律要求,认为成矿“地质”是基础,“环境”保护是原则,“技术”可行是保证,“经济”有利是效益,“法律”要求是政策。“5R”循环经济则是要求在矿业开发过程中实现减量化(Reducing)、再利用(Reusing)、再循环(Recycling)、再发现(Rediscovery)和复垦(Reclamation),最大限度提高矿产资源的利用率、延长矿山合理开发年限、保护生态环境。
6.2 指导全国海陆矿产资源图件编制更新
长期以来,我国对海洋的战略认识和开发利用严重滞后,矿产资源调查评价和矿业开发主要局限于陆地,海洋矿产资源调查研究开发程度和水平较低,在很大程度上存在海陆分离问题。裴荣富指导梅燕雄等在中国地质调查局支持下,坚持海陆统筹,突破以往矿产资源图件编制的陆地限制,开展全国海陆矿产资源图件编制更新,是一项具有开拓性的重要地质工作。
全国海陆矿产资源图件编制更新的主要任务是按照统一标准和数字化要求,聚焦战略性关键矿产和大型超大型矿床,编制更新全国 1∶100万和 1∶25万国际分幅矿产图,从大陆裂解增生、洋壳新生消减、大洋开启闭合的全球构造演化和洋环陆、洋中陆、陆中海等多视角,以今证古、从古论今,辩证地总结海陆演化的规律,建立海陆成矿体系,将对促进地质找矿突破、助力矿业高质量发展、保障国家能源资源安全具有重要战略意义。
6.3 捐赠设立裴荣富勘探奖
裴荣富认为,地质工作不是一代人的事情,具有丰富野外勘查实践经验和理论素养的人才是实现找矿突破的关键因素。希望我们的年轻人不忘初心,做不怕苦、不怕累的地质“尖兵”,投身地质事业,为国家找到更丰富的矿藏。
为推进成矿理论与找矿实践的深度融合,他捐赠毕生积蓄的500万元,设立“李四光地质科学奖裴荣富勘探奖”专项基金①。该奖项主要面向全国地勘单位、矿山企业,奖励从事野外一线矿产资源勘查开发工作并做出突出贡献的地质科技工作者。
6.4 畅谈养生经验
裴荣富今年欣逢百岁华诞,这是地质界、矿业界少有的盛事。放眼全国乃至全世界,百岁老人仍然是凤毛麟角。
怎样做到健康长寿,裴荣富时常同他的学生和同事分享他的养生经验。一是要适度锻炼,增强体质。裴荣富从青少年时代起就热爱体育运动,尤其喜欢打篮球。高中时期就代表河北省立北平中学到省外参加篮球比赛,在北京师范大学和清华大学读书期间一直担任篮球队长。参加工作以后也没有放弃运动,而且基本上靠两条腿踏遍青山,增强了身体素质。二是心态平和,宽以待人。裴荣富性格开朗,乐于接受别人的新见解,认为学术应当是开放的、可以讨论的。他尊重前辈但不盲从,在同事和学生面前是一位容易相处、受人尊敬的忠厚长者。三是平衡膳食,讲究营养。他提倡什么都可以吃,什么都不要多吃。人到中晚年切不可讳医忌食,要以充足的营养保障身体健康。
热烈庆贺裴荣富院士百岁华诞!衷心祝愿裴荣富院士健康长寿!
①丁金利,张震. 李四光地质科学奖裴荣富勘探的确设立[N].中国自然资源报,2020年12月1日.
中国工程院院士何继善为裴荣富院士百岁华诞题词
1948年8月裴荣富毕业于清华大学理学院
1996年5月裴荣富考察澳大利亚塔斯马尼亚锡矿
2004年7月裴荣富在莫斯科同俄罗斯专家讨论编图问题
2010年9月裴荣富出席全国矿床会议
2011年6月裴荣富考察福建马坑铁矿
2017年8月裴荣富院士在贵州贵阳审查全国海陆矿产资源图
扫描上方二维码,阅读全文
Mineral Exploration
微信|矿产勘查编辑部
✦
✦