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刘良：古老岩石的叩问者
在中国西部甘、青、新诸省区之间,横亘着一条阿尔金山脉.它是中国西部各主要构造单元的邻接地带,又是青藏高原西北部的自然边界.
在这片总面积4.5万平方公里、平均海拔4500米的广袤土地上,有着世界上绝无仅有的高寒多样生态环境.有人说这里是人间天堂,它有着动人心魄的美丽风景——有茫茫的雪山、清澈的湖水,壮阔的金色沙漠和一尘不染的蓝天白云,还有各类野生动植物400多种；也有人说这里是“魔鬼地狱”——天气恶劣、空气稀薄、道路艰险、人迹罕至,一旦进入,大部分地方会陷入“无信号、无道路、甚至无饮用水”的险境……
就是这样一个地方, 有一位学者,28年如一日,醉心其中,留下无数足迹.轻敲亿万年前成型的古老岩石,唤醒它们沉睡的记忆,探寻地球深处的秘密……他就是西北大学地质系教授刘良,一名古老岩石的叩问者.
一块岩石,一部历史——叩问阿尔金山的沧海桑田
说到刘良,业内人士都知道他和他的团队近年来有一项重要的研究成果：在天然非陨石撞击成因的变质岩中首次发现斯石英存在的显微结构证据,一举把陆壳俯冲/折返深度由>200公里推进到>300公里,代表了迄今已知陆壳深俯冲/折返最深的岩石学记录,是近年来国际超高压和大陆深俯冲作用研究中的一项重要的突破性新成果.
从一名“上山下乡”的插队知青到受人尊敬的地质科学家,刘良究竟是用怎样的奋斗和坚守完成他人生的蜕变？让我们走近这位“人生的把控者”——
生于西北,长于西北,成于西北.1956年生于陕西礼泉的刘良,是典型的西北汉子.在青年时期那段风雨飘摇的日子,他无可避免地踏上了上山下乡的道路,幸而改革一声春雷,让他赶上了恢复高考后的“第一趟班车”,以优异的成绩被西北大学地质系录取,开始了他与西北大学难舍难分的情缘,也开始了他叩问岩石的一生.
从1978年至今,刘良长期坚守在西北大学地质系.在这个有着“中华石油英才之母”之称的科教殿堂,他完成了从一名聆听恩师教诲的学子到反哺母校的园丁的转变,1984年年底硕士毕业留校后,一步一步从助教走到了教授.期间,于1995—1999年在中国科学院地质与地球物理研究所攻读博士学位,但仍坚持西北大学的教学科研工作；2004年到美国加州大学Riverside分校Harry W Green II教授高温高压实验室做过16个月的高级访问学者,之后又毅然回到母校.
一块岩石,一部历史.当刘良接触到自己的专业,其中蕴含的无穷魅力吸引他从学校走进广袤的野外,去抚摸岩壁,敲打石头,叩问亿万年间的沧海桑田——
刘良与阿尔金山结缘,就开始于西北大学.
1990年,他作为主要成员参加了由西北大学地质系车自成教授承担的国家“八五”攻关项目子课题.之后的3年,他们在阿尔金地区开展了累计8个多月的野外地质考察工作.在那段难忘的日子里,刘良第一次领略到阿尔金山那动人心魄的美与其蕴含在地层、岩石中那神奇的自然奥妙.期间他跟随研究团队对区内构造、地层、岩石等内容进行了比较系统的研究,先后发现了阿尔金北部的高压变质泥岩石和南部的榴辉岩.
阿尔金山,第一次在刘良面前揭开了它神秘的面纱.从此,这位执着的探索者,把自己的青春和心血都融入到了这片壮丽神奇的山脉.
研究越是深入,越是吸引探索的脚步.1996—1997年,刘良又作为主要成员承担了石油总公司西北侏罗系经理部的项目,除了在阿尔金南缘及其盆地进行了3个多月的野外地质调研之外,他还与车自成教授一起,重点对发现榴辉岩等高压变质岩石的露头进行了尽可能的横向追踪,同时重点对南北两条蛇绿岩带典型剖面进行了考察和系统取样,最终获得了一批珍贵的地层、化石新资料以及岩石地球化学和同位素年代学新数据.
这些新资料显示：阿尔金构造带并不是一个仅由新生代走滑断裂构造造就的断块或断隆,而是早古生代时期古板块（或地块）之间相互作用俯冲—碰撞形成的造山带,后来才被新生代时期的走滑断裂系错移、切割、肢解和改造,终成今日面貌.
正是基于这样的研究基础,刘良自1995年起又在从柏林教授、张国伟教授两位导师的精心指导下,选择阿尔金地区作为博士学位论文的研究区域.并且,在之后的研究生涯中,不畏艰难险阻,克服重重困难,继续将阿尔金山作为主要研究区域,这一坚持就是28年！
很多时候,人的坚持仅源于一份简单执着的爱.就像英国著名登山家、喜马拉雅登山遇难者——乔治·马洛里在解释他为什么要坚持登喜马拉雅山时的回答一样：因为山就在那里.对刘良来说,执着于岩石研究,执着在阿尔金山,也只是因为一个再简单不过的理由：因为山就在那里,岩石就在那里,爱就在那里.也正是这份莫名的爱,使他在阿尔金在高压—超高压岩石研究领域里取得了一系列成就.
与岩石对话,与石头交流——探寻地球深处的秘密
直到今天,刘良还对那次“相遇”难以忘怀.
1995年,当他在阿尔金发现高压变质岩初期但遇到研究瓶颈之际,是他的恩师、国际著名的地质研究科学家丛柏林教授及时给予指点、鼓励,并举荐他将这些成果在1995年大别山召开的第三届国际榴辉岩野外工作会议上展讲.正是这次会议,让他有机会目睹了举世瞩目的大别山超高压变质岩石.从此,他与高压—超高压变质岩石结下了不解之缘.
高压—超高压变质岩是板块俯冲—碰撞作用的产物,是研究板块汇聚边界物质组成、结构及地球动力学的重要窗口之一.20多年来,在原“973”项目和多项国家自然科学基金项目的资助下,刘良和他的研究团队首次在南阿尔金构造带中发现和确定了多种类型的超高压岩石,在北秦岭松树构一带发现了超高压长英质片麻岩,并利用多种高精度定年方法确定了它们形成的时代,论证并提出其形成主体是大陆深俯冲作用的产物,确定其中部分岩石的俯冲/折返深度>200公里.
这些研究成果得到了国内外同行专家的充分肯定, 2003年欧洲矿物学家联合会《矿物学进展系列丛书》——“超高压变质作用”一书,由国际著名地质学家Carswell撰写的引言, 综述统计全球发现的22个超高压变质地体, 其中,中国阿尔金和北秦岭两地超高压变质地体的认定引用了刘良等人的研究成果.相关研究为丰富全球超高压岩石的分布并为推进国际超高压变质作用研究的广度和深度做出了重要贡献,并于2010年获陕西省科学技术奖一等奖.
与岩石对话,与石头交流.刘良用他对专业的热爱与科学的态度尽力去读懂岩石,因为岩石记录了地质体和造山带形成与演化的关键地质信息.
不积硅步无以至千里；不积小流无以成江海.对常年与古老岩石对话的刘良来说,他何尝不知点滴积累对于厚重积蕴的重要意义.沧海桑田现在看来不过是弹指一挥间,但个中的变迁、故事又何尝是一朝一夕就能品味的.他只有沉下去,用心倾听,用心与之交流,才有可能探知一二.而他后来的所得,也证明了这一选择的正确.
突破传统,致力创新——古老岩石“唱新歌”
“在地质学家最新的许多激动人心的发现之中,中国西部超高压泥质片麻岩中斯石英假象的发现当属其中之一.”
“变质岩中斯石英存在的显微结构证据,在指示母体矿物的高压或高温形成条件方面具有深远的意义.”
…………
这些诚恳的褒奖分别出自于国际高压—超高压变质研究权威、美国斯坦福大学Liou JG教授和国际公认超高压变质研究鼻祖之一、世界首例超高压矿物柯石英的发现者、法国科学家Ch o p i n.而他们所指的“发现”,就是刘良和他的研究团队那项重要的研究成果——首次在自然界的变质泥质岩中发现斯石英曾存在的显微结构证据.该成果已获得国际同行权威人士的广泛关注和高度评价,被认为是“最激动人心的发现”.
其实这一发现是国际超高压变质与大陆深俯冲作用研究的深化.上世纪80?90年代,榴辉岩和变质沉积岩中柯石英和微粒金刚石的相继发现,证明低密度的陆壳岩石可被俯冲到>80?120公里的地幔深度,然后折返回到地表.这些发现改变了传统的地球动力学观念,很快在国际上引发了一场超高压和大陆深俯冲作用研究热潮.之后,一些矿物的出溶结构指示陆壳岩石俯冲深度不只限于80?120公里,而是达到>200公里的地幔深度.那么,陆壳岩石究竟能被俯冲到多深？陆壳被俯冲的深度极限是多少？这些问题长期困扰着地球科学界.
围绕这一系列问题,刘良和他的研究团队创造性地把矿物结构的精细显微镜观察与现代高温高压实验和多种矿物微区分析测试手段有机结合,在天然非陨石撞击成因的变质岩中首次发现斯石英存在的显微结构证据,论证提出陆壳岩石可俯冲到>300公里的地幔深度并从这一深度折返回地表,把陆壳俯冲/折返深度由柯石英稳定域推进到斯石英稳定域的深度.
古老的岩石不会说话, 但是刘良和他的研究团队致力创新,将先进的科学技术运用到现代地球科学研究中,从而迸发出“别样的火花”.而这,也是他们屡次攻破科研难题的重要“法宝”之一.
以“矿物出溶结构与极超高压变质关系研究方法的探索”为例,针对这一目前超高压研究亟待攻克的科学难题之一,刘良和他的研究团队迎难而上,巧妙地采用多学科交叉的研究方法,尤其是把矿物结构的精细显微镜观察与现代高温高压实验结果和多种矿物微区分析测试手段有机结合的研究思路与途径,对探讨当前超高压变质研究所面临的“出溶”与“非出溶”结构之争、以及揭示一些特殊矿物显微结构所蕴含的丰富地质信息的研究有极其重要的借鉴和参考价值.刘良和他的团队再一次用现代科学技术和新思路奏响了一曲古老岩石的创新之歌.
科学探索永无止尽,虽然研究取得瞩目的成绩,但在攀登科学新高峰的道路上,刘良从没想过要停下脚步.最近,他和他的研究团队正致力于陆壳超深俯冲到斯石英稳定域的地幔深度（大于300公里）是否具有普遍性、又是如何折返到地表的以及什么样的大陆地壳能够深俯冲等国际地质难题的研究探索；另一方面,又把大陆深俯冲作用与构造岩浆作用和沉积作用有机相结合,综合探讨剖析造山带的形成与演化过程.以此为契机,他和他的研究团队又先后承担了原“973”项目中的1项课题和1项国家自然科学基金重点项目,希望在今后5?10年内,在陆壳超深俯冲作用研究中能够取得新的突破和创新性认识.近期,他和团队在阿尔金榴辉岩中发现和识别出了斯石英的副像/假象,不仅为超高压岩石中先存斯石英的识别提供了又一新的思路与方法,而且也为揭示陆壳岩石超深俯冲到斯石英稳定域的地幔深度具有普遍性和多样性提供了新的证据；同时,论证提出加热使斯石英相转变为柯石英导致岩石密度急剧降低低于围岩地幔岩石的密度可能是长英质(含花岗质）超深俯冲陆壳岩石折返的驱动力的新认识.
默默奉献,延续希望——追寻简单的科学快乐
“金鞍山上白牦牛,白寒霜毛始举头……嵯峨万丈耸金山,白雪凝霜古圣坛……山出西南独秀高,白霞为盖绕周遭……”早在五代时就有一首《白雀歌》赞叹阿尔金山的美,如今,岁月更替,阿尔金仍旧矗立依旧美丽神秘,而刘良,早将这份美丽深深印在心底.他对阿尔金的一山一石充满感情.正是这些不会说话的石头带他跨越几亿年的时空,去领略地质变迁的波澜壮阔.
令他感到欣慰的是,自己长期在阿尔金地区从事的基础地质研究不仅为区内早古生代板块俯冲与碰撞造山作用提供了丰富的地质证据,从而极大地深化了对该地区早古生代地质演化与地质格架的已有认识,而且为深入探讨中国西部与青藏高原北部早期构造格局的划分及其演化提供了坚实的科学依据,并对塔里木盆地早古生代的沉积、构造与油气勘探都具有重要的指导意义.
通过一系列项目研究,刘良身后,一批新生代茁壮成长起来.共完成博士论文7份,硕士论文10份,本科生创新基金研究报告10份；在读博士生2人,硕士3人.跟随导师,他们明白了科学是一项严谨的工作,除了日常的课程学习和实验,他们也积极走进广袤的野外,怀揣指南针探寻着岩石失落的记忆,手拿放大镜追索着岁月的痕迹……科学的希望,在这里得到延续.
野外考察,条件非常艰苦.长期在外奔波,险情如影随行.在几十年研究过程中,刘良倾注了大量的心血,经历了常人难以想象的艰辛.但令人感到奇怪的是,他对这些苦,都很少谈及,说得最多的还是他心里一直念想的岩石专业.他要的,仅仅是科学研究带来的那份简单的快乐.
绵延阿尔金山脉,苍莽巍峨神秘迷人.峻石峭岩间孕育了无数神奇的传说和美丽的梦想.就是在这片神奇的土地上,刘良纵横驰骋,自由追逐着自己的梦想.终于,在叩问过一块块古老岩石之后,他获得了在群山之巅俯瞰金山神姿,在地球深处探知沧海桑田的快乐.科
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