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有三个矿物,竟然都以这个所的人物命了名!

 风吟楼 2019-07-11

 从前慢,从前简单,从前的人专心地做学问,一做就是一辈子,一做便如钻石般永流传。有三个人,他们的名字被命给了三种矿物,于是在这个瑰丽的地球,在任何有矿物的时空里,他们都永被铭记。而且,他们居然都在同一个单位!(中科院地质与地球物理研究所,嘘~低调低调)

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何作霖矿

何作霖先生是我国稀土开发利用研究的首批学者的代表。为表彰和纪念他在矿物学研究领域作出的一系列卓越贡献,2010年,国际矿物协会将产于我国辽宁凤城碱性岩体的新矿物命名为“何作霖矿” (Hezuolinite)。

何作霖矿的晶体结构

生于1900年5月5日,何作霖先生于1926年毕业于北京大学地质系。1927年7月,中瑞西北科学考察团队员、著名古生物学家丁道衡在内蒙古百灵庙发现白云鄂博铁矿。由于何作霖先生擅长岩石矿物的偏光显微镜研究,于是在1933年,先生被委托对铁矿石进行进一步的详细研究。

接到标本后,何作霖先生就像是着了魔,不分昼夜地摆弄着矿石标本,每天都埋头在院子里砸石头、切石片、磨石片。在偏光显微镜下观察标本时,他发现了两种从未见过的矿物,它们使周围的紫色萤石产生一个个褪色的晕圈。先生费尽心思,终于将两种矿物分离出来,经光谱分析证实是稀土矿物。1935年,何作霖先生在《中国地质学会志》 (1935年第2期)上发表英文版论文《Note on some rare earth minerals from Baiyun Obo,Suiyuan》(绥远白云鄂博稀土矿物的初步研究)。这个研究报告宣布了中国稀土矿物和矿床的发现,也揭开了白云鄂博作为稀土矿的一面,而不是只有铁矿。50年代初,先生来到地质所,1958年,中苏两国科学院组成白云鄂博地质矿产资源合作研究队,何作霖被任命为中方队长。以稀土物质成分和利用为重点,进行了矿物学、地球化学、成矿规律等研究,发现了铌、钍、钛等稀有元素矿物,实为祖国的稀土工业贡献不小。

中学时期的何作霖

1929年,何作霖先生结婚

1930年夏,先生在实验室

何作霖先生是中国最早的光性矿物学家,早在1932年就在北京大学开设光性矿物学课,由于缺乏中文教材,先生就自己写了一本,我国第一本《光性矿物学》就是他在1935年编著出版的。30年代初,先生在没有指导的情况下,自己摸索出了来自国外的实验仪器使用方法。1933年,将世界岩矿研究的最新方法引进中国,发表了《用弗氏旋转台研究矿物岩石之方法》等研究文章。1946年,他设计制造了变温盒,解决了长期困扰岩矿工作者测折光率时矿物碎屑在浸油中的滚动问题,为20世纪40-70年代的中国研究者提供了一件测量矿物折光率的新方法。

40年代,先生与他的学生们合影

何作霖先生是我国第一个应用X光进行岩组学研究,并在大学开设岩组学课程的学者。当时的实验仪器不能满足需求,研究很受限。于是先生干脆自己动手制造得心应手的仪器!1940-1941年,他设计制造了一台改进型的德琼-鲍曼式X射线单晶照相机,进一步地,利用X射线衍射原理,于1943年自己设计成功制造出世界上第一台X射线岩组相机,他是第一个对X射线照相技术有发明创造的中国人。他陆续发表了《用X光研究岩组之方法》等研究论文,为提高我国岩组学研究水平做出历史性贡献。

今天,何先生离开我们有半个世纪了,许多记忆都不可避免地随着时何作霖先生间的流逝而淡灭,但是何先生的几个世界第一和中国第一是永留史册的:发现世界上最大的稀土矿床,发明了世界上第一个X射线岩石组构照相机,撰写了世界第一部赤平投影的专著、第一部中文光性矿物学教程……

2010年5月5日,参加何作霖院士诞辰110周年的代表在其雕像前合影

何作霖先生被人们尊称为“中国稀土矿床之父”,是完全名副其实的。而在地质研究所的弟子们,也做出了卓越的贡献,现已退休的张培善先生就是其中一位。

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张培善矿

日本矿物学家岛崎等在与本所合作开展白云鄂博矿物的研究时,发现了一种新矿物,特别将此矿物命名为“张培善矿”(Zhangpeishaniet),以表彰他对白云鄂博矿物学研究的巨大贡献。目前已由国际矿物学会(IMA)批准,新矿物和命名正式成立。“张培善矿”(Zhangpeishaniet),主要成份为 BaFCl,它是一种带有些白色条纹和玻璃光泽的透明无色晶体。

张培善矿标本(现保存于我所)

张培善先生青年时怀着报国的信念,在山东大学地质矿物学系学习并于1952年毕业。张培善先生曾以诗记述大学岁月:“山东青岛大学路,地矿系内习矿物,莫道系小人丁少,师生团结多相助。理论实践学并重,尔后工作定基础,埋头耕耘岁月稠,星移斗转知几度。” 毕业后,他决定继续深造,又考取了中国科学院1955年招收的第一届研究生,师从何作霖院士。

20世纪50年代初,中科院地质研究所领导与岩矿室全体实习人员合影

前排右八为当时岩矿室主任何作霖,前排左七为所长侯德封

1956年夏,张培善先生根据导师的指引跟随自苏联学成归来的司幼东先生(也是一位了不起的先生,了解更多请搜索本站“司幼东”)参加了中苏科学院白云鄂博合作地质队的工作,学习野外地质工作方法。他从中学习到许多苏联先进的经验和工作方法,学术水平也有了飞速提高。1957年张培善先生赴白云鄂博,调查和研究稀土矿物,独自在主矿上盘发现了稀土铌钽矿物易解石及其富集带,他成为包头白云鄂博矿床研究(继铁矿和稀土之后)的第三个里程碑———铌钽矿物的发现者。这一发现大大扩展了我国的铌矿资源,从而使白云鄂博成为我国最大的铌矿资源基地,使矿区范围从原来的东西长16km,延伸了一倍以上(大于32km)。

中科院地质所研究组与外国学者考察白云鄂博,右一为张培善先生。

在此基础上,他带领学生全面深入地详细研究了我国全部已知稀土矿物,提供了一百二十余种稀土矿物的矿物学数据。提出稀土氟碳酸盐类矿物中的晶变系列理论、以及白云矿床中轻稀土富集异常的规律等,使我国的稀土矿物学研究达到世界先进水平。

包钢档案馆《包钢志第九编》(科学技术志)中,详细记载了包钢白云鄂博矿的三大发现:铁矿、稀土矿、铌钽矿,并表明铁矿的发现者是丁道衡先生(1927年),稀土矿物的发现者是何作霖先生(1935年),而铌钽矿的发现者就是张培善先生(1957年)。

1986年,中国科学院稀土办公室布置开展南方离子型稀土矿研究课题。张培善等和贵阳地球化学研究所分别赴南岭一带考察,跋山涉水走遍了赣南的山山水水,以及华南地区的离子型稀土矿区和矿点,详细研究了许多离子型稀土矿矿山地质,查明了稀土转移富集的条件和规律,阐明了离子型稀土矿的成矿机理和过程。发现稀土地质演化的三次富集规律,并依据地质和气候条件,指出我国北纬28度线以南为该类型稀土矿的远景区,参与主编了《华南离子型稀土矿地质、矿物、地球化学》专著。

张培善先生


文革后的先生虽已年过五旬,但先生的科研热情重新焕发,科研工作也进入了丰收季。1986年,他和陶克捷编写的《白云鄂博矿物学》出版,1989年,他们与地球化学研究所共同完成的《白云鄂博矿床矿物学地球化学综合研究》获国家自然科学二等奖。1995年,他和杨主明、陶克捷等人编著的《中国稀土地质矿物学》(英文版)出版。1999年,他和宋仁奎等人完成的《中国稀土矿物学研究》获中国科学院自然科学二等奖……

张培善先生部分学术论著

张培善先生(左2),其余科学家孙枢(左一)、钟大赉(右2)、马福臣(右一),图片拍摄于2009年

张培善以何作霖先生为榜样,其言传身教也进而影响了他的学生杨主明。

白云鄂博稀土矿物研究小组合影。杨主明(右二)与老师张培善(右三)

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“杨主明云母”

杨主明云母(Yangzhumingite)的显微照片,红色箭头标识

杨主明云母

白云鄂博是我国发现新矿物种数多的地方,是矿物学上的一块宝地。自上世纪 50 年代以来,在那里已发现的新矿物就有十余种之多。 进入二十一世纪以来,我所与日本等国外科研机构合作,在内蒙白云鄂博矿床又发现了5种新矿物,其中三种新矿物先后已获国际矿物学会新矿物、命名和分类委员会(IMA-CNMNC)批准,以我所科学家命名:即本文介绍的“何作霖矿”、“张培善石”和“杨主明云母”,另外两种分别是氟四面体铁金云母和氟木下云母。

 

杨主明教授及其编写的书

杨主明教授为人低调,专心于研究,现在是中国科学院地质与地球物理研究所研究员、博物馆馆长。1990年在中国地质大学获矿物学博士学位,同年到研究所做博士后研究,后留所从事矿物学研究工作。先后在奥地利维也纳大学和英国自然历史博物馆做合作研究。在国外学术刊物上发表第一作者论文20多篇;发现三种新矿物以及多种结构变种。如今仍在从事科研工作。

杨主明教授师从张培善先生,传习了以身作则、刻苦认真、一丝不苟的工作精神。同时,他为了尊敬和纪念老师之师,特将他和课题组在辽宁省萨马地区发现的一种碱性络合物中硅钛铈矿群类的新型稀土矿物命名为“何作霖矿”,并获得国际矿物学会的批准。“何作霖矿” 的矿物学数据,发表在国际和国内的专业学术刊物上,使新矿物和矿物命名正式成立。这是他们献给老师的最好礼物。

高山仰止,景行景止,师者之德有如微风,润化着学生。从二十世纪到二十一世纪,这师徒三代还有一批同行的人,使中国变为世界公认的稀土大国。


参考

[1]《何作霖院士——中国稀土矿床之父》,地质出版社

[2] 窦学宏,品高德自重 润物细无声——贺张培善先生九十华,形象,2014Vol(362) No.5

[3] 杨主明,稀土成果研究,中科院地质与地球物理研究所网站

[4] 张培善,王中刚,白云鄂博发现三种云母族新矿物:杨主明云母、 氟木下云母和氟铁金云母,矿物学报,2013

[5] 谢先德,辽宁凤城碱性岩体中的稀土元素新矿物——何作霖矿,地球化学,2012


美编:王日晶
校对:陶   琴

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