马杏垣的学术贡献
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发布时间：2022-06-25 13:20
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时间：2022-07-01 17:25
创建解析立学派
马杏垣院士对前寒武纪古老地壳和变质岩区构造研究的持续研究时间最长、研究成果最为丰富，培养出的人才也最多的方面。他深知，研究前寒武纪古老变质岩石的构造，不仅是解决国民经济对矿产资源要求的地学基础，也是认识岩石圈结构构造、探索地球早期历史和起源的关键。从他在苏格兰北部做博士论文搜集资料开始，50年来他从未间断过，“求太古之奥秘，窥元古之真谛”成为他不倦的执着追求。他以重点深入、点面结合的研究方法，带领他领导的科研集体，以五台起家，嵩山为续，东至胶辽，西抵太华，北涉冀蒙，南进康滇，中国绝大多数前寒武纪变质岩区都留下了他的足迹。特别是在那动荡的岁月，他虽身处逆境，仍矢志不渝，十上嵩山，断断续续22载，终于克服了重重的自然和人为的困难，在1981年出版了《嵩山构造变形——重力构造、构造解析》专着和发表了其他相关论文，受到地质界一致好评，被誉为研究之范本，并获得了地质矿产部首批科技成果二等奖。于1983年，又在那里召开了“前寒武纪地质构造现场会”。同年，国际前寒武纪构造演化学术会专门组织中外专家赴嵩山考察。中国地学前辈黄汲清院士读了这部着作后，兴奋地写信向他祝贺，说该书“阐述令人信服，确是中国地质界之重大贡献”。国际地科联构造委员会*Zwart教授也同样予以高度赞扬。
在研究中国前寒武纪地质方面，众多学者侧重从研究变质岩石学入手，但他的研究则以研究变形构造为其特色。他强调变质岩石的形成，是当时构造热事件的必然结果，是地壳深层流动的产物；变质地体的形成，前寒武纪*克拉通的演化是一个不断发展和不断组合的过程。早在60年代，他就从华北地台上变质岩区构造研究出发，深透地洞察到，华北地台原先并不是一个统一的*克拉通，而是由若干变质地块和变质褶皱带组合而成的。他曾用“萌地台”、“萌地槽”，“原地台”、“原地槽”等概念，形象地描述中国东部前寒武纪不同构造单元的性质和演化。并指出：正是由于中国古老变质基底的构造复杂性，才导致中国*构造呈现出“台中有槽、槽中有台”的复杂图像。这创造性的认识，在他的《中国东部前寒武纪大地构造发展的样式》等一系列论着中得到反映，并在1978年全国第一届科学大会上获奖。到今天，有些提法虽已有所不同，但他的这些从实际出发而得出的认识，仍然在影响着中国前寒武纪*地壳的研究。为前寒武纪变质构造研究而奋斗终生的他，却从未固其所得、定其所识，又以他敏锐的目光，注意到板块学说对前寒武纪*地壳研究的重大影响，并不断用更为鲜明的活动地球观深化这门学科的研究。他撰写的《中国前寒武纪构造格架及研究方法》等专着，重点阐明了他对变质构造成因机制的认识。在他古稀之年，仍在为他的《中国前寒武纪》（英文，国外出版）巨着不倦地工作，为中国前寒武纪变质构造研究走向国际而奋力拼搏。
马杏垣院士长期在中国区域地质、构造地质和前寒武纪地质构造的研究中积累了十分丰富的经验。在他从事构造地质学研究的生涯中，早期受施蒂勒“比较构造学”影响，但他在长期的实践中逐渐注意到，传统的比较构造方法有很大局限性。虽然人们区分各种构造和构造类型就要进行比较，通过比较去鉴别，去进行分类；然而，只有应用辩证法，才能对构造现象的内在矛盾运动作出科学的解析。为了探索和建立构造地质学新体系，早已离开教学岗位的他，仍然以很大精力致力于构造方法学的研究。在这一过程中，他十分关注国外先进方法学的进展，从早期苏格兰地质学家创立的几何分析，到以后的Ramsay为代表的应变分析，Hansen为代表的应变相分析，以及Hobbs、Davis等对构造地质学的系统论述，他都以博采众长、为我所用的态度去研读，并以锐敏的洞察力从中发现其精华。通过自己的着述，结合中国构造实际，他把创建的构造解析方法介绍给国人，以《嵩山构造变形》、《变质岩构造工作方法》、《解析构造学刍议》等专着系统论述了构造置换、叠加和构造序列等一系列重要的地质概念。建立起属于自己的构造方法学。他指出：“提出解析构造学是为了探索地质构造教学的一种新体系。”建立起一个能把辩证唯物主义应用于地质构造研究的、以分析地壳内在矛盾为核心的、运用当代最新构造解析方法研究所得的构造学。他倡导：“需要在高度活动的动力地球构造观的指引下，用新的构造方法学，去进行新一代的地质构造实践。”系统地提出：尺度，层次，构造变形场，岩性介质，叠加，置换，序列……等解析构造的八项基本原则。他强调，全面的构造解析应该做到分解与综合的统一，把地球构造当作一个系统来研究；应当把国外将复杂事物分解为简单要素来研究的方法与李四光先生有关构造体系的思想结合起来；从而把中国的地质构造研究带进了一个以辩证唯物构造观为指导的、以现代系统科学方法为特点的多尺度、多因素、多*和多世代构造的全方位动态分析的新领域。河南嵩山、北京西山、大别山、中条山、康滇和赣北等地的实践，使他的这一学术思想得到进一步充实与发展。
花甲之年作贡献
1978年马杏垣教授参加了首次“全国科学大会”并获得奖励；这一年他被推选为第五届全国政协委员。因此，这一年不仅是中国前途命运的转折，对马杏垣院士来说也是一生中的重大转折。从武汉地质学院（原北京地质学院）奉调国家地震局，担任国家地震局副*，兼国家地震局地质研究所所长。已是近花甲之年的马杏垣教授，追溯数十年走过的*、教育和科研的坎坷道路，内心感慨万分。虽然从学术地位上看，数十年的辛勤耕耘和追求，他已是誉满全球的著名地质学家，他自己或与同事一起先后在国内外杂志上发表了近百篇论文，其中有六部论着。他担任了中国地质学会副理事长，中国地质学会构造地质专业委员会主任，兼任《地质论评》、《地震地质》等杂志副主编、主编，全国政协委员，同时担任过“国际地震危险咨询委员会”委员。在当年的国家地震局春节座谈会上，他*满怀，赋诗一首：
年近花甲逢转变，地震战线献余年。
重视实际求实是，四化建设做贡献。
以诗铭志，表达了他在夕阳岁月中的壮志豪情。他又开始在新的地震学术领域中辛勤耕耘。
经过了反复深入的调查研究，马杏垣院士抓住了中国地震活动与第四纪以来的盆地构造有着密切的时空联系这一特点，把开展对*的裂陷作用和伸展构造与地震关系的研究作为主攻方向，开始了地震地质领域中新的探索。过去，他精于前寒武系的构造地质研究，包括燕山、五台山、中条山、嵩山、太行山、秦岭、大别山乃至整个中国东部的前寒武纪的构造演化的研究。从地层层序的对比和划分，构造形迹和构造要素的组合和解析，尤其是对重力滑动构造的构造*、运动方式、形成机制和动力来源的精辟研究，这些地质构造学领域中独树一帜的重要学术思想，很快就在石油、煤田和工程地质等领域中引起极度的重视，并产生了显着的社会效益和经济效益。
由前寒武纪到第四纪，对时隔几十亿年的漫长地质年代，他以顽强的毅力和艰辛的探索，实现了历史性的跨越。在短短的几年里，他又陆续发表了《中国的地震活动性和地震构造》（英）、《华北新生代地堑系》、《论滑覆与岩石圈多层次滑脱构造》等论文。以深部重力均衡调整和热对流作用产生的垂直运动，导致表壳不同层次的水平扩展和横向位移为理论基础，结合中国具体的裂陷和伸展构造实例，深入讨论分析了不同的构造特征、形成机制、发育历史，以及它们和地震活动的联系，此外，他还积极指导和鼓励他的研究生们在变质岩构造和岩石学研究的基础上开展对“多震层”、深蚀断层带和“古震源实体”构造的深入研究，开辟了地震成因研究的新途径。
当时，马杏垣院士又指出了块体构造的研究方向，通过亚板块和块体去阐述中国的岩石圈动力学。他认为块体转动在中国整体构造变形中起着相当重要的作用，对地震预报和减轻地震灾害来说，运用块体模型和均匀弹性模型截然不同。因为在块体模型中变形和应力的格式受相对强的块体与较弱的断裂带控制。这个模型预测的应力应变表现与均匀弹性模型不同。块体模型可以得到构造、地震及古地磁数据的验证。为此他为研究生选择了滇西、阿尔金、华北三个地区开展了块体转动方面的深入研究。
岩石圈动力学树丰碑
改革开放以来，由于马杏垣院士在地质科学上的许多方面所作出的杰出贡献和组织领导才能，尤其是他一直站在地学研究的前沿，赢得了国内外地质界同行的尊敬和赞誉。在担任国际岩石圈计划委员会执行局委员，国际地质科*合委员会构造委员会委员，岩石圈计划喜马拉雅委员会*期间，在促进和组织国内及国际间广泛的学术交流和合作方面作出了许多积极的贡献。
1982年为配合“80年代国际岩石圈计划”，马杏垣院士作为国际岩石圈计划委员会执行局委员向国家地震局建议编制中国岩石圈动力学图集，并出任主编，他以满腔的热情，决心为此作出贡献。作为当时的重点项目，组织了国内31个科研教学单位近200名科学家协同努力，共同完成各类序图、地质基础图、地球物理和地球化学专题图，以及新构造变动、地震活动、各省（区）地震构造及分区岩石圈动力学特征图共68幅。1∶400万中国及邻近海域岩石圈动力学挂图一幅，以及作为说明书的中英文专着。在完成如此浩繁的编图工作中，马杏垣院士不仅在图集的整体设计和总的指导思想方面进行了广泛深入的研究，并努力使之体现到每一幅图件的资料选取、内容表示和表现方式上，而且在组织领导工作中倾注了大量的心血。为了使图集能更好地表达岩石圈动力学的研究主题，并且尽可能多地反映实际资料和有关参数，他采用了多手段、多层次组合和综合的表现形式，达到了理想的效果。在1985年召开的评审会上，数十名国内著名专家一致给予了高度评价，认为图集是“目前国内岩石圈动力学研究方面编成的第一部大型地区性综合图集，在国际上也处于领先地位，具有重要的理论和实际意义及重要的科学价值”。这一成果已被授予国家地震局科技进步一等奖、国家自然科学三等奖、国家图书一等奖、国家科技进步三等奖，并被国际岩石圈计划委员会列为经典出版物，被美国国家科学院图书馆收藏，体现了中国对国际岩石圈计划所作的贡献。
“全球地学大断面的编辑和综合研究”是80年代国际岩石圈计划后五年的又一全球性的综合研究项目。马杏垣院士率先组织各方面人员编制出中国响水—满都拉地学大断面的草图，在前苏联伊尔库茨克的国际地学大断面协调会上展示，受到各国科学家的重视。虽然当时他已临近古稀之年，身体条件已明显不如从前，但是为提高中国地学研究水平，共享国际研究的成果，他又担任了“国家地震局地学大断面的编制和综合研究”主编，成为地震局系统6条断面的编制和研究的总带头人。他不仅从整体学术思想和组织领导方面花费了大量精力，而且兼做其中1条地学断面的编制和研究工作，以作表率，引导大家从新的学术思路和新的理论加以认识和研究，以便赶上或接近国际地学的研究水平。鉴于他的严谨的学风和科学态度，他作为名副其实的科学家和实干家而受到了同行的尊敬和拥护。这6条断面均获国际地学断面委员会评审通过和统一的国际编号，在国际上已出版的二十余条断面中占有重要的位置，并获国内外著名学者的高度赞赏，被授予国家地震局科技进步一等奖、国家自然科学三等奖。
国际地学界著名科学家对马杏垣院士这两项成果给予的高度赞誉，国际岩石圈委员会*K.福格斯（Fucks)1989年8月在美国首都华盛顿第28届国际地质大会期间说：“马杏垣教授主编的《中国岩石圈动力学图集》对国际岩石圈计划作出了卓越的贡献，为其他国家编制这类图件建立了范例。……为所有研究岩石圈动力学的科学家提供了很实用的参考资料”。
国际地学断面计划委员会两任*J.W.H.蒙格（Monger）和H.J.格茨（Gotze），对马杏垣院士主编6条总长八千余公里的地学断面的评价：“以马杏垣教授为首的科学家为全球地学断面计划（GGT）做出了最出色的成果，你们的断面显示了科学上的高水平，并为岩石圈的结构演化和动力学提供了重要轮廓，全世界的GGT工作组都将从你们雄伟的工作和经验中获益。”
“全球变化”是90年代国际全球性的地学界、生物学界的联合研究项目，马杏垣院士作为该项目创始的规划组成员之一，一方面积极介绍和促进，另一方面又在酝酿组织相应的课题，促进这一国际间的联合研究项目在中国的执行和发展 。
