地质学:敲出地球的亿万年演化

2024-02-23 02:00
求学·理科版 2024年4期
关键词:锤子岩石石头

地质学,往大了说是研究地球演化的一种自然科学,与数学、物理、化学、生物并列为自然科学的五大基础学科;往小了说是一门日常是爬山、看景、敲石头、画图的专业。你们对于地质类专业又是怎样的看法呢?

下面,我就来“敲开石头”说点新鲜话,带你们看看我眼中的地质类专业。

本文主角:地质类专业

讲述人:任宏磊·中国地质大学(北京)

适合人群:热爱大自然,喜欢探索自然奥秘、领略地球演化的学生

地质人与野外的“爱恨情仇”

既然是自然科学,我们学地质类专业的学生肯定要投身到大自然当中才能切实掌握书本上那些知识点。从大一的学习实习开始,我们从秦皇岛到北京,一路走一路敲石头,敲出了写本科毕业论文所需知识。到了研一的生产实习,我们已经不满足于在学校周边敲石头,跑到了四川、西藏。所以锤子是我们求学路上的好伙伴,连学校赠送的毕业礼物都是一个锤子形状的U盘。

我喜欢去野外吗?喜欢,打心眼里喜欢。投身野外,不仅可以领略当地的风土人情、品尝当地的特色美食,还可以将书本上二维展布的地层和构造图三维地呈现在眼前。我们在地质点上描述地形、地貌、地层岩性构造的同时,还能将自然界这本大百科全书的其中一页解读出来,亲眼看到古大洋演化过程中的沉积产物,真实触摸到灰岩中三叶虫头甲化石的纹路。在野外,我们不仅敲石头,还捡石头。看到这么多年收藏的奇珍异石和捐赠石头给博物馆收到的证书,我心里满满的成就感。此外,我还送了不少在沙漠中捡到的玛瑙奇石给亲朋好友。

我讨厌去野外吗?讨厌,有时候是真不想去。去野外的时间有长有短,学习实习一般是两三周左右,生产实习一般是两个月左右。然而这已经算是很短的时间了,等工作之后,我们大概每年有三分之一的时间在野外。每次去野外,不只是我一个人担心安全问题,家人们也时刻关注着我的安全问题。在野外的时间越长,家人们就越着急。毕竟野外充满了不确定性和危险性,途中可能会出现突发暴雨和山洪、大雾导致迷路、毒蛇猛兽攻击等情况,我们每次出行都需要携带安全保障品。

敲石头,不单单是为了敲石头

别看敲石头是一个很简单的动作,能从中得到的信息可不少,石头的破碎程度、敲石头时手的疼痛程度都能说明一些科学道理。石头碎得厉害,说明岩石的节理裂隙相对较发育;手疼说明岩石的坚硬程度高,结构较为致密。同时我们还要注意锤击声和锤子的回弹情况,要是锤击声清脆并且锤子有回弹,说明岩石坚硬且风化程度低;要是锤击声哑、锤子没有回弹,并且石头易击碎还有凹痕,说明那是软岩或风化程度很高的岩石。把石头敲碎之后,我们可以拿起碎片观察新鲜的破碎面,岩石的矿物成分、结构构造都能从中看个大概。这时再抬起头看看岩体的分布情况,远眺一下山脉的起伏走势,一部地质演化史就出来了。

在地质人的眼中,山不是山,而是一部历经沧海桑田的纪录大片。火山喷发、矿物结晶、凝灰成岩、地壳抬升、风化剥落、流水侵蚀、化石沉积、褶皱弯曲、定格现状,地质人的工作就是在大自然中找到这部纪录大片的每一帧画面,再把它们组合起来给大家看。可能有人觉得很神奇,好奇地质人是怎么看出来地球如何演化、岩石如何沉积的。虽然我们没有办法亲眼看见这些变化,但是现阶段可以通过地质学的研究方法来逐步展开调查,流程一般是先野外地质调查,然后室内试验、构建模型,最后总结规律。

在美剧《生活大爆炸》中,物理学家谢尔顿总是调侃说“地质学不是真正的科学”。客觀来说,地质学有些学说和假设确实是建立在想象之上的,因为我们不可能去复刻宏观的大陆漂移和海陆变迁。但是地质结论可不是随便得来的,地质人要掌握矿物晶体学、岩石学、矿床学、构造学、地球物理学、地球化学等数十门学科知识和各项试验鉴定、仪器设备使用等职业技能。我们所得出的结论也都是在客观事实的基础上加以科学合理的推断。

研究地质,不单单是为了探求真相

在地质人徒步野外的过程中,可能会发现天然气、石油、矿产、地热、可燃冰等多种可供人类使用的自然资源。这些资源有些可以立刻开发利用以方便人们的生活,有些则可以作为储备资源好好保藏起来。

资源固然重要,灾害也要治理。地震、海啸、山体滑坡、泥石流、火山喷发等地质灾害在灾害界一直排行前列。地质灾害的杀伤力是持久且巨大的,历史上有多次因为地质灾害及其引起的一系列全球性变化导致的生命大灭绝。在顺应自然、尊重自然、保护自然的前提下,我们地质人要做的就是地质灾害治理,尽可能消除地质灾害隐患,确保人类的生命财产安全。虽然我们没有“一拳超人”的爆发力,但是我们有一直敲下去的意志力。

相信大家也能看出来了,地质学诞生的根源就是我们人类对于能源、矿产的原始需求。但是现在随着我们人类活动对地球的影响越来越大,地质环境对人类的制约作用也越来越明显。在探求地球演化真相的同时,如何合理有效地利用自然资源、如何维护人类生存环境、如何恢复废弃矿山地质和生态环境等,都成了当今地质学研究领域的前沿热点。不光是我们脚下的资源,现在月球、火星等我们能够得着的星球资源也开始被“盯”上了,因此也衍生出了星球地质学专业,地质学成了走出地球的首要学科。

地质学类专业学生的毕业去向也因此变得逐渐宽泛起来。中国地质科学院各研究所,各省(区、市)的地质矿产勘查开发局地质大队,中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司、中国海洋石油集团有限公司等石油企业,中国中铁股份有限公司、中国建筑集团有限公司等国有企业的岩土工程勘察相关设计院,户外科普人员等,都是地质学类专业毕业生的主要择业方向。由于我们经常去野外工作,薪资一般为基本工资加上各项野外补贴和绩效,总体待遇处于较高的水平。而且,工程师、研究员或者高校教师的身份也比较有社会地位。

总而言之,地质学与我们的生产生活息息相关,吃的盐巴是氯化钠的矿物晶体,穿的衣服是石油化工的副产物,住的房子要先勘察工程地质情况,行的道路和旅途中的风景也都充满着地质学知识。如果你是一个热爱大自然、喜欢探索地球奥秘的人,欢迎报考地质学类专业。

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