何紹勛

何紹勛

何紹勛,構造地質學家。重視構造地質幾何特徵的研究,在韌性剪下帶及其成礦控礦作用、地質斷裂的擴展和雁行構造的力學成因等方面進行了開創性工作,將構造分析方法直接套用於找礦實踐中取得良好效果。積極倡導構造地質學的實驗研究方法,進一步完善了其學科和方法的體系。在構造地質基礎理論和成礦理論研究中貢獻卓越。

基本信息

簡介

何紹勛 何紹勛

何紹勛,祖籍廣東省番禺縣,1920年7月21日出生於北平(今北京),1932年隨父母遷往廣州。1938年,受其父親——中國著名礦業教育學家、地質學家、北京大學早期工科主任兼地質系主任何杰的影響,何紹勛高中畢業後考入中山大學地質系。1940年轉學到西南聯合大學地質地理氣象系,於兩年後畢業,獲理學學士學位。1942年至1946年,在四川省地質調查所任技佐、技士,積累了較為豐富的野外實踐經驗。隨後在廣東省立文理學院和廣西大學任教。

1952年,全國高校進行院系調整,何紹勛由廣西大學礦冶系調人中南礦冶學院(後中南工業大學,今中南大學)地質系任副教授,成為構造地質學的主講教師。不久,該校成立構造地質教研室,由何紹勛擔任主任。從此,他開始了長期構造地質學科的教學和科研工作。

何紹勛是全國政協第七、第八屆委員會委員,湖南省政協第六、第七屆委員會副主席,湖南省社會科學院第三、第四屆副院長,“滿腔熱血做事,兩袖清風做人”,為國家富強和人民幸福奉獻了一片赤誠丹心。

簡歷

1920年7月21日 出生於北京。

1938~1940年 在中山大學地質系學習。

1940~1942年 在昆明西南聯合大學地質地理氣象系學習。

1942~1946年 任四川省地質調查所技佐、技士。

1949~1950年 任廣東省立文理學院講師。

1949~1951年 任廣西大學地質系副教授。

1952年~ 任中南大學副教授、教授、博士生導師、普通地質教研室副主任、構造地質教研室主任、校學位評定委員會委員。

1998年 退休。

科學成就

20世紀50年代初,中國構造地質學科處於艱難起步階段,教材不足,人才匱乏,基礎理論研究還比較薄弱,學科體系和研究方法尚不夠完善。何紹勛接手學科的教學和科研工作,當時面臨的首要任務是開展教學工作,而教材是教學順利進行的基本條件。當時,中國構造地質學教育普遍都使用國外的教材。為了編著既反映國外研究的最新成果,又結合中國國情的教材,何紹勛開始通過各種途徑大量查閱和翻譯外文文獻。為解決本校地質普查和勘探專業學生的教材問題,1952年和1959年他兩次編寫具有一定特色的講義。1980年起,他擔任地礦部高等地質院校教材編審委員會構造地質學編委會顧問,先後主審了高等學校教學參考書《岩石有限應變測量和韌性剪下帶》和高等學校教材《構造地質學》,校審了美國Ragan編著的《構造地質學》中譯本等。在審定教材和教學過程中,他糾正了原國內外教科書中的簡單剪下應變、牽引斷層等概念的錯誤。

結合教學工作,何紹勛發現,只有對各種地質構造的形態、產狀、規模及其組合形式和相互關係進行觀察、描述和測量,即進行幾何形態的觀察和分析,才能為揭示地質構造成因提供翔實的依據,因此,他特別重視構造幾何形態的研究,1979年,出版《構造地質學中的赤平極射投影》專著。該書無論是理論性、系統性還是實用性,都遠遠超過國外普遍使用的F.C.Phillips所著《The use of Sterographic Projection in Structural Geology》,使赤平投影迅速在國內普及套用,成為地礦工作中的基本研究方法之一。該專著現已成為全國構造地質學統一教材和這一領域重要的參考書。

應變分析是國際構造地質學領域中研究變形岩石的一種重要手段,但因計算程式複雜、假設條件太多,尤其是1893年美國貝克爾提出的斷裂原則、有限應變分析與應變橢球體等概念被否定等原因,應變分析長期以來一直未得到國內地質工作者的重視。何紹勛迎難而上,1980年,在國內率先開展和推廣岩石有限應變分析。他在校內外多次講授,並在《地質與勘探》雜誌上發表《變形岩石的應變分析》,系統介紹其研究成果。他在日本山烏本利彥和池田幸夫的代數法基礎上,指導一名博士研究生(簡稱博士生)創立了“改進的代數法”,並於1986年用於研究白銀廠銅礦(簡稱白銀)露天礦區的成礦作用問題,證明該方法不但適用於橢圓形標誌物的共軸變形,也適用於簡單剪下變形。

1973年至1975年,何紹勛深入錫礦山礦區,利用顯微構造和組構分析,進行礦田構造的研究,寫出了科研報告,對中國開展顯微組構分析技術的運用,起到了推動作用。他應邀在全國岩礦學術會議上進行顯微組構分析技術專題講座,《地質與勘探》編輯部還特約他撰寫了《岩石組構分析簡介》一文。1984年,他在國內最早開展磁性組構分析的研究,該技術在白銀的套用取得了良好效果。

在多年教學和科研工作中,何紹勛深切感到,模擬實驗是構造地質學不可缺少的研究步驟,便加以積極倡導和實踐。1983年,他指導博士生在國內率先進行了具界面的三維光彈實驗,為研究構造應力場提供了實驗證據。為了加強岩石變形和構造模擬等方面的實驗,他克服種種困難,在缺少場地和經費的條件下,安裝了高溫高壓岩石變形和添置了G-M-Y02型構造模擬系統的實驗儀器,從而在1988年建成國內高校第一個可以同時進行等效材料和構造形態兩種模擬的綜合構造變形實驗室。通過它,何紹勛和同事們先後進行了鉀長石和花崗岩的高溫高壓變形實驗,在國內首次進行大理岩在不同條件下的非共軸變形實驗,以及在國際上首次對煤進行系統的高溫高壓實驗研究。1989年,何紹勛與研究生一起利用G-M-Y02實驗儀,在國內首次進行褶皺構造變形的模擬實驗,根據實驗結果對國際上已公認的以20世紀60年代Biot、Ramberg等創造的“主波長理論”進行了修正,為充實該理論做出了重大貢獻。至此,何紹勛基本上進行了構造地質學的幾何形態、成因分析、模擬實驗三種方法的研究,從而建立了較為完整的構造地質學的方法體系。

開創斷裂構造邊緣學科的研究

在構造地質中,斷裂現象是最基本的構造類型。其中,雁行斷裂是一種常見的斷裂形式,是人們研究斷裂性質與成因的重要構造現象。它被含礦物質充填後可以形成有經濟價值的礦脈,因此,其研究受到廣大地質工作者的普遍關注,但對其研究仍然不很成熟。如對它的形態分析只限於平面上的簡單定名,力學模型的設計也比較簡單,而在成因上,則一般認為是剪下變形的產物等等,因此,大量的研究還需深入進行。

1983年,何紹勛指導一名博士生,深入西華山鎢礦,對鎢礦脈的雁行構造進行了實地考察,並對多年礦山開採所積累的地質資料進行統計分析,發現礦脈的雁行和側羽的構造分布廣泛,形態奇特,尤為引人注目。他們經過幾年深入現場的細心觀測,從分析其礦脈在三維空間構造形態的變化特徵入手,認為應力方位的鏇轉使完整礦脈發生分裂而產生的雁行構造完全不同於剪下變形所產生的雁行斷裂,並把這種構造稱為“鏇轉型”雁行構造。這一研究成果於1998年在《地質學報》發表後,很快得到了美國Stanford大學著名學者D.D.Pollard的好評。為了驗證理論分析的結果,他們還進行了具界面的三維光彈模擬實驗,取得了階段性的成果。

1991年,美國Stanford大學的著名學者Olson和Pollard,在觀察變形岩石和進行數據模擬實驗的基礎上,認為由相鄰斷裂的應力干擾,同樣可以產生雁形排列型式,完全不需要剪下變形的參與。何紹勛進一步論證了雁形斷裂的應力干擾成因,建議設立雁形脈列的新成因類型——“應力干擾型”雁形排列,從而把它按成因系統劃分為剪下型、鏇轉型和應力干擾型三種。

在國家自然科學基金的資助下,何紹勛率課題組採用赤平投影方法,建立了完整的三維雁行型式系統。在此基礎上,他們模擬西華山礦脈鏇轉的過程,建立了該斷裂的鏇轉模型,初步探討了其斷裂形式的幾何特徵。

在礦脈雁行斷裂機制和力學特徵研究取得重大進展的同時,何紹勛等又將研究目標轉向形成礦脈斷裂的力學機制和控制其發展的構造地質條件。他們通過對西華山鎢礦中段礦脈群斷裂密度和斷裂應變的完整測量和計算分析,發現礦脈群具有很高的斷裂擴展程度和在其擴展過程中呈上升趨勢的擴展驅動應力,並進一步論證了岩體界面作為重要的邊界條件在控制礦脈群擴展中的力學效應。這一成果與國外在均勻的無限界質中研究的礦脈擴展力學性質的結論正好相反,因而是對這一研究方向的重要發展,完善了對礦脈斷裂擴展條件與過程定量研究的理論和方法。

礦脈圍岩蝕變是地質中的一種重要現象,但長期以來人們習慣於用純化學的方法進行研究。何紹勛等引進斷裂力學方法對它重新進行研究,通過液壓致裂及斷裂應力場分析,論證了礦液進入圍岩的通道和速率受斷裂應力條件控制,劃分了動、靜和應力腐蝕的三種擴展狀態,發現並闡述了礦脈與圍岩蝕變寬度的變化規律,這是在構造地球化學領域內一項具有獨創性的成果,對礦床學及找礦勘探學的發展也有重要意義。

韌性剪下帶及成礦構造研究的突破

20世紀70年代末,對剪下帶的研究主要側重於離地表較近的脆性剪下帶,而對發生在深層高溫高壓條件下的塑性(韌性)剪下帶研究,國外才剛剛提出,國內則少有涉及。1979年,何紹勛在國內率先開展了韌性剪下帶及其成礦關係的研究。在國家自然科學基金資助下,他開展了對位於廣東省中部的吳川—四會斷裂帶的研究。該斷裂帶一直為廣大地質工作者所矚目,並被賦予“大斷裂帶”、“斷裂動力變質帶”等名稱。何紹勛領導的課題組對該斷裂帶的範圍、組成、構造特徵及演化歷史進行研究,特別是對斷裂帶及其與金礦的關係進行了深入系統的探討。何紹勛等認為它其實是一個大型的斷裂構造綜合體,也就是由深到淺的不同構造層次,從韌性到脆性的不同變形域,經歷了多期構造演化而成的綜合體,包括斷裂本身、斷塊構造及伴生的岩漿岩體等。該綜合構造帶內的河台、永寧等地段就屬於“韌性剪下帶”,這是在國內首次發現區域性韌性剪下帶。

位於吳川—四會斷裂構造綜合體西北部的河台金礦是20世紀80年代發現的規模大、品位高的大型礦床。以前,對該金礦床控礦構造的性質與成因的研究很少注意其韌性剪下帶性質。1986 年,何紹勛等在研究中發現,該金礦的礦田構造為深層韌性剪下帶,該帶由高村、雲西等數十條次級含金韌性剪下帶所組成。在以後六年多的時間裡,何紹勛等對剪下帶與金礦床的關係進行了較為系統的調研。1992年,他們初步建立了剪下帶型金礦的成礦模式。同年,他們對廣東北就新洲金礦床成因機制進行深入研究,認為新洲褶皺式逆沖推覆構造屬於剪下帶型金礦床之一,形成於印支—燕山期。

同年,何紹勛的課題組在甘肅禮岷金礦田首次提出和運用構造應力場分析法,根據成礦域的劃分和預測,並在生產部門已確定的“無礦區”內發現了新的金礦成礦的重要線索,受到地方政府和生產部門的表揚和獎勵。同時,何紹勛等在河南洛寧、青海阿尼瑪卿山、雲南蘭坪—思茅、甘肅北山、湖南桃林等地區所承擔的國家攻關項目、部級重點區帶項目的研究中,運用並發展了伸展構造和推覆構造理論,提出了新的成礦定位條件,取得了金、銅等礦產找礦的重要進展,為建立和發展成礦預測新理論、新方法做出重大貢獻,1991年獲得國家教委科技進步三等獎。

評價

回顧何紹勛過去的歲月,年已八旬的何紹勛感慨最多的,還是教書育人這一平凡而偉大的工作:“我熱愛我的教育事業,希望學生青出於藍而勝於藍是我一貫的教育信條。為此,我願做一架人梯。”

從1949年在廣東省文理學院任教到1979年開始指導碩士研究生,1982年指導博士生,再到1987年招收博士後科研人員,何紹勛的工作不斷邁上新台階。以他為學術帶頭人,在中南大學形成了構造地質學碩士、博士、博士後三個層次的學術梯隊。由於他的創造性工作和突出成就,從1985年起他連續三年獲得學校先進教師和優秀指導教師的稱號。他已培養博士後、博士和碩士研究生29名。

何紹勛開展研究生教育,注重培養學生的創新精神和實踐能力。但他經常提醒學生,創新不是無源之水、無本之木,而是需要前人大量的研究成果。在中國構造地質學科遠遠落後於國外的情況下,何紹勛一方面把文獻檢索、學習和借鑑國外科技信息作為研究生培養教育的重要環節,另一方面,強調研究生學習有關的邊緣學科知識,並親自為學生安排相關課題,聘請專門教師講課和輔導。為了培養研究生的實驗研究和實踐的能力,何紹勛建立實驗室,指導完成了一些重大實驗,使實驗研究成為構造地質學研究和研究生教育中的重要環節,為該學科科研和研究生教育揭開了新的一頁。

何紹勛在學校從事教學和研究生培養的同時,還應邀根據知識更新和人才培養的需要,以短訓班和講座方式,為冶金部技術幹部進修學院、湘潭礦業學院,以及其他部委所屬的地質隊講課,培訓了一大批用構造地質科學知識武裝起來的理論和實際工作者。

何紹勛熱情謙虛,平易近人,關心學生成長,體貼學生生活。改革開放時期,學生的思想比較活躍,他經常以平等的身份和大家促膝談心,進行實事求是地分析。他根據自己的複雜經歷,勸告學生要有正確的政治方向。對學生存在的缺點和過失,他一方面及時明確地提出批評,另一方面則是耐心等待學生逐步地提高認識和改正缺點。由於他處處設身處地為學生著想,極大地激勵著學生更加發奮地學習和工作,一批批學生在他的精心培育下走向更高深、更廣闊的學術領域和事業天地。在他們當中,有的對雁行斷裂和斷裂力學分析等方面深有造詣,為生產部門解決了一些實際問題而受到表彰,成為學術帶頭人;有的進行了具有國際先進水平的大理石在不同條件下剪下變形試驗,對深源地震機理提出了新的認識;有的根據原電池實驗的結果提出了一種新的壓溶機制;有的遠赴英、美等國訪問,在國際相關領域開展了卓有成效的工作。

何紹勛“甘為人梯”的思想不僅體現在教書育人身上,他的心思還牽繫著祖國的富強和人民的幸福。他早年曾為出國學習而加入國民黨,後不滿於時弊而脫離其氣象部隊,成為一名普通的教員。1957年,何紹勛加入中國農工民主黨。“文化大革命”結束後,他一面積極投身教學和科研,一面參加政協活動。在參加全國政協活動期間,他曾多次進行大會書面發言,提出的書面建議有數十份,其中兩篇被《中外科技政策管理》和《人民政協報》轉載,一份《深入開展反腐鬥爭的建議方案》的書面建議獲全國政協第七屆四次會議的優秀提案獎。

時光悠悠,歲月如白駒過隙。何紹勛雖年過80,但仍精神矍鑠,樂觀開朗,筆耕不輟,奔波不止。他正在對新興領域——變質核雜岩體進行深入研究,發現了不同於分布在大陸板塊邊緣或板快之間的活動帶內,而是圍繞著盆地呈環帶狀分布的河北省及其附近的十幾個變質核雜岩體。同時,他在收集整理構造地質學的研究成果以便結集出版。而下基層,做家訪,收集建議和意見始終是他一如既往的社會工作。只要生物鐘的鏈條一天不折斷,何紹勛就會一天奏響生命的最強音;只要一天青春不老,何紹勛就會一天“老驥伏櫪,志在千里”。

主要論著

1 何紹勛.構造地質學中的赤平極射投影.北京:地質出版社,1979

2 何紹勛.變形岩石的應變分析.地質與勘探,1982,18(2):1~8

3 王煥金,何紹勛,段嘉瑞.甘肅白銀廠露天礦區有限應變的初步分析.地質論評,1986,32(5):447~453

4 何紹勛,王煥金.論影響變形岩石應變分析的因素.科學探索,1986,6(4):63~69

5 何紹勛,張曾榮.構造地質專用投影網.地質與勘探,1987,23(3):32~36

6 何紹勛,奚小雙.對江西西華山鎢礦脈雁行構造成因的初步探討.地質學報,1988,62(1):31~42

7 何紹勛.赤平投影在構造地質學中套用的進展.地質科技情報,1989,8(3):35~42

8 He Shaoxun,Peng Ensheng,Duan Jiarui et al.Structural Characteristics of the Wuchuan-Sihui Fracture Zone,Souteast China.J.CENT.SOUTH INST.MIN.METALL.1989,20(4):331~33

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