饮水思源 ——忆金耀华先生培养岩矿和矿床地质人才

2015-12-25


孙延绵

(一)

金耀华先生是我国地质界、矿冶界的知名矿床地质学家和岩矿专家。

金耀华1907年3月出生于湖北武昌[1]。1932年毕业于北京大学地质系,随即留校任李四光教授所授构造地质学助教。抗日战争爆发后,于1941年-1942年辗转云南昭通资源委员会矿产测勘处任地质工程师,从事地质调查工作。后调往重庆北碚中央地质调查所工作。先生从1941年-1950年期间著述丰富。在中央地质调查所期间,编著了《中国矿业纪要》一卷。其他论著有《等碳线所示之四川可能产油区》(金耀华、阮维周,1941)、《云南文山县玉树乡母鸡冲间地质矿产》(地质论评,1943年第8卷,金耀华、杨博泉)、《云南文山老君山白钨矿床之成因及其意义》(地质论评,1943年第8卷,金耀华、杨博泉)、《河北密云县境钨矿初步研究》(金耀华,1950)、《河北蓟县马伸桥下营及黄岩关一带锰矿之成因及其经济价值》(金耀华,1950)

新中国成立后,上世纪五十年代初期评定技术职称时,评定金耀华为二级工程师,在重工业部中央有色局地质勘探公司等单位任职,曾参与筹建重工业部地质局矿物原料研究所(冶金部北京地质研究所前身)。在“一五”计划期间和以后先后任所岩矿室主任、冶金部地质研究所矿床研究室副主任,主持和指导岩矿鉴定和矿床地质研究。同时还兼职国家十二年科学规划国家科委物质成分研究组负责人。1958年和1961年分别主持和指导云南会泽铅锌矿床物质成分研究和贵州玄武岩型铜矿地质研究。1959-1964年先后指导湘西铝土矿、湖南宝山铜锡多金属矿和贵州万山汞矿等大中型矿床地质研究,并参与撰写研究报告。

(二)

岩矿鉴定和矿床物质成分研究是地质勘查工作的重要组成部分。金耀华先生为发展我国冶金、有色地质事业,培养岩矿和矿床地质人才作出了杰出的贡献。早在第一个五年计划期间(1953-1957年)全国掀起大规模地质勘探和矿山建设高潮,急需专业岩矿人员。为此,重工业部地质司提出以举办训练班的形式,培养所需要的人才。于是决定在沈阳举办学习班,选请著名岩矿专家金耀华先生和宫显光、房鉴政、邢抚安、李成凡等工程师组成精干的教研组任教。学员来源,主要是重工业部长春地质学校金属矿勘探专业应届毕业生和给东北地质勘探公司、鞍钢地质勘探公司代培10名学员,共计开班学员60多名和两名辅导员。这60多名学员就是给冶金、有色地质系统培养的专业岩矿鉴定技术骨干,并以“传、帮、带”方式,使冶金、有色地质系统的岩矿工作迅速发展壮大。到了上世纪六十年代,冶金、有色地质系统的地勘公司(局),以岩矿和化学分析专业为基础成立了地研所和大中型勘探队都设立了岩矿室(组),已能承担大量岩矿鉴定任务和矿床物质成分研究。

金耀华先生在办完岩矿班后,立即回京发挥他懂英语、懂岩矿鉴定所需要的仪器设备的优势,积极协助冶金部供应部门进口国外岩矿仪器设备,为发展冶金、有色地质事业有人、有仪器设备做出了重要贡献。

(三)

金耀华先生治学严谨,因材施教。在上世纪五六十年代,他为冶金部北京地质研究所(本院前身)培养岩矿和矿床地质人才时,他说不搞“拔苗助长”,急于求成。要实事求是,因材施教,培养人才。对刚分配来的大中专应届毕业生,根据其学历和所在院校的教学特长,划分出工作实习三种类型:一是大学本科生(理科院系,如南大、北大等的学生)实习期为半年至一年后可独立承担科研项目;二是大学本科生(工科院系,如北京地质学院、中南矿冶学院等的学生)实习一年后可独立承担科研项目;三是大中专生实习为一年至一年半后可独立承担中型以下的科研项目。实习期间,要学好、练好岩矿基本功,在已学过光性矿物学的基础上,通过系统观察标准的光薄片和大中型矿床的光薄片,达到能熟练地操作偏反光显微镜、费氏旋转台、折光仪、显微光度计、显微硬度计等岩矿仪器。能够独立观察、解释岩石、矿石的结构构造及其矿物生成关系。有了这样的基础、能力,由金耀华先生的得力助手邢抚安、房鉴政两位工程师带领下,分别到辽西杨家杖子钼矿、辽宁八家子铅锌矿等和湖南瑶岗仙、赣南岿美山、大吉山等地钨矿山,边工作、边学习,为即将投入矿床地质研究工作,打下良好的基础。

金先生诚恳待人,有求必应,热心指导,言传身教。为及时答疑岩矿鉴定方面的问题,就在他的办公桌上,放着一台偏光显微镜,随时给予鉴定薄片中的可疑矿物和讲解有关问题。而且到野外作地质调查时也是言传身教,以身作则。如1958年他带领专题组开展国家十二年科学规划的科研项目,即云南会泽铅锌矿中稀散元素查定时,要到现场踏勘并系统取样。为获得第一手资料,要深入到以前土法开采的旧坑道里调查。当时他已年过半百,仍坚强地同年轻人一道,以腰弯90度,手脚并用,边爬、边观察、边取样、边讲解和理论联系实际解说重要地质现象。

(四)

金耀华先生在上世纪五六十年代,为本院培养岩矿鉴定和矿床地质研究人才,成为本院科研工作的中流砥柱。这批人才,在八十年代国家开始评定技术职称时,大多数都被评为教授级高工,不少是业内知名专家。他们具有较深的地质理论基础,又有丰富的地质科研实践经验以及创新能力。这批人才堪当重任,承担过国家矿产资源勘查、开发领域中的科技攻关重大科研项目。这批人才是上世纪六七十年代的年富力强中年矿床地质学家。如今均已年逾七旬,他们对金属矿床和岩矿鉴定,颇有研究:

1.金属矿床成矿理论研究,成果卓著。在上世纪八十年代初期,本院当时知名的中年矿床地质学家姜齐节发展了“卤水成矿”理论说,提出了“渗流热卤水成矿作用理论和成因标志”[2]。他的科研小组1978年至1979年在进行大量野外地质调查的基础上,根据我国主要铁矿和有色金属矿床形成地质环境和与此有关的5000件硫同位组成数据,进行颇有创新性综合研究。其研究成果,由研究小组姜齐节、刘东升、陈民扬等在《地质与勘探》(1980⑴,⑵)发表了《论渗流热卤水成矿作用的意义与成因标志》论文,吸引了地质界的广泛关注和应用。中国地质学会理事长、著名地质学家黄汲清在1982年庆祝中国地质学会成立60周年作的大会学术讲演,列举了渗流热卤水成矿作用研究,赞誉“近年来‘卤水成矿’问题得到了探讨,一些中年学者根据金属矿床的实际资料和同位素的数据,提出渗流热卤水成矿的重要意义”。

2.铜矿主要矿床类型的研究,成果斐然。铜矿是我国紧缺矿种,国家对此极为重视。为保矿山、保建设,奥门永利误乐域自五十年代以来,矿床地质研究室组织矿产地质学家,开展大量地质调研工作,积累了丰富的铜矿科研成果和资料。施林道等结合找矿勘探较系统地总结了我国矽卡岩型铜矿、变质岩型铜矿和海相火山岩型铜矿等三大类型的铜矿成矿规律和找矿标志以及编制成我国第一份《海相火山岩分布图(1:400万)》。成果表达方式撰写专著出版交流[3],如《矽卡岩铜矿八十例》、《华北陆地及邻区有色金属矿床地质》、《海相火山岩与金属矿床》等和以署名为桂林冶金地质研究所①铜矿组发表在《地质与勘探》有关铜矿研究成果的文章或论文。

3.对赣南石英脉型钨矿床沉淀分带的研究,有依据地提出是“顺向分带”的新认识。在上世纪五六十年代期间,矿床地质界,对找矿勘探有重要指导意义的南岭钨矿床沉淀分带,是“逆向分带”,还是“顺向分带”的认识颇不一致。据冶金部南岭钨矿组介绍:关于钨矿床的沉淀分带,有不少人认为南岭钨矿具有普遍的“逆向分布”规律,即气化高温矿物,富集于矿床上部,中低温矿物主要分布于矿床的中下部,但都没有提出实际资料依据。自六十年代以来,南岭钨矿组根据一些重点矿区的系统研究,发现矿床的沉淀分带基本上都是顺向的,并引证冶金部北京地质研究所钨矿专题组的研究成果[4],即1962年至1964年间,冶①桂林冶金地质研究所系本院前身冶金部北京地质研究所于1970年搬迁到桂林与桂林冶金地质学校合并的名称。金部北京地质研究所同江西冶勘613队、615队密切合作,对赣南钨矿岿美山、大吉山矿床主矿脉的矿物分布部位进行坑道编录和矿物比量统计等系统研究,显示是“顺向分带”地质特征,即黄铜矿、黄铁矿等硫化物主要分布于矿脉上部和中部上段,矿脉中部以黑钨矿为主,锡石含量相对较高。至矿脉下部发育辉钼矿化。这表明“顺向分带”对深部找矿勘探,矿山周围探边摸底、深部探矿、开采,均有重要指导意义。自新世纪以来,在老矿山深部探矿颇有成效,探获不少盲矿体,有的还达到大中型矿床规模。

4.岩矿鉴定为选冶生产实验,鉴定疑难矿物和工业矿物,成效卓越,仅列举三个事例:

事例一:1961年冶金部北京矿山研究院选矿室在做寿王坟铜矿选矿实验时,发现铜精矿里有一种黑色矿物影响铜精矿品位下降,急待要知道是什么矿物及其物理化学性质。于是,矿床室邢抚安工程师给予鉴定。他是金先生的得力助手,有丰富的岩矿鉴定经验。他用反射偏光显微镜观察这个黑矿物光片,看到有显著的反射多色性和强非均质性、反射率中度等重要特征。据此,他认为这是一种含铜硫化物少见的墨铜矿。随即用X—射线粉晶分析验证,果然是墨铜矿,并将岩矿鉴定成果提供给选矿实验组应用。选矿实验组根据所提供的含有墨铜矿的矿石物质组成和矿物化学特征,采用水冶—浮选联合流程进行处理,取得了良好效果。随后,也将墨铜矿的研究成果以论文形式撰稿一文《某地产难选矿石物质组成及其中墨铜矿的初步研究》[5],提交给中国地质学会第三十二届学术年会选入论文集中交流。

事例二:为金川铜镍矿选矿试样首次发现有砷铂矿做出了积极贡献。这是发生在1961-1962年上半年期间,冶金部北京矿山研究院选矿室在做金川铜镍矿选矿实验时,发现铜镍精矿中有铂族元素富集。选矿人员当时不知道有什么铂族矿物使其富集,急待查明。于是,请求院矿床室岩矿组给予鉴定是什么铂族矿物。当时,全组同志都没有鉴定铂族矿物的经验,也只好学习前人有关文献资料。组里邢锡发同志自报奋勇地承担选矿试样查定铂族矿物的任务。他是金先生培育本院的岩矿人才“第三代”,斩露头角的青年岩矿人员。他勤奋好学,工作一丝不苟,努力钻研,有一定岩矿鉴定经验。邢锡发根据查阅的文献资料得知:铂族矿物大多数都不溶于酸,于是就采用酸溶法,将试样中的硫化物矿物和部分脉石矿物溶解掉,剩下的残渣可能有铂族矿物。用双筒(目)显微镜观察查找可疑的矿物。果然在残渣试样看到几个颗粒具有锡白色、强金属光泽等特征的可疑矿物,就立即制作光片。他用反射(光)偏光显微镜观察、测定矿物光性等数据。在反射(光)偏光显微镜下,清晰地看到了可疑矿物呈白色,微带浅蓝色,无多色性,均质体,反射率高:用裂隙光度计测定,绿光为55%、红光为54%、橙光为52%,还作了显微硬度、矿物比重以及X—射线粉晶分析和晶胞参数测定:a0=5.970±0.005?(加拿大萨德伯里的砷铂矿)a0=5.950±0.003?。最后,由本院化验分析室用试金法测定,这个可疑矿物的化学成分铂(Pt)含量为53.97%。根据这些数据资料进行综合分析研究,并与加拿大萨德伯里铜镍矿床中的砷铂矿进行对比,极为相似。故将这个矿物定为砷铂矿[6]。其研究成果当时除提交给院选矿室铜镍选矿组应用外,邢锡发还在此基础上以论文形式撰稿《我国某地砷铂矿的研究》一文,提交给中国地质学会1963年11月在京召开的第一届矿物岩石地球化学专业学术会议,选入会议论文集交流,并发表在《地质与勘探》1964年第1期上。金川有色金属公司有关专家在研究金川铜镍矿床中的铂富集体产出状态及特点时,指出各矿石类型的人工重砂样品均淘到砷铂矿,而且还不少。其中富铂矿段富矿石中人工重砂淘出的砷铂矿达3978.2毫克。

此外,本院岩矿室还为赣南西华山钨矿选厂,查明了影响钨精矿质量的磷和稀土赋存状态。在钨精矿中首次发现并鉴定出具有重要工业价值的稀土矿物:磷钇矿、独居石、硅铍钇矿、氟碳钇钙矿、钇萤石等。钨精矿中的磷是有害的杂质元素,其来源主要是磷钇矿(Y2O3  61.4%,P2O538.6%)和独居石(Ce2O334.99%,P2O530.27%)。稀土元素赋存状态,经化验分析和矿物定量配分平衡计算,约有60%左右组成单体稀土矿物(主要是钇族稀土矿物),有40%呈类质同象赋存在有关矿物中或因颗粒细小未能定量的稀土矿物。因而,建议采选应以黑钨矿为主,综合利用,回收稀土,分选除磷,变害为益,合理有效开发利用矿产资源[7]。而且是可选珍贵的稀土矿物资源,选厂生产实验表明:取毛钨精矿(含磷0.1%以上)为原料,采用浮—重—电选矿方法,将钨与含有磷的稀土矿物(如含磷的磷钇矿、独居石等)分开,得到各自产品。如试样(1)从含TR2O30.6-0.8%细泥毛钨精矿中(粒度为0.3mm),得到稀土精矿品位TR2O312-14%,实收率30-32%。试样(2)从含稀土TR2O30.2%的粗粒毛钨精矿中(粒度0.3-1.7mm),得到稀土精矿品位TR2O3为11-13%,实收率为24-26%。这两类试样都是含磷超标的黑钨精矿,通过选矿将钨与稀土矿物分离开来,即降低磷有害杂质,又提高了精矿质量,得到珍贵的稀土矿物,是一举两得。

[1]郭文魁,张以诚·金耀华[C]//郭文魁,殷维翰,等主编·谢家荣与矿产测勘处·北京:石油工业出版社,2004:240-241

[2]姜齐节,刘东升,陈民扬,等·论渗流热卤水成矿作用的意义与成因标志[J],地质与勘探,1980(1),(2):1-6,1-7

[3]施林道,等·华北陆块及邻区有色金属矿床及地质[M]·北京:地质出版社,1994

[4]冶金部南岭钨矿专题组·论中国南岭及其邻区钨矿成矿规律[J],地质与勘探。1979(6):25-26

[5]邢抚安,王凤鸣·某地产难选铜矿石物质组成及其中墨铜矿的初步研究[C]//中国地质学会主编·第三十二届学术年会论文选集矿物、岩石、地球化学·中国科学技术情报研究所出版,1963:141-146

[6]邢锡发·我国某地砷铂矿的研究[J],地质与勘探。1964(1):29-31

[7]孙延绵,王泽华·江西某脉钨矿床中稀土元素赋存状态及其综合利用[C]//中国地质科学研究院地质矿产所等主编·全国稀有元素地质会议论文集第二集·北京:地质出版社,1974:339-346







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