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ZT: 丁道衡 白云鄂博铁矿的“发现者”与何作霖:中国发现稀土第一人

(2017-06-01 08:42:34) 下一个

关于白云鄂博铁矿以及稀土元素发现的人和事, 这二位前辈对中国的稀土事业做出了不朽的贡献--转载者

1927年,由中瑞20多名专家组成的西北考察团,从北京出发,开始了以包头地区为首站的西部之行。正是这次考察,让同行的年轻中国学者丁道衡,发现了一座足以震惊世界的“神山”。

1927年7月,年轻的丁道衡在今日的白云鄂博发现巨大铁矿,其后撰写的著名的《绥远白云鄂博铁矿报告》中,首次公开宣布这一巨大发现。

“三日晨,著者负袋趋往,甫至山麓,即见有铁矿矿砂沿沟处散布甚多,愈近矿砂愈富,仰视山巅,巍然屹立,露出处,黑斑烂然,知为矿床所在。至山腰则矿石层累迭出,愈上矿质愈纯。登高俯瞰,则南山壁皆为矿区。”这是丁道衡在自述中写下的一段话。

一连数日,着了迷的丁道衡总要跑到这里来,采集标本,预备回去进行室内研究。考察期间,丁道衡采集了各种矿石及岩石标本,对白云鄂博地区的地形、地质和构造以及矿区的生成、铁矿储量、矿石成分、地上水源等项进行了初步调查。他认定了这是一个蕴藏丰富、远景广阔、极有开采价值的大型铁矿。

除了单纯的科学发现,丁道衡还将注意力集中到未来的工业开发上。首先,他考虑到交通运输的问题,提出了修筑白云鄂博与包头间铁路线的设想,进而他科学地提出,包头是我国西北地区的交通枢纽,四通八达,出路甚多;其次,他还断言:“毫无疑义,假如能够对白云鄂博铁矿进行大规模的开采,它必将成为发展工业的主要矿源,并将促使中国的西北地区发达起来。”

若干年前,这个当时仅有29岁的年轻的地质工作者通过实地调查和研究,通过周密的科学思考,得出了上述结论,也预言了包头钢铁联合企业的诞生。只是当时,这位年轻人不曾知道,被他掀开面纱的神山,还隐藏着更巨大的秘密。

在丁道衡之后,1935年,地质工作者何作霖首次发现了白云鄂博矿物中含有两种稀土矿物(氟碳铺和独居石),他将这两种稀土矿物分别命名为“白云矿”和“鄂博矿”。在此之后的1944年,另一名地质工作者黄春江循着丁道衡的足迹,对白云鄂博进行了再一次的考察。黄春江继丁道衡发现主矿后,又发现了白云鄂博西矿和东矿。黄春江首肯丁道衡关于在包头附近建设一座大型钢铁企业的设想,进而指出应该利用黄河作为这一钢铁企业的工业水源。

解放前,基于以上三个人的工作,基本勾勒出了白云鄂博矿藏的大貌。尽管受时间和条件的限制,丁道衡无法对白云鄂博有一个全面的认识,但是他的这一发现有着深远的意义,给后人留下了极为珍贵的资料。

1950年,当时的中央人民政府组织了白云鄂博地质队,开始大规模的地质勘探工作。1960年5月,在地处边塞荒漠的内蒙古草原,一座大型的露天矿区建成。此后的几十年间,一代代采矿人在这里付出了自己的青春,草原的风与他们一起,见证了一座城市的快速成长。

1987年,白云鄂博铁矿隆重举行“发现白云鄂博主矿体60周年庆典”。为表彰发现者丁道衡博士的丰功伟绩,铁矿特在该矿区街心为其塑象,供人景仰。2005年6月10日,国际新矿物命名委员会同意将在白云鄂博发现的稀土元素命名为丁道衡矿Ce,以示对这位先驱的缅怀。

经过半个多世纪的开采,白云鄂博曾经的山峰早已成为“天坑”,站在矿区的观景台上,猎猎罡风漫卷着红旗,也将了解这段历史的人们的思绪吹向远方。而矗立在这座以矿山命名的矿区街心的丁道衡塑像,则静静地望着这片土地,成了一道风景。

 

1927年,地质学家丁道衡随中国西北科学考察团在绥远省达尔罕旗发现了白云鄂博铁矿。此前一年,何作霖刚从北京大学地质系毕业。

1928年,何作霖应李四光之邀,赴上海到前中央研究院地质研究所工作。此后的几年中,他先后在上海、北京的前地质研究所担任助理研究员、研究员。

5年之后的1933年,丁道衡与何作霖的名字因白云鄂博而紧紧连接在了一起。这一年,丁道衡考察结束返回北京,委托他北大地质系的同学、在偏光显微镜方面有深厚功底的何作霖对白云鄂博矿石进行研究。同年,何作霖发现白云鄂博大铁矿中的稀土元素,并论证它是一个巨大的稀土矿床,他的这一贡献被记入包钢的史册中。

据何作霖的夫人张泽纯回忆:“他像是着了魔,不分昼夜地摆弄着矿石标本。”

做岩矿鉴定,首先要把矿石切成极小的薄片,然后研磨,磨到透明为止。当时,北京正是柳絮飘飞的季节。何作霖在纷纷扬扬的飞絮中,每天都埋头在院子里砸石头、切石片、磨石片。丁道衡采集的标本有十几箱,何作霖用当时仅有的仪器偏光显微镜,在观察萤石型标本时发现了除常见的磁铁矿、磷灰石外还有一种粒度极小的异常矿物。经钠光源检验,这些微粒一种属于四方晶系,另一种属六方晶系。前者为浅黄绿色,后者为浅绿黄色。他立即意识到它们可能是两种稀土元素矿物,暂命名为白云矿和鄂博矿(后来证明是独居石和氟碳钙锦矿)。为进一步证实,何作霖请中央研究院物理所所长严济慈教授帮助进行光谱分析。弧形光谱图上终于显示了镧、铈、钇、铒等稀土元素的谱线波长。由此得出结论:白云鄂博的矿石里含有极为珍贵的稀土元素。

何作霖不仅从白云鄂博的矿石里发现了稀土元素,还是我国第一个从岩矿中提取稀土的人:他使用了多种化学和物理方法,从仅有的1.0394毫克的萤石粉末中提取到0.01毫克的浅黄色的稀土矿物粉末。

1935年,《中国地质学会会志》第4卷第2期刊登了何作霖的研究报告《绥远白云鄂博稀土类矿物的初步研究》(英文),第一个向全世界宣告:白云鄂博矿物中存在着稀土矿物。他大胆地预测该矿稀土元素储量丰富。但可惜的是,这一重大的发现,竟湮没于乱世,多年无人问津。直到中华人民共和国建立后,因要建设包钢,白云鄂博矿山的地质勘探工作才大规模开展起来。

1955年10月,中国和苏联在北京签订了《中苏两国政府科学技术合作协议》,协议中第4204项规定,共同进行白云鄂博铁矿的研究。

1957年7月,中国科学院技术科学部主任严济慈率中国科技代表团赴莫斯科,与苏联国家科学技术委员会负责人讨论了对白云鄂博铁、稀土矿的研究计划,并签订合作研究协议。根据协议,1958年中苏科学院合作地质队成立。中方12人,队长由中国科学院地质研究所岩石室主任何作霖教授担任。苏方7人,队长由苏联科学院矿床地质研究所索科洛夫教授担任。他们的任务是再对白云鄂博进行综合研究。

1958年6月15日,自称“盼了25年”的何作霖终于踏上了白云鄂博这块向往已久的神奇的土地。

第二天,何作霖便与索科洛夫率领队员登上了海拔1783米的白云鄂博主峰开展了第一次野外地质调查。一路上,所有的队员对矿区内矿物的多样性和矿产的密集性赞叹不已。何作霖更是不放过研究中任何细致的环节,从标本的采撷、制作、初步分类到原始资料的撰写编汇,事无巨细,都必躬亲。经他本人用岩石偏光显微镜鉴定的矿物薄片达十盒之多,有数千片。在他的领导下,经过艰苦努力,终于查明,这个矿山不仅仅是大型铁矿,而且是世界上最大的稀土矿,稀土储量占世界总储量的80%。其矿物组成超过150种,可称世界之最。

如今,稀土在世界上得到了广泛应用,何作霖也因其伟大的贡献而闻名于世。可以说,没有稀土矿床的发现,没有稀土矿床的基础地质研究,就没有我国现在在稀土方面的广泛应用,更无法取得主动的“稀土话语权”。

1984年,包钢建设30周年成就展览,何作霖和丁道衡一起被记入包钢史册。对于一个矿物学家来说,这是一个特别又有格外分量的赞誉。

 

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