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    曾融生:固体地球物理学的开拓者

    2019-11-19

    人物介绍

    曾融生(1924816日—20191022日),固体地球物理学家,1980年当选为中国科学院院士(学部委员),先后工作于中国科学院地球物理研究所、中国地震局地球物理研究所。

    1946年毕业于厦门大学数理系,从1958年开始利用地震波方法研究地壳结构,开创了中国地球深部构造探测的研究工作,对震源构造以及大陆动力学研究做出了奠基性贡献,同时为我国地球物理教育事业做出了杰出贡献。他著有《固体地球物理学导论》一书,并发表了40多篇有影响的学术论文,多次获得国家级科技成果奖励。

    曾融生在中国首次应用地震面波的相速度来研究地壳构造,发现19745月云南昭通大震的多重性,从而对大地震的破裂过程有了新的认识。在地球动力学研究中,他提出张性盆地和盆地中强震发生的统一动力学模式,以及印度-欧亚大陆碰撞过程的新模式。

    人物故事

    作为我国固体地球物理学的开拓者,曾融生始终站在学科前沿,在地球深部结构探测与研究方面取得了诸多突破,并为固体地球物理的学科建设和人才培养做出了巨大贡献。

    初入勘探显身手

    曾融生1924年出生于福建省福清县,父亲为基督教牧师。他自幼在牧师家庭成长,多了一些接受中、西方文化教育的机会。8岁时他随父母回到祖籍平潭县(现为平潭综合实验区),在这美丽但闭塞的县城完成了小学和初中部分学业。1937年,他进入前身为培元书院的福清私立融美初级中学学习,1938年考入福州英华中学读高中。1942年,曾融生被保送到厦门大学数理系学习。厦大严谨而豁达的治学精神以及良好的学习环境,使他在逻辑思辨、独立思考、研究能力上均有了很大提高。由于学习成绩突出,他拿了两年陈嘉庚奖学金,1946年大学毕业后,留校任助教。

    1947年,他进入北平研究院物理研究所,担任国际著名勘探地球物理学家顾功叙的助手。曾融生在顾功叙的指导下,完成了中国境内208个重力加速度测点的数据计算和分析。由于扎实的数理基础以及对地球科学事业的兴趣,他很快进入角色。

    1950年,中国科学院地球物理研究所在南京成立。1954年底,中国科学院地球物理研究所迁至北京。地球物理研究所分为4个组,其中物探组是为配合国家开发矿产资源的需要而成立的。最初的物探组只有4人,曾融生是其中一员,从事与磁法勘探有关的研究。

    在湖北大冶铁矿野外勘探时,曾融生认为山顶可能有铁矿。为了证明这个判断,他建议在尖林山的下面打一口验证井。这一建议得到当时的总工程师、著名地质学家谢家荣和苏联专家的赞同。尖林山顶的井打到二三十米深的时候果然发现了富铁矿层,年轻的曾融生为大冶铁矿的开发立了一功。

    在勘探工作中,他感到顾功叙从美国带回的那台电阻测量仪器太笨重,用起来不方便,这促使他萌生仿制一台性能更好、更轻便的电阻测量仪的想法。经过多次试验反复调试,电子式电阻探测仪终于研制成功,比顾先生从美国带来的那台,精巧了许多,便于野外携带。这是我国第一台自己研制的真空管电阻测量仪。1954年曾融生在《地球物理学报》杂志上发表了《真空管地电阻探矿仪》论文,阐述了电阻探矿仪的技术改进,这也是他在独立从事科学研究以后,以第一作者发表的第一篇论文。

    建国初期的10年里,曾融生与顾功叙、傅承义和秦馨菱等诸位老科学家一道,培养地球物理勘探人才,开展探矿方法试验和理论研究,为发展新中国的地球物理勘探事业做出了巨大贡献。

    苦战野外填空白

    20世纪50年代,我国在地球物理勘探方面与西方国家之间很少学术交流。虽然与前苏联的交流相对较多,但主要还是依靠我国科技人员自己的能力开展科学技术研究。

    1957年,曾融生在几年的地球物理勘探实践基础上,开创性地提出利用地震勘探研究地球深部构造的新思路。他带领阚荣举、滕吉文、何传大等人在松辽地区完成自吉林省公主岭到科尔沁左翼中旗的地震勘探。这是大庆油田地区的第一条石油地震勘探剖面。

    1958年,地球物理研究所通过了由曾融生主持的柴达木勘探地壳构造研究计划,取得一系列具有开创性的研究成果:在柴达木盆地西部鱼卡-甘森和东部的大柴旦-格尔木两条长度各120千米的剖面上,分别获得清晰的莫霍界面广角反射波,同时接收到地壳内其他界面的反射波。此外,在柴达木盐湖还获得清晰的回折波以及相当完整的多次波。这些地壳内部震相的发现在国际上首次得到报道。获得的该地区详细速度分层结构,是中国大陆最早提出的区域地壳分层速度结构模型。当时获得柴达木盆地的地壳厚度为52千米,这一结果至今仍被广泛引用。

    由此,曾融生总结出建立地壳结构模型的规律,提出地壳分层的重要概念。这些工作开创了我国深部构造研究的先河,填补了空白。

    随后,他又开创性地提出采用工业爆破进行低频地震探测的新思路,发现地壳内速度逆转的现象,得到国际专家的普遍承认并广泛应用。

    20世纪80年代后期,曾融生把主要精力集中到探索青藏高原深部构造与地球动力学研究上。1991年至1992年,他与人合作应用宽频带流动地震观测技术,在青藏高原内部沿青藏公路布设了11个临时地震台站。这是国际地学界首次在青藏高原布设的由国际先进宽频带数字地震仪组成的地震观测台网,成为青藏高原深部构造研究的一个新里程碑。

    甘做春蚕吐丝尽

    曾融生还为我国的地球物理教育事业的发展做出了突出贡献。

    20世纪50年代初,新中国迫切需要矿产资源,开展地球物理勘探工作迫在眉睫,而地球物理研究领域人才奇缺,当时的高等院校也没有开设这一专业。

    为此,地球物理学家顾功叙与傅承义倡导并开办了多期地球物理勘探培训班,北京地质学院地球物理勘探教研室、北京大学固体地球物理教研室及中国科技大学地壳物理专业也相继创办,曾融生担任培训班的辅导老师和三所大学的任课老师。

    开班时候,没有成型的专业讲义,曾融生在顾功叙从美国带回的教科书的基础上编写了讲义。1965年,他还随傅承义先生到中国科技大学讲授地壳物理课程。曾融生和同事们一面认识研究地球物理这个新的学科领域,一面在大学的讲台上,向年轻一代学子讲授地球物理勘探知识。

    他时刻告诫学生们:对科研工作要有严谨的科学态度,切忌浮躁。只有能静下心来,耐得住寂寞,坐得住冷板凳,全身心投入科研工作中去才能有所收获。

    几十年来,他为祖国培养了大批地球物理和地震学研究人才,许多学生已成为地质矿产、地球物理和地震研究部门的栋梁和骨干。在直接受到曾融生先生指导和教诲的科技人员中,如滕吉文和他指导的第一位研究生陈运泰已当选中国科学院院士。

    1984年,科学出版社出版了曾融生的66万字巨著《固体地球物理学导论》。这是我国第一部完整系统地论述固体地球物理理论和应用的重要论著,对地球物理科学研究和教学起了重要作用。

    曾融生从事研究工作正如他教导自己的子女所言:“做事情要‘one thing at a time’,在一个时间里只专心做好一件事,肯定能做得比较出色,同时去想干几件事,反而哪件事也干不好。”(摘编自中国科学报)



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