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[武汉科技报] 一个火山弹的前世与今生
发布时间: 2022-03-15 11:06:31   作者:  来源: 本站原创   浏览次数:

   

       火山喷发时,炽热的岩浆及其包含的固体岩块,划出一道道美丽的弧线,在飞行过程中快速冷凝,然后重重地摔落地面,就像大炮打出去的炮弹,这就是火山弹。

王大纯先生采集的火山弹样本,现藏于逸夫博物馆

       在中国地质大学逸夫博物馆三楼矿物岩石展厅“岩石的循环”展项,有一块1937年采自山西大同的火山弹。在它的背后,有着中国地质大学王大纯教授跨越70年的付出和坚守。

前世:像炮弹一样发出

       众所周知,岩石是构成地壳的物质基础。按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩,而这三类岩石是不断转化、循环往复的。火山弹是火山作用的固体喷发物的一种,主要产于新生代火山分布区,多含气孔构造,外壳往往由于快速冷却而呈玻璃质。

熊桃菊、黄伯裔采集的榄球状火山弹标本,现藏于逸夫博物馆

熊桃菊、黄伯裔采集的牛角状火山弹标本,现藏于逸夫博物馆

熊桃菊、黄伯裔采集的绳状火山熔岩标本,现藏于逸夫博物馆

熊桃菊、黄伯裔采集的棘刺状火山熔岩标本,现藏于逸夫博物馆

       火山喷发时,将地下炙热的岩浆像发射炮弹一样喷射到空中。在空中快速飞行过程中,熔岩因流体动力学的原因,还会作自身的旋转运动,一边飞行,一边旋转、冷却,于是就形成了流弹形、麻花形、纺锤形、椭球形、陀螺形、牛角状等奇特的形状。

       在撞击地面那一霎那,如果熔岩还没有彻底冷却凝固,火山弹就可能被摔成饼状、牛粪状或呈其他的不规则状。如果地面坚硬,在撞击地面那一霎那,熔岩已经冷却凝固,火山弹则会被摔得粉身碎骨。

       火山弹大小差别很大,一般长在5-50厘米之间,越大的火山弹越是降落在离火山口近的地方,例如火山口附近及火山锥的斜坡上,地质学家据此可以确定古火山口的位置。

       据了解,火山弹有空心火山弹、有核火山弹等,鉴别火山弹的关键在于观察表层到内部的颜色、气孔、结晶程度是否具同心状的变化。由于人为采集和破坏,外形完整的火山弹不多见,是具有科学研究价值的观赏石之一。

今生:幸如明珠被君识

       在距今约70万年到10万年前的山西省大同地区,曾经有三个时期大规模的火山活动,形成了典型的火山锥体。虽然现在早已是一群死火山,却为我们遗留下了东亚大陆的稀有自然遗产——大同火山群。2012年12月,被批准为山西大同火山群国家地质公园。

       大同火山群,是唯一发育在黄土高原上的死火山群,也是中国著名的第四纪火山群。目前已知有30余座,分布在大同市云州区和阳高县境内。

       在大同火山群中,海拔1369米的金山是最值得考察的一座。由于喷发时岩浆外流沉积,看上去就熠熠生辉,像钻石或金子一样发光,故得名“金山”。在金山的四周,有许多截顶圆锥状的小火山,它们环绕着金山,就像一个个孩子依偎着他们的母亲,情态可爱。

       1937年春,在清华大学地学系主任冯景兰教授的带领下,时年22岁的清华大学大二学生王大纯和同学一起,来到了山西省大同东北的金山火山群一带,考察这里的地质现象。

1937年春,王大纯先生扛着火山弹到火车站

       下了火车来到金山火山群后,同学们三五一组,开始观察起四周。王大纯很快发现了大大小小不计其数的火山弹。它们中部凸起,两端渐细,而且向相反方向扭转。其中有一块最大的,长径约40余厘米,短径约30厘米,厚约20余厘米,重约30公斤。

       觉得这个大家伙很值得做标本,年轻的王大纯就开始动手搬。火山弹真的很重,试了试,觉得自己还可以扛得起,于是,他下定决心搬回去。靠着肩扛,最终把这个大家伙弄到了火车站,并运回清华大学。

       北京地质学院成立后,这块火山弹曾经摆放在博物馆门口。1975年学校南迁武汉后,这块火山弹跟随师生一同南下,至今已历经近50载风雨。

       记者看到,这块火山弹标本遍体为深棕色,呈纺锤形,表面光滑,没有突起和裂纹,气孔构造发育完全。据了解,这块火山弹成分为基性熔岩,可以直接反映岩浆的成分和物质来源,是有科学价值的珍稀标本。

践行:丹心向阳绽光芒

       王大纯先生是我国著名水文地质专家和教育家,1915年10月出生,2007年1月8日与世长辞,享年92岁。他的一生,为中国水文地质与工程地质学科建设和人才培养做出了重大贡献。

       自学生时代,王大纯先生就是爱国主义的忠实践行者。1935年,王大纯先生自南开大学考入清华大学地质系,同年投身到“一二.九”抗日救亡学生运动中。火山弹运回学校后不久,“七.七事变”爆发。面对日本帝国主义的疯狂侵略,王大纯先生义愤填膺,毅然休学,前往陕西临潼投入到抗日的洪流中。1939年奔赴延安,进入抗日军政大学。1941年,王大纯先生辗转赴云南昆明西南联合大学复学,1943年毕业。毕业后,在云南盐务管理局任技术员,负责找盐矿,后又在滇西进行地质调查工作。

       1946年,王大纯先生入西南联合大学任教,后随校迁回北平,任北京大学地质系教员。1949年加入中国共产党。1952年北京地质学院成立后,王大纯调入北京地质学院执教。

       1951年6月至1953年9月,王大纯先生参加国家政务院文化教育委员会组成的西藏工作队,随军入藏进行科学考察,发现了几十种矿藏资源,是首批进入西藏进行地质调查的科学工作者,也是我国地质工作者到珠穆朗玛峰地区进行科学考察的第一人。

传承:桃李天下自成蹊

       1953年从西藏回北京后,由于国家急需水文地质和工程地质专业,王大纯先生从新开始,投入到北京地质学院水文地质专业的建设中,历任北京地质学院水文地质及工程地质系教研室主任、系主任等职。学校南迁武汉后,他响应国家号召,来到武汉地质学院,五十余年献身于地质、水文地质教学与科研事业。

王大纯先生在执教五十年暨八十寿辰庆典及学术报告会上 屠傲凌摄

       王大纯先生是我国水文地质学科的开创者和奠基人之一,是新中国成立后由政府批准的第一批教授职称获得者,是我国水文地质专业的第一位教授,首批博士导师,为我国水文地质事业培育了几代英才。他主编的《普通水文地质学》1960年问世,1964年修订再版,1980年更名为《水文地质学基础》重新出版,1986年、1995年修订再版。这本书在几十年内出了多个版本,内容不断更新和扩充,曾荣获全国优秀教材一等奖,成为我国水文地质学经典教科书。

       2012年,为纪念王大纯先生为中国水文地质与工程地质学科发展做出的贡献,由王大纯先生生前好友和学生联合发起成立了“王大纯基金”,面向研究生个人或团队设立“王大纯创新奖学金”,每项奖励2万元。面向本科生设立“王大纯励志奖学金”,每人奖励6000元。

       王大纯基金主要倡议人和发起人、上海未尔弗翔新投资管理有限公司董事长、1978级校友殷昌平说:“我目前取得的些微成绩,无不与王先生当年的悉心教导有关。基金的设立就是为了传承前辈艰苦奋斗、勇攀高峰的精神,激励广大学子勤奋钻研、勇于创新,献身祖国自然资源事业。

       2020年,殷昌平校友再次捐赠20万元,继续支持设立“王大纯基金”。2020年新冠疫情期间,殷昌平向母校和援鄂医疗队捐赠价值100万元的126箱蜂蜜。2021年,又将优之蜜拍卖资金31.8万元捐赠到王大纯基金。

       据了解,王大纯基金项目总额约157万元,已奖励29名研究生、100名本科生。其中,其中,一半以上的学生走上了水文地质与工程地质学的科研之路。

       先生早已驾鹤西去,火山弹依旧默默在逸夫博物馆展示,仿佛在告诉我们:每一颗石头都有一个故事,每一棵草都会开出花来。关于成长,关于传承,我们依然在思考和探索,那是一条党指引的光明之路,必将越走越宽,越走越广。


来源:武汉科技报

通讯员:徐燕 李富强

编辑:赵雪婷

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