叩開地學之門（七）

獲獎學金

 

從西澳返回，正值地科係正討論攻讀學位獎學金的配給。在Dr. Nick Oliver的強力推薦和支持下，我在十幾個候選人中排名靠前，獲得了海外學生全額獎學金。

 

但獎學金是以通過雅思（IELTS）英語考試，聽、讀、說、寫平均成績6.5分為條件的。為此參加了莫納什舉辦的海外學生英語學習班，全天埋頭讀書，皇天不負苦心，參加了兩期學習班之後，終於以6.5分的成績通過了維州IELTS考試，最終拿到了獎學金。當時在莫納什訪問或讀書的朋友紛紛向我祝賀，大家都說，以44歲的年齡獲得全額獎學金實屬不易。

 

荒野尋蹤

 

開始攻讀學位之時，Nick已就職西澳科廷大學任副教授，成為我的校外導師。從美國前來係裏任教的Dr. Terence D. Barr成了我的校內導師。Terence年輕有為，已跑遍上百個國家、甚至南極地區。在構造模擬方麵多有建樹。西澳的Nick與維州的Terence相約去南澳考察，同時為我的博士論文選點。

 

94年11月初，地科係教師Terence、Paul和我駕越野吉普出發。在阿得萊德匯同Nick和他的一個學生，向北駛入茫茫荒原。

 

目的地是南澳阿卡魯拉（Arkaroola)，距南澳首府阿得萊德700公裏之遙。該地盛產銅、鈾等多金屬礦產。 野外考察期間，從Yudnamutana銅礦區，展轉經Barraranna Gorge至Nooldoonooldoona，再到Echo Camp Waterhole，（這些地名多來自當地土著居民，特別長還難讀）沒有越野四驅車很難在這些稱之為“路”的荒山野地裏通過。這期間畫了不少地質素描，拍了整卷的膠片。由於該區斷裂中石英脈較為發育，又采集了二十餘塊定向標本，以期通過室內石英的岩石組構分析，對斷裂的演變有一個初步了解。

 

一天午飯後，Nick與兩位老師一商量，兩張車同時駛出駐地。八點半左右到達斷山（Broken Hill）普勒麥卡（Poolamacca）僅有一家住戶的農莊。農莊的男女主人顯然與Nick非常熟悉，女主人Jenny與Nick相吻見禮，男主人Morris從地窖裏搬出兩箱啤酒，讓大家開瓶暢飲。

 

豐盛的晚餐後仍啤酒不斷，天南地北無所不聊。交談中方知這方圓50kmX70km範圍之中別無它宅。我問八歲的女兒Lucy如何上學？Jenny說，Lucy平時在家跟收音機學習，每周與其他21個同學去見老師一次。等孩子大一點，準備將她送往50公裏外的斷山城去讀書。我問他們一家在這荒原之上會不會感到孤獨？她說“Our life is natural and l like it!”（“我們的生活很接近大自然，我很喜歡！”）我終於理解為何Nick不辭辛苦，要驅車550公裏來到這裏，是嗬，地質人和荒原的守候者對大自然都有著一種執著的愛！時至夜裏兩點，他們仍談興不減，我已有些醉意先去睡了。

 

第二天早上，Morris開車帶我們在農場轉了一圈，除了成群的羊群，有趣的是兩隻身著黑白皮毛的山羊咩咩叫著，跟車跑了好長一段，就象這農家的寵物一般。在一片丘陵地帶，Morris帶我們看了一探礦坑道，坑壁上多見黃銅礦斑銅礦及五彩斑斕的孔雀石和藍銅礦。據Nick講，銅品位可達11-15%。在Morris的領地之中，該礦藏自然屬於他的私人財產。二十多年過去，還時常回想起這段經曆，今年正值南澳百年不遇的旱災，不知Morris一家可好？

 

當我們返回駐地時，竟然偶遇落日美景，殘陽如血，天邊的晚霞將廣闊無垠的戈壁照得一片血紅。就連見多識廣的Terence也嘖嘖稱奇。當即停車舉起相機一通狂拍。我也拍了幾張反轉片。遺憾的是野外歸來，回國探親期間，送相館衝洗時竟然將我那卷反轉片報廢！這曠世美景與在野外的珍貴照片都再不得見。

 

野外工作期間，大家都睡在自帶的單人帳篷裏，伴著星空野地而眠。白天帶幹糧，晚歺輪流負責，記得我的榨菜肉絲炒麵和蒜拍黃瓜很受大家稱讚。Terence 的美式烤羊肉（BBQ）不放油鹽作料，烤好後再灑上胡椒和鹽，味道鮮美。

 

Arkaroola營地（From Terence)

野外考察結末時，Nick宣布，本地自然公園本已關閉，但特別對我們地質人開放，明天可以駕車沿山頂小路一覽美景，大家自然十分高興。隻是當時存影的膠片大部已毀，隻能從網上下載幾張以饗各位。

Arkaroola

Yudnamutana

Echo Camp Waterhole

選題之變

返校不久，托運的標本已到。正著手準備切片之時，忽又心生猶豫。這次考察給我的印象是，該區研究程度較低，作為基礎的野外工作還須花費大量的時間和研究經費，如果老師沒有相應課題，對一個博士生是不堪重負的。曾經與我同一辦公室的意大利人Afoso，博士論文就做了八年才被通過，我可花不起這個時間。

一番思考和準備之後，我和Terence認真談了一個上午。Terence仔細看了我在國內工作時收集的地質資料，終於同意將研究課題定在個舊馬拉格礦田，以其翔實的數據為基礎，將重點放在進行熱液與斷裂相互作用的數值模擬之上。為此，係裏還專門花5萬澳元，向Itasca集團購置了離散元模擬軟件UDEC。

我很快進入狀態，不久就取得了初步成果。95年9月，Terence通知並資助我參加南澳Clare Valley的構造地質學會議，Terence因事無法出席。我沒看係內連網的正式通知，簡單在手提箱裏裝了幾件換洗衣服就跟車出發了，到了駐地才知道，會議隻提供床位，行李自帶，一時十分尷尬。剛在係裏找到職位的萬夫博士見狀，忙開車將我送到小城之中，找了一家旅館住下。第二天去商店買了一個睡袋才算了事。

我的初步成果在會議中作了展示，霍布斯在展台前注視良久，最後隻說了一個字：“Why?"

求學之緣

與萬夫結緣之後，更是無話不談。我很喜歡萬夫的談話和行事風格，思維敏捷，處事果斷。萬夫後來自己創業，做得風生水起！求學期間，我們兩家常有往來。不講究飲食，幾個皮薩便可飽腹。常常海聊到半夜1點才起身回府。直到現在，每當他與妻子曉毅到墨爾本都要來家相聚，繼續海聊！

2017年6月，衛華的博士導師Dr. Bear McPhail因心髒病去世。在堪培拉的追悼會上，衛華有一個感人至深的發言。

溫文爾雅的Bear及衛華的悼詞

Bear溫文爾雅，恢諧幽默。我曾就論文中有關地球化學方麵的問題向他請教，總能得到他認真的答複。97年的一天，我得知Bear手上有一個海外學生獎學金的名額，第一時間告之在昆工的朋友，青年教師衛華。衛華申博成功，從而有了一番與Bear相識相知的師生情誼，成為Bear門下第一個畢業的博士。衛華畢業後順利地在CSIRO找到工作，經常往返於日本、法國、瑞士等先進國家中心實驗室做實驗，令大家羨慕不已！96年間，衛華曾在莫納什做過訪問學者，記得一次同遊Jells公園，看著澳洲公園那粗獷豪放的自然景觀，衛華脫口而出：“以後我要在這公園附近蓋一幢房子！” 如今他的雙層小樓就座落在這公園附近，真是一語成真！

論文發表 由於各種製圖和文字工作較為繁重，三年的獎學金已經到期，Terence又從科研經費中撥款支持我的工作。這時部分主要成果已在國際地質期刊1997年《經濟地質》（Economic Geology）92卷刊出。

根據個舊馬拉格礦田多金屬熱液礦床的地質數據，建立了離散元有限差分模型，模擬了熱液礦床形成期間，斷裂控製下流體運移的地質過程。熱液成礦的曆史明顯受到斷裂變形與流體活動相互作用的影響。模型中在斷裂不同構造部位設置了觀測點，模擬過程中，這些觀測點上的數據表明，相對開放的導礦斷裂與相對圈閉的容礦斷裂所反映的液流特征完全不同，前者液流舒緩穩定，後者液流隨時空變化表現強烈的閃動。流率與流速的不同反映了構造環境的變化，圈閉構造中液壓的起伏變化顯然有利含礦溶液中礦質的析出。希望上述結果能對回答霍布斯的“Why?”有所幫助。

離散元模型有限差分網格節點的生成

成礦期應力場主應力投影及斷裂活動

液流作用下斷裂隙度的變化

斷裂中液流流率隨斷裂發展的變化

流體流速及斷裂隙度變化在導礦斷裂與容礦斷裂之間的對比

作為對比，主壓應力軸線順時針方向旋轉20度，得到完全不同的結果。

關於模擬軟件UDEC，我認為任何模擬軟件都有其局限性，UDEC不能模擬長期地應力作用下的大變形，比如地層褶皺、韌性剪切帶等等。但在小變形條件下能夠模擬斷裂與液流的相互作用，而且非常好用。我需要的正是，在斷裂發生瞬間，液流液壓所起的作用，斷裂錯開時液流在不同構造部位的活動特征。岩漿期後熱液成礦往往是斷裂發生時的短期行為，或斷裂反複活動，熱液反複灌入的周期性行為，後者通過在模擬過程中改變初始條件和數據的反複迭代也得到較好的結果。 

在莫納什大學，我深感國內外科研的巨大反差。當時國內的國際科學期刊往往滯後半年到一年，這裏卻可以看到最新出版的期刊。在CSIRO已經啟用的數值模擬軟件如UDEC、FLAC等，在國內甚至尚未聽聞。更為重要的是，隻要無偏見，這裏的科研人員對一切有新意、有創見的思想，都會不遺餘力地給予支持和鼓勵！這是我在Nick、Terence和Bill 身上深切感受到的。 由於在國內多年的研究工作，自己內心深深知道自己需要什麽，才能把握住機會，讓留學成為國內研究的繼續和深化。

在結束“地學”係列之際，有朋友讓我談談對地學的感悟，並曰之為“俯視山川汲地靈”。說實在，行文至此我仍在懷疑自己是否叩開了地學大門，地學是那樣的浩如煙海、地球的本真又是那樣時隱時現，難以捉摸。集萬千學者之大成，仍不能窮其之萬一。一個優秀的語言學家在其領域可臻至境，而一個優秀的地學家亦常常顧此失彼，但這也是地學有其魅力的地方。 雖然地球就在我們腳下，可是人類對地球仍知之甚少。人類可以上天，將探測器送到遙遠的星球，但由於堅硬的岩石和巨大的地壓卻很難入地。地球稍加抖動，則致萬千生靈於萬劫不複之地，可謂天地之不仁。縱觀地史，曆經五次大冰期浩劫，人類出現於最後一大冰期中一個始於距今1.2萬年的間冰期之中，氣候溫暖，始得繁衍。但如冰期再臨，全球大部處於冰蓋之下，人類何以生存？即便那時以人類的智慧可以超脫，地球也終將熱寂，所有的人類文明也會煙消雲散。你也許認為我太悲觀，但站在宇宙的高度，以宇宙觀看問題，雖然有大痛苦，它卻讓我們在人生中看淡一切，放下一切，更加珍惜自己有限的生命！

[兵團農工]

“ 人類出現於最後一大冰期中一個始於距今1.2萬年的間冰期之中，”

我記得人類出現在距今50萬年。

[georgegan]

感謝作者。

[噢顏顏]

多謝分享，跟讀地學係列完畢，：）。
北美最近秋意濃，澳洲依舊在夏天裏，願安。