中国早期区域地质调查的历史简述

如题所述

吴凤鸣

( 中国地质学会地质学史专业委员会顾问)

一、我国古代学者的地质调查

中国区域地质调查,最早应首推明代地学家徐宏祖 ( 1587 ~ 1641) 以惊人的毅力,主要靠步行,在我国西南地区分属湘、桂、黔、滇一带进行了地质调查,特别是对岩溶( 喀斯特) 地貌、温泉等做了系统调查研究,撰成我国古代地理名著 《徐霞客游记》,给我们留下了珍贵的科学遗产,并为我国岩洞学奠定了基础,被世界学坛誉为喀斯特学、岩洞学重要文献; 为我们留下了珍贵的科学遗产,并为我国岩洞学奠定了基础。

二、外国地质学家来华的考察及其报告的借鉴

运用近代地学方法在中国进行地质考察,发端于外国人,1840 年鸦片战争后,各列强纷纷派地学人员以各种不同方式来华进行地质考察,其中影响最大的,有:

( 1) 英国金斯米尔 ( 1837 ~1910) ,1861 年来华,曾到过香港、广州、上海、汉口等地,懂矿物学和汉学,1868 年在南京、镇江考察; 1887 年应山东巡抚的聘请,做过大运河北段的测量工作,因而对我国黄土做过调查与研究,力主水成说,反对风成说。回国后,于 1888 年 12 月 23 日在伦敦地质学会作过 “中国之地质”专题报告,有一定影响。

( 2) 法国植物学家戴维 ( 1826 ~ 1900) ,于 1862 年来华,主要旅行于内地,到过西藏东部以及蒙古地区,采集了大量的动物、植物、矿物标本,全部赠送给巴黎博物馆,发表过 《中国的旅行》及 《蒙古的旅行》。

( 3) 英国达维德 ( David,J. P. Armand,1826 ~ 1900) ,1926 年来华,主要活动地区是西藏东部和蒙古地区,采集大量动植物化石标本,其中有一些是新种新属,有一定研究价值,全部赠与博物馆收藏,著有 《中国之行》( 1866 ~1897) 和 《蒙古之行》;

( 4) 美国的地质学家庞培利 ( 1837 ~ 1923) ,1863 年来华,1865 年返美,1866 年发表在华的地质考察报告 《1863 ~1865 年在中国内蒙古与日本之地质研究》; 在考察中,他发现我国东部沿海山脉走向呈 NNE—SSW,从山体结构上看,这是一种极独特的现象,他从 “黄陵背斜”概念得到启发,把这个构造线命名为震旦线,也称为 “震旦上升系”,创用了中国地质构造学上一个专用术语,影响深远 ( 详见吴凤鸣 《1840 ~1911 年外国地质学家在中国的调查与研究》; 《1911 ~1949 年来华的外国地质学家》, 《中国科技史料》,第 13 卷,第 2 期,1992; 及第 11 卷,第 3 期,1990 年) 。

( 5) 德国的李希霍芬 ( 1833 ~ 1905) ,他 1868 年再次来华,精心设计了 7 条考察路线遍及我国 18 个省 ( 区) ,从 1872 年回国,到 1882 年,共出版 5 卷集 《中国》,是一部我国早期区域地质调查宏著,另有两卷图册。他把 “震旦”一词引入中国地层系统,建立了 “震旦系”,“五台系”对中国古老地层研究,影响深远 ( 参见吴凤鸣: 《一个德国人笔下的中国地质》,《地质勘查导报》,2005 年 10 月 11 日) 。

( 6) 美国地质学家维理士 ( 1857 ~ 1949) ,1903 ~ 1904 年在华进行地质考察,于1907 ~ 1913 年发表 《在中国的研究》 两卷三册,对中国构造地质学以及地层划分,影响深远。

( 7) 奥匈帝国时代的地质学家洛川,1877 ~ 1880 年在华进行地质考察,1893 ~ 1899年发表 《施欣尼亚洲东部科学考察报告》,共三卷 ( 参见吴凤鸣: 《中国早期地质学史研究的特点》,《第 7 届国际科学史会议论文集》,2006 年) 。

( 8) 俄国地理学家、苏联地质学家奥布鲁契夫 ( 1863 ~ 1956) ,从 1892 年开始曾 4次来华,对我国东北西北地区地质研究颇有影响,发表有 《从恰克图到伊宁》、 《祁连山山脉概要》、《中亚,中国北部及中国祁连山》等 ( 参见吴凤鸣: 《苏联著名地质学家奥布鲁契夫院士》,《科学通报》,1956 年,第 7 期) 。

( 9) 瑞典地理、地质学家斯文·赫定 ( 1865 ~ 1952) ,从 1885 ~ 1930 年曾 5 次来华进行地理地质考察,其中主持 “中瑞西北科学考察团”,遍及我国西北西藏、新疆地区,发表有 《穿过亚洲》( 1893 ~1897) 、《西藏》( 1898) 、《横越喜马拉雅山,在西藏的发现和探险》( 1909) 两卷集,《探险家的自传》( 1925) ,《越过戈壁沙漠》( 1931) ,《丝绸之路》( 1938) ; 1901 年偶然机会,发现了沉睡已久的楼兰古城遗址,挖掘出汉魏晋木简残片、钱币、东方丝绸残片、西方毛织物残片、中亚希腊化的艺术风格的木雕残片等 ( 参见吴凤鸣: 《创业·开拓·贡献》,《中国矿业报》,2007 年 2 月 1 日) 。

( 10) 德国地理学家斯坦因 ( 1862 ~ 1943) ,于 1900、1906 年来西北进行考察,1912年发表 《中亚及中国西部探险记》,《沙埋和田废墟记》。

( 11) 日本人有小川琢治、横山又次郎、小藤文次郎,其中有

1) 石井八万次郎,三次来华在沿长江、汉水进行地质考察

第一次 于 1912 年,在大冶、宜昌、三峡地区;

第二次 于 1913 ~1914 年在汉口、岳州、长沙以及资江流域;

第三次 于 1915 年在应城、鄂皖边界地区;

1910 年发表考察报告 《楚蜀之山形地质说》。

2) 野田势次郎于 1912 年来华,是以东京地学协会名义,主要在华南地区进行地质考察,考察报告于 1917 年发表,题目是 《支那地学调查报告》共两卷,主要内容包括: 三峡地区和湖北东南部 ( 大冶、阳新地区) 两大地层系统; 对调查区域火成岩划分为花岗岩、花岗斑岩两大类; 把湖北划分为 5 个构造区,即鄂北区、宜昌区、鄂西区、鄂中区和鄂东区,分别阐述各区的地质构造特征。1920 年编制成 《南支那地质图》。

( 12) 另外,相继还有 10 个 “科学考察团”组团集体来华进行地质矿产考察。

1) 1866 ~ 1868 年法国儒伯尔特越南考察团,进入中国;

2) 1877 ~ 1880 年匈牙利施欣尼科学考察团;

3) 1892 年俄国波塔林率领的 “蒙古和中国考察团”;

4) 1893 年罗勃罗夫斯基 “中亚考察队”;

5) 1895 年法国组织 “中国经济考察团”;

6) 1899 年俄国普热瓦尔斯基中亚科学考察团;

7) 1899 ~ 1901 年蒙古 - 西藏考察团;

8) 1900 年中亚和中国西部考察队 ( 斯坦因) ;

9) 1921 ~ 1935 年 美 国 自 然 历 史 博 物 馆 中 亚 考 察 团 ( Conteral Asiatie Epedetion ofAmerrican Musem Nature History) ,由于条约不平等,遭到中国学界的反对,仅在蒙古地区进行考察;

10) 1923 ~ 1935 年中瑞联合组成西北科学考察团 ( The Sino-Swedish Expedition) ,瑞方团长为斯文·赫定 ( A. Sven Hedin,1865 ~1952) ,中方团长是袁复礼院士,考察成果,在瑞典出版 “Report Sino-Rwedish Expedition”,在 80 年代就出版 50 余卷,关于考察团成就已有专题研究。

( 13) 几所重点大学聘请来华的地质学家:

1) 北京大学于 1917 ~ 1918 年聘请美国地质学家亚当斯 ( G. Adams) 讲授地质学、矿物学、矿床学等,1917 年捐赠簿装书 160 卷,纸装书 200 卷,1920 年又增历史文学方面书 1045 卷; 1920 年聘请美国地质学家葛利普 ( A. W . Grabao,1870 ~1946) 担任系主任,讲授古生物学和地层学,为中国培养了一大批杰出的古生物学人才;

2) 北洋大学聘请美籍德瑞克 ( N. E. Druke) 除教学外,还在 《地学杂志》 上发表《论地质学之构成与地表之变动》;

3) 1935 年中央大学聘请匈牙利地质学家贝克 ( H. Backes) ,担任大的构造学和沉积学教授,并去四川进行地质考察;

4) 山西大学 聘请 瑞 典 纽 鲁 姆 ( E. T. Nystrom ) , 东 南大学 聘请 瑞 士 学 者 巴 勒 加( A. Parejas) ,广州大学聘请耶克尔 ( O. Jacke) 等。

有关外国人来华进行地质考察,笔者已在 1990 年 《中国科技史料》有专文发表,这里就不再重述。

三、我国学者开创中国地质调查工作

我国地质事业虽说起步较晚,但是,开创地质事业的我国地质学家,却都是来自西方国家的名牌大学著名地质学家培训的,他们都具有较高的理论水平和地质实践经验,“名师出高徒”,因而他们为早期中国地质调查事业的发展,奠定了良好基础。

( 1) 清代末,最早留学美国的邝荣光 ( 1863 ~ 1965) 1872 年赴美,在拉法叶学院学习地质矿业,1881 年召回,回国后,在开平煤矿、林城煤矿总工程师,招远、宁海金矿等会办,山西同宝煤矿公司总经理,直隶省矿政调查局总勘矿师,最早在河北省境内,进行过地质调查,取得可喜的成果。于 1910 年在中国地学会主编的 《地学杂志》上发表《直隶地质图》( 1∶ 250 万) ,《直隶矿产图》,《直隶石层古迹》,是我国第一张古生物图版( 参见吴凤鸣: 《中国古生物、地层研究早期史料》,《地层》杂志,1985 年,第 1 期) 。

( 2) 吴仰曾 ( 1862 ~ 1939) 伦敦皇家矿冶学院毕业,他本也是于 1881 年被召回的120 位幼童之一,1886 年被李鸿章重新派往英国,1895 年毕业回国,是这批留学生中唯一完成学业的幸运者,回国后,曾在开平煤矿、热河银矿,1895 年派往南京附近煤矿、铜矿进行地质工作,1897 年又被派往浙江进行地质矿产勘查,在奉命于湖北勘查大冶银矿时,力求采用先进新技术,提出: 依线道形势开深 30 丈以下,必有银矿可采,取得良好成效,提倡用西法冶炼,即用始化炼银法,提高了效力。

他在以上矿区历任总工程师、矿物局局长等要职,显示出他已具有现代地质冶炼理论知识,有解决实际问题的能力和水平。

其他还有邝炳光 ( 1863 ~ ?) ,等等。

( 3) 鲁迅、顾琅 1898 ~1809 年在南京路矿学堂学习地质时,曾在附近煤矿进行实习过,搜集一些五颜六色的岩石和矿物,保存在鲁迅博物馆 ( 参见吴凤鸣: 《介绍鲁迅的三篇地质学论著》,《地质学史论丛 ( 一) 》,1986 年及 《关于顾琅及其地质矿产著作评述》,《中国科技史料》,1984 年,第 4 期) 。

( 4) 我国地质事业创建人之一章鸿钊 ( 1877 ~1951) 于 1909 年进入日本东京帝国大学理科大学地质科学习,授业于知名的小藤文次郎和横山又次郎。1910 年为撰写毕业论文,利用假期搜集资料,在杭州富阳、临安、于潜、天目山一带进行地质考察与研究,撰成毕业论文 《浙江杭属一带地质》,原文为英文手抄本,现存东京理科大学,全文 145页,附有地形图、岩石显微照片、古生物图版,其中地层剖面图和构造剖面,线条精细准确,主题明显,十分自然美观。我国著名地质学家黄汲清院士存有复制本,并高度评价说: “可作为我国早期区域地质调查与研究的范本”( 参见吴凤鸣: 《中国地质事业的开拓者———章鸿钊》,《中国科技史料》,第 15 卷,第 1 期; 《章鸿钊传》, 《中国现代科学家传》,第 3 卷,1994 年) 。

( 5) 我国地质事业创建人之一、“多维”学者丁文江 ( 1887 ~ 1936) ,1906 年考入英国剑桥大学,1908 年转入格拉斯哥大学学习地质学 ( 主科) ,1911 年毕业返国,在海防登陆,乘滇越路火车入云南到昆明,取道滇黔湘驿道,过马龙、沾益、平彝,入贵州境,经过亦资孔、毛儿河、郎岱、安顺,到达贵阳。从贵阳经龙里、贵定、清平、黄平、施秉、抵镇远。沿途用指南针测草图,用气压表测高程,进行了他第一次边远地区的地质考察,获得岩石标本、图片以及化石标本等。

1913 年他主持中国第一个培训地质人才的学校———地质研究所时,特别重视野外实习,倡议每周必去野外实习一次,作为必修课,由当时教员章鸿钊、翁文灏、丁文江等带领对北京西山及其周围地区,进行了地质考察,在教员指导下,集体测得 1∶ 10 万份地质图,并撰成著名的 《北京西山地质志》,成为早期北京第一部区域地质志。

同年,他与德国人梭尔格 ( F. Solger ) 、王锡宾赴太行山地区及沿正太路进行地质考察,沿途填绘地质图,进行了系统的地质工作,后来编写成 《正太铁路沿线地质矿产报告》。

1914 年,经农商部批准再去云南东部作地质考察,以一年的时间,遍及滇东、滇北各地,重点调查了个旧的锡矿和东川的铜矿。测得 《个旧县地质图》、 《个旧附近地质总图》、《个旧锡矿区地质概要图》; 发表 《云南东川铜矿》专文,撰成 《改良东川矿政意见书》; 两渡金沙江,调查研究了四川会宁、会理一带的地质矿产。众所周知,滇川黔三省交界地区,地形复杂,自然条件恶劣,十分艰苦,每天 “以管窥天,以锥指地”,采集了大量化石和标本,绘制各类地图。同时,对西南地区地层也做了深入研究,认为云南曲靖的妙高山层,是我国当时能称得上志留系的唯一地层,此行成果纠正了法国戴普拉德错误论断,为建立滇东地层系统奠定了基础。1922 年向第 13 届国际地质大会提交了 《滇东的构造地质学》论文,文中列举出龙爪山脉、扬子弧之红色高原、鲁南山脉、扬子江之变质杂岩、东川侵蚀平原、牛栏江之褶皱山脉、宣威高原、东经 104°以东之交界山脉、罗平高原等 9 个构造单位,均论其构造特点。

1928 年,受铁道部之委托和广西政府的邀请踏勘川广铁路线,探查广西矿产,其范围甚广,包括中部和北部,重点考察南丹河池锡矿及迁江一带煤田,特注重地质构造和地层系统的调查与研究。他主编的 《徐霞客游记》出版及其实际考察,被誉为 20 世纪的徐霞客。

1929 年,有地质调查所组织力量,再度进行西南地区的地质考察,由丁文江任总指挥,力量强劲,其中有黄汲清、赵亚曾、李春昱、曾世英、谭锡畴、王曰伦等。

考察人员从北京出发到重庆,经桐梓至遵义西行,再往东至贵阳,经都匀、独山,入广西南丹,经平丹返贵阳。这次地质考察是规模最大的一次,也是他三次边陲考察的最后一次,更是他一生中最后一次的地质考察。

就在这次考察途中,年轻地质学家赵亚曾 ( 1898 ~1929) 于 1929 年 11 月 15 日在昭通县佛德盛客栈,不幸遇匪殉难,他深感悲痛,见 《挽赵予仁》七律四首:

“三十书成已等身,

赵生才调更无伦。

如何燕市千斤骨,

化作天南万里尘”。

这次考察的目的、内容和成果,在 1929 年 8 月 3 日给胡适信中有所阐述,信中说:“我这次到西南去,抱了几个志愿。第一是把广西和云南的工作连接上———我去年在广西,颇有重要发现,……这种发现,把从前在云南的观察也证明了一大部分。把各种问题完全解决,非到两省交界的贵州去不可,钦渝铁道是打通川粤交通的唯一方法,也就是解决西南经济问题的唯一方法。……我认为唯一的路是在贵州。……铁路只上一半的高山,大定、黔西有有价值的煤田,……乘此把钦渝路线根本解决了,把西南的交通和经济做一个具体方案……”( 参见吴凤鸣: 《新文化运动时期的地学先驱》,《中国矿业报》,2000 年6 月3 日) 。

( 关于丁文江在中国新文化运动中,一场 “科学与玄学”论战,作为科学派主将的事迹,笔者另有专文发表) 。

1913 ~ 1916 年地质研究所教学过程中,十分重视野外的地质考察,由老师带领下,3年中 21 ~22 位学员,分别走遍了大江南北,进行了地质考察,获得大量地质资料,1916年,在大量考察报告和毕业论文的基础上,由章鸿钊、翁文灏两位老师主编成 《地质研究所师弟修业记》,于1916 年中华书局出版。这是我国第一批自己培养的地质学家进行地质调查的成果,第一本区域地质调查报告,凸显出我国地质事业开创时期的水平。

全书共 6 章:

第一章 运用图表反映考察与研究的范围;

第二章 地层系统: 从太古界 ( 宇) 、元古界 ( 宇) ,寒武纪,到第三纪 ( 古、新近纪) 、第四纪;

第三章 火成岩,论述各类火成岩及其时代;

第四章 构造,主要以煤田构造为主;

第五章 矿产,以煤和铁矿为主,在结论中特别论及金属成矿理论,凸显出主编者的高水平;

第六章 结论,南北地层概述,各时代地史变迁,中国矿产与地质的关系。

文前附有两位主编的序言,阐述了学员们 3 年间勤奋学习和艰苦的野外实习的历程;《地质研究所师弟修业记》是由 90 余份各地地质调查报告选编而成,是全体师生 3 年间野外地质调查的结晶。

参与地质实习的学员有: 王竹泉、谢家荣、叶良辅、谭锡畴、李学清、周赞衡、朱庭祜、李捷、徐韦曼、徐渊摩、刘季辰、卢祖荫、赵志新、仝步瀛、唐在勤、马秉驿、刘世才、赵汝钧。其中有 11 ~13 人分配到地质调查所,从而充实了调查所的力量,调查所才得以有计划地开展了全国性的地质调查工作,到新中国成立的 1949 年,33 ~36 年间,我国地质调查事业,取得了令人称赞的丰硕成果 ( 详见吴凤鸣: 《我国地质学家第一部区域地质调查报告——— 〈地质研究所师弟修业记〉》,《地质勘查导报》,2007 年 4 月 5 日) 。

1996 年为庆祝她成立 80 周年,出版了 《地质调查所 ( 1916 ~ 1950) 的历史回顾———历史评述与贡献》,这是一部权威性的论著,从书中可以了解到中国地质事业的开创、发展的历史过程及老一辈地质学家的创业精神。

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