曾融生：挺立前沿深耕地球

姚志祥+沈萍

曾融生，1924年出生，福建平潭人，1946年畢業(yè)于廈門大學(xué)數(shù)理系，著名固體地球物理學(xué)家，杰出的地球物理教育家，中科院院士。著有《固體地球物理學(xué)導(dǎo)論》一書，并發(fā)表了40多篇有影響的學(xué)術(shù)論文，多次獲得國家級科技成果獎勵。

作為我國固體地球物理學(xué)的開拓者，曾融生始終站在學(xué)科前沿，為攀登科學(xué)高峰一步一個腳印地辛勤耕耘。他在地球深部結(jié)構(gòu)探測與研究方面取得了許多重要突破，并為固體地球物理的學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)作出了巨大貢獻(xiàn)。

初入勘探顯身手

1942年，曾融生被保送到廈門大學(xué)數(shù)理系學(xué)習(xí)。廈大嚴(yán)謹(jǐn)而豁達(dá)的治學(xué)精神以及良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使他在邏輯思辨、獨(dú)立思考、研究能力上均有了很大的提高。由于學(xué)習(xí)成績突出，他拿了兩年陳嘉庚獎學(xué)金。1946年大學(xué)畢業(yè)后，留校任助教。

受好友、同學(xué)的影響，曾融生決定去北平尋求更好的發(fā)展機(jī)會。1947年，經(jīng)過長途跋涉來到了北平，進(jìn)入北平研究院物理研究所擔(dān)任地球物理勘探專家顧功敘先生的助手。顧功敘是因抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)而中斷在美國研究工作返回祖國的國際著名地球物理勘探專家。曾融生在顧先生的指導(dǎo)下，完成了中國境內(nèi)208個重力加速度測點(diǎn)的數(shù)據(jù)計(jì)算和分析。由于扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)以及對地球科學(xué)事業(yè)的興趣，他很快進(jìn)入角色。

1949年，按照北京市的規(guī)劃，顧功敘承擔(dān)了在北京附近建造一個大型水庫——官廳水庫的選址任務(wù)，野外的電阻率的勘探等工作落到了曾融生和其他幾個青年人身上。探測工作主要是使用顧先生從美國帶回的一臺笨重而嬌貴的電阻測量儀，在野外獲得一批可靠的電阻率數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析的結(jié)果為水庫壩址的確定打下了基礎(chǔ)。幾個月的艱苦野外勘探使曾融生對地球物理勘探工作的特點(diǎn)有了更深刻的認(rèn)識，體會到作為一個地球物理工作者的價值和意義。

1950年，中國科學(xué)院地球物理研究所在南京成立。1954年底，地球物理研究所遷至北京，顧功敘先生任副所長，兼任地質(zhì)部地球物理勘探局總工程師。地球物理研究所分為四個組，其中物探組是為配合國家開發(fā)礦產(chǎn)資源的需要而成立的，由傅承義先生負(fù)責(zé)。最初的物探組只有4人，曾融生是其中一員，從事與磁法勘探有關(guān)的研究。在顧功敘和傅承義先生的領(lǐng)導(dǎo)下，曾融生先后在鞍山鐵礦、包頭鐵礦、大冶鐵礦等地進(jìn)行磁法探礦。

在湖北大冶鐵礦野外勘探時，曾融生認(rèn)為山頂可能有鐵礦。為了證明這個判斷，他建議在尖林山的下面幾十米的地方打一口驗(yàn)證井。這一建議得到當(dāng)時的總工程師謝家榮和蘇聯(lián)專家的贊同。尖林山頂?shù)木虻蕉咨畹臅r候果然發(fā)現(xiàn)了富鐵礦層，年輕的曾融生為大冶鐵礦的開發(fā)立了一功。

在勘探工作中，他感到顧先生從美國帶回的那臺電阻測量儀器太笨重，用起來不方便，這促使他萌生仿制一臺性能更好、更輕便的電阻測量儀的想法。經(jīng)過多次試驗(yàn)反復(fù)調(diào)試，電子式電阻探測儀終于研制成功，比顧先生從美國帶來的那臺，精巧了許多，便于野外攜帶。這是我國第一臺自己研制的真空管電阻測量儀。1954年他在《地球物理學(xué)報》雜志上發(fā)表了《真空管地電阻探礦儀》的論文，闡述了電阻探礦儀的技術(shù)改進(jìn)，這也是他在獨(dú)立從事科學(xué)研究以后，以第一作者發(fā)表的第一篇論文。

建國初期的10年里，曾融生與顧功敘、傅承義和秦馨菱等諸位老科學(xué)家一道，培養(yǎng)地球物理勘探人才，開展探礦方法試驗(yàn)和理論研究，為發(fā)展新中國的地球物理勘探事業(yè)作出了積極貢獻(xiàn)。

苦戰(zhàn)野外填空白

20世紀(jì)50年代，我國在地球物理勘探方面與西方國家之間很少學(xué)術(shù)交流。雖然與前蘇聯(lián)的交流相對較多，但主要還是依靠我國科技人員自己的能力開展科學(xué)技術(shù)研究。

1957年，曾融生在幾年的地球物理勘探實(shí)踐基礎(chǔ)上，開創(chuàng)性地提出利用地震勘探研究地球深部構(gòu)造的新思路。他帶領(lǐng)闞榮舉、滕吉文、何傳大等人在松遼地區(qū)完成自吉林省公主嶺到科爾沁左翼中旗的地震勘探。這是大慶油田地區(qū)的第一條石油地震勘探剖面。

1958年，地球物理研究所通過了由曾融生主持的柴達(dá)木勘探地殼構(gòu)造研究的計(jì)劃。在石油工業(yè)部的支持下，柴達(dá)木盆地的低頻地震測深試驗(yàn)拉開了序幕。

勘探隊(duì)在柴達(dá)木盆地的生活環(huán)境十分艱苦，尤其刮起大風(fēng)，一片黃沙，連眼睛都沒法張開。冬季野外溫度降至零下二三十?dāng)z氏度，為了抵御寒冷，每人發(fā)了一個皮夾克，白天穿在身上，晚上脫下來就當(dāng)被子蓋，經(jīng)常凍得人難以入眠。除了艱苦的環(huán)境，飲食供給也很困難。有一次，整整喝了一個星期的棒子面粥，最后還是斷糧了。曾融生和同事們度過了一段真正風(fēng)餐露宿的野外生活。

為獲取柴達(dá)木盆地的地球深部構(gòu)造的數(shù)據(jù)，曾融生幾赴柴達(dá)木，得到了一系列具有開創(chuàng)性的研究成果：在柴達(dá)木盆地西部魚卡——甘森和東部的大柴旦——格爾木兩條長度各120公里的剖面上，分別獲得了清晰的莫霍界面廣角反射波，同時也接收到地殼內(nèi)其他界面的反射波。另外，在柴達(dá)木鹽湖還獲得清晰的回折波，以及相當(dāng)完整的多次波。這些地殼內(nèi)部震相的發(fā)現(xiàn)在國際上首次得到報道。對探測數(shù)據(jù)的處理和解釋獲得了該地區(qū)詳細(xì)的速度分層結(jié)構(gòu)，這是中國大陸最早提出的區(qū)域地殼分層速度結(jié)構(gòu)模型。當(dāng)時獲得柴達(dá)木盆地的地殼厚度為52公里，這一結(jié)果至今仍被廣泛引用。

在地殼結(jié)構(gòu)研究中，曾融生根據(jù)從回折波的走時曲線，總結(jié)出建立地殼結(jié)構(gòu)模型的規(guī)律，提出地殼分層的重要概念。研究工作不斷取得新進(jìn)展，用曾融生自己的話說，就是“通竅了”。這些看起來枯燥乏味的基礎(chǔ)研究，不但填補(bǔ)我國深部構(gòu)造研究的空白，而且具有探求地球深部奧秘的重要科學(xué)意義。

1960年，中國科學(xué)院地球物理研究所各研究室作調(diào)整。曾融生在柴達(dá)木盆地深部研究的基礎(chǔ)上，又開創(chuàng)性地提出了采用工業(yè)爆破進(jìn)行低頻地震探測的新思路，并在甘肅景泰地區(qū)試驗(yàn)，利用礦山爆破得到地殼內(nèi)部的速度分布。對地震探測剖面記錄圖的續(xù)至震相做系統(tǒng)的分析研究，發(fā)現(xiàn)西北地區(qū)地殼中20～30公里深處存在一個含有速度梯度的高速夾層，夾層的速度可高達(dá)8.0公里/秒，厚度為3～6公里。這一研究成果在國內(nèi)屬于首創(chuàng)，在國際上也處于領(lǐng)先地位。在后來的地殼結(jié)構(gòu)模型研究中，這一殼內(nèi)速度逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象被國際同行普遍承認(rèn)和應(yīng)用。

1978年，國家根據(jù)地震事業(yè)發(fā)展的需要，將原中國科學(xué)院地球物理研究所分成兩部分，與地震有關(guān)的研究室劃歸國家地震局。曾融生擔(dān)任國家地震局地球物理研究所深部構(gòu)造研究室的室主任，從事深部構(gòu)造和地球動力學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究。

1982年，在曾融生倡導(dǎo)下，國家地震局將下屬十幾個單位的流動地震觀測技術(shù)隊(duì)伍組織起來，成立了曾融生任組長的“深地震測深技術(shù)協(xié)調(diào)小組”。在隨后的十幾年時間里，協(xié)調(diào)小組轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北，在華北、西北、西南、東南等地完成了近4萬公里深地震測深剖面的探測。這一大批新獲得的地震剖面，以及有關(guān)的數(shù)據(jù)和研究成果，受到國際同行的一致贊揚(yáng)。

1982～1984年，曾融生和同事們在1976年唐山7.8級地震的震中區(qū)進(jìn)行了國內(nèi)具有開創(chuàng)意義的深地震反射試驗(yàn)，獲得了唐山地區(qū)震源區(qū)深部結(jié)構(gòu)圖像。為此，他發(fā)表多篇探討唐山地震的發(fā)震背景和地震成因的論文，并提出了強(qiáng)震震源由中地殼塑性變形和上地殼脆性斷層所組成的兩層破裂的震源模型。這些對唐山地震成因的探討在以后的其他大震震源區(qū)探測試驗(yàn)中進(jìn)一步得到證實(shí)。

20世紀(jì)80年代后期，曾融生把主要精力集中到探索青藏高原深部構(gòu)造與地球動力學(xué)研究上。1991～1992年，他與美國紐約州立大學(xué)賓漢頓分校吳大銘教授合作應(yīng)用寬頻帶流動地震觀測技術(shù)，在青藏高原內(nèi)部沿青藏公路布設(shè)了11個臨時地震臺站。這是國際地學(xué)界首次在青藏高原布設(shè)的、由先進(jìn)的寬頻帶數(shù)字地震儀組成的地震觀測臺網(wǎng)，因而是青藏高原深部構(gòu)造研究的一個新的里程碑。

在野外極端困難的高原條件下，近古稀之年的曾融生還親赴青海格爾木昆侖山口指導(dǎo)野外臺站的維護(hù)工作。這次流動地震觀測取得了大量寬頻帶數(shù)字地震記錄。他利用這些寶貴的地震觀測資料對青藏高原的深部構(gòu)造進(jìn)行研究，取得了許多新的重要成果，例如他提出的印度次大陸與歐亞大陸碰撞的新模式。

甘做春蠶吐絲盡

曾融生為我國的地球物理教育事業(yè)的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)。

他在培養(yǎng)人才方面的工作可以追溯到20世紀(jì)50年代初。當(dāng)時新中國迫切需要礦產(chǎn)資源，開展地球物理勘探工作迫在眉睫，而地球物理研究領(lǐng)域人才奇缺，當(dāng)時的高等院校也沒有開設(shè)這一專業(yè)。為此，顧功敘先生倡導(dǎo)并開辦了多期地球物理勘探培訓(xùn)班。由于曾融生數(shù)理基礎(chǔ)好，熟悉地球物理勘探的專業(yè)知識，他擔(dān)任培訓(xùn)班的輔導(dǎo)老師，負(fù)責(zé)解答學(xué)生們提出的各種問題，還帶領(lǐng)學(xué)生去東北鞍山等地進(jìn)行野外實(shí)習(xí)。這些培訓(xùn)班學(xué)員后來都成為了中國能源勘探領(lǐng)域的骨干力量。

1954年和1956年，曾融生隨傅承義先生先后在北京地質(zhì)學(xué)院創(chuàng)建地球物理勘探教研室和在北京大學(xué)組建固體地球物理教研室。后來，北京大學(xué)物理系與中國科學(xué)院地球物理研究所簽訂協(xié)議，決定聯(lián)合舉辦地球物理培訓(xùn)班，這就是北京大學(xué)地球物理系的前身。培訓(xùn)班開課的時候，沒有成型的專業(yè)講義，曾融生在顧功敘先生從美國帶回的教科書基礎(chǔ)上編寫了“地殼物理學(xué)”講義。1965年，他還隨傅承義先生到中國科技大學(xué)講授地殼物理課程。曾融生和同事們一面認(rèn)識研究地球物理這個新的學(xué)科領(lǐng)域，一面在大學(xué)的講臺上，向年輕一代學(xué)子講授地球物理勘探知識。

1962年，曾融生開始招收研究生，到2014年，他培養(yǎng)指導(dǎo)了30多位碩士和博士研究生。對于每個學(xué)生的學(xué)術(shù)論文，從選題、文獻(xiàn)閱讀、計(jì)算方法、數(shù)據(jù)處理，直至論文形成，他都要認(rèn)真檢查，并提出修改意見。他時刻告誡學(xué)生們：對科研工作要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，切忌浮躁。只有能靜下心來，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獲。

幾十年來，他為祖國培養(yǎng)了大批地球物理和地震學(xué)研究人才，許多學(xué)生已成為地質(zhì)礦產(chǎn)、地球物理和地震研究部門的棟梁和骨干。在直接受到曾融生先生指導(dǎo)和教誨的科技人員中，如滕吉文和他指導(dǎo)的第一位研究生陳運(yùn)泰已當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

1984年，科學(xué)出版社出版了他的66萬字的巨著《固體地球物理學(xué)導(dǎo)論》，這是我國第一部完整地、系統(tǒng)地論述固體地球物理理論和應(yīng)用的重要論著，對地球物理科學(xué)研究和教學(xué)起了重要的作用。

坎坷歲月意志堅(jiān)

在經(jīng)過十年動蕩之后，“科學(xué)的春天”終于到來。曾融生對中國深部構(gòu)造的研究厚積薄發(fā)，研究論文一篇接一篇在專業(yè)刊物上發(fā)表。1978年，他的“柴達(dá)木盆地的地震波傳播”項(xiàng)目研究成果獲得了全國科學(xué)大會獎。1980年，他當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員。

改革開放后，曾融生先后擔(dān)任過國務(wù)院學(xué)位委員會第二、三屆學(xué)科評議組成員，第二、三屆國家自然科學(xué)獎勵委員會委員，中國地球物理學(xué)會副理事長，以及“國際巖石圈計(jì)劃”“巖石圈構(gòu)造和組成委員會”委員，“可控源地震學(xué)國際委員會”委員，“國際地幔軟流圈研究組”成員，荷蘭《地球動力學(xué)》雜志編委等。曾融生還多次獲得國家級科技成果獎勵。

曾融生從事研究工作正如他教導(dǎo)自己的子女所言：“做事情要‘one thing at a time在一個時間里只專心做好一件事，肯定能做得比較出色，同時去想干幾件事，反而哪件事也干不好。”

（作者單位：中國地震局地球物理研究所）