以基礎研究推動生產發展
——記長安大學地球科學與資源學院副教授楊秀清

衛婷婷

楊秀清參加第十五屆全國礦床會議

“大漠孤煙”“白草黃云”“春風不度”……自古以來，我國西北地區都以荒涼、艱苦的荒原景象深入人心。但這片土地上，蘊藏著豐富的石油、煤炭、天然氣、鎳、鉑、鉀鹽等礦產資源，吸引了我國數以千萬計的有志青年投身其中。從西北地區走入首都北京，又從北京返回故鄉，多年來，長安大學地球科學與資源學院副教授楊秀清始終牽掛著家鄉的建設發展，他立足國家重大需求，致力于以自身所學礦物學、巖石學、礦床學知識，推動解決生產實踐問題。

以興趣為驅動，以家國為己任

創建于1939年的西北大學地質學系是我國建系較早、歷史悠久的綜合性大學地質學系之一，歷來以其雄厚的實力和強大的師資吸引了眾多學子前往求學。楊秀清便是慕名前來的學子之一。

母校對楊秀清的影響積極而深遠，這里記錄了他豐富多彩的理論學習和野外實習生涯，開啟了他對地質學的興趣與熱愛，為他后來的科研之旅打下了堅實的基礎。他說：“最初我不太了解什么是地質學，沒想到接觸之后很驚喜地發現地質學并不是單純課本上的東西，它和野外考察的實際結合非常緊密，是一項很有趣很實用的學科?！?/p>

自本科時起，楊秀清一年中總有那么一兩個月的時間在跑野外，有利用周末進行的短途考察，也有利用暑假進行的長途考察。十余年過去，他印象最深的一次野外考察經歷仍要數大三時那一次從陜北到陜南的“大剖面實習”。在以往的學習中，楊秀清雖然理論基礎扎實，成績優異，卻總覺得自身對學科知識掌握得還不夠牢固——從課本上學來的知識雖然系統，但對整個大自然來說，仍然是零散的、片面的，尤其是他所學的內容跨越了幾十億年的時間尺度，需要極強的想象力，不見到真實的地質情況，難免讓人心里“不踏實”。直到在大三的這次實習中，楊秀清從陜北延安出發，翻越秦嶺，一直抵達位于陜南地區的商洛市鎮安縣。沿途自然風貌的變幻多姿讓人心神迷醉，其背后地質變遷的神奇奧妙也讓人倍感震撼。一路走來，陜北到陜南不同的地層和三大巖類剛好和課本上的理論一一對應，一下子就打破了楊秀清原本那種“霧里看花”的感覺，使之對地質學的學習更加得心應手起來。

由于長期和學長保持著關于地質學和人生選擇方面的交流，楊秀清從他們的口中看到了更為廣闊的天地并心生向往，于是持續攀登成了他的必然選擇。2010年秋季，楊秀清順利考入中國地質大學（北京）礦物學、巖石學、礦床學專業，跟隨中國地質大學（北京）和中國地質科學院的兩位導師正式踏上了科研之旅。這一時期，楊秀清基本上掌握了科研的基礎技能，如課題的思維切入、文獻如何閱讀、文章怎樣寫、實驗如何做等。其間，他先后參與了包括國家“973項目”在內的兩項課題研究，都與鐵礦的成因類型和成礦規律等研究有關。

楊秀清之所以選擇鐵礦研究，一方面是基于個人興趣，另一方面也是面向國家重大需求。鐵礦是我國緊缺的戰略性礦產資源之一，多年來我國鐵礦石的對外依存度一直處于居高不下的狀態，近幾年更是頻頻面臨“卡脖子”困境。而鐵建造是我國最重要的鐵礦資源類型之一，存在巨大的找礦潛力。礦產預測主要分區域礦產預測和勘查區找礦預測，不同的地質時期，在類似的地質條件下，可以形成同類型的鐵礦床；在不同的地質時期和構造運動期，占主導地位的鐵礦床類型則是不同的。對于這類不同礦種和成礦類型的礦集區，需要深入了解地質運動深部過程、成礦作用及時空規律。

從碩士時期的鞍山—本溪地區鐵礦研究到博士時期的鏡鐵山鐵礦研究，再到如今聚焦的沉積礦床及古海洋環境研究，楊秀清扎根在鐵礦研究當中至今已有十余載。其間，每年的暑假依然是他進行野外考察的黃金時期——以前是跟著老師，現在是帶領學生。很多人都難免好奇：“暑假不能享受假期，反倒要帶學生、做研究，不累嗎？”楊秀清是這樣回答的：“對于我們地質人來說，跑野外就是一種享受，就是一種樂趣。面對壯闊的大自然美景，人的心胸也會十分開闊，很多科研靈感也悄然而至。途中既增長了見聞，又鍛煉了身體，沒有比這更好的勞逸結合的方式了。”

多年來，楊秀清先后圍繞不同時代、不同地區的共計60余處鐵礦開展了大量野外地質考察和研究。這些鐵礦有太古宙的、元古宙的，也有顯生宙的（時代跨越20多億年）；有東北的、西北的、華南的……它們或埋藏在深山中，或沉睡在荒原上。通往這里的道路崎嶇而荒涼，但奔赴這里的人卻始終滿懷激情與熱血。

打破傳統認知，解決實踐難題

時間撥回2016年，楊秀清獲得北京大學礦物學、巖石學、礦床學專業博士學位，并于同年進入長安大學地球科學與資源學院工作。

長安大學地球科學與資源學院是以地質學和資源勘查工程為特色的基礎性研究型學院，地質學、資源勘查工程、礦物加工工程為其傳統的優勢學科。依托學校平臺和領導、前輩的支持，楊秀清基于自身此前研究積累，很快申請到了他的第一個獨立課題——中國博士后科學基金面上資助。

“我博士期間主要在鏡鐵山鐵礦開展典型礦床研究，它屬于鐵建造型鐵礦。我們知道赤鐵礦一般是三價的，它和二價菱鐵礦的沉積環境差別很大，通常情況下是不可能大量共生的。但是后來我發現，在鏡鐵山鐵礦中，這種三價的赤鐵礦和二價的菱鐵礦竟然是共存的，跟我們常規認識相比非常矛盾。”這種矛盾現象引起了楊秀清的極大興趣，于是他首先在野外對礦石及其產出特征進行了觀察，采集和磨制了一些礦石標本放在顯微鏡下觀察，然后結合礦物學、地球化學和同位素研究開始探尋三價赤鐵礦和二價菱鐵礦之所以能夠共存的緣由。

隨著研究進一步深入，楊秀清先后承擔了國家自然科學基金項目和中國博士后特別資助等十余項科研項目。他的研究表明：鏡鐵山鐵建造型鐵礦形成于13億年前后，為強烈海底熱液上涌到氧化還原界面附近沉積形成，填補了元古宙中期鐵建造缺失的空白；提出13億年前后為氧化還原分層海洋，海水表層氧化，深部缺氧、富鐵，突破了傳統認識?；谶@一新成礦理論研究，楊秀清進一步明確了鏡鐵山鐵礦找礦思路，并成功預測了找礦靶區，緩解了鏡鐵山鐵礦后備資源嚴重不足的問題。

楊秀清在利茲大學Cohen地球化學實驗室做實驗

此外，楊秀創新性地將西天山地區海相火山巖型鐵礦劃分為海相火山巖型磁鐵礦礦床和海相火山巖型赤鐵礦礦床，率先研究表明西天山海相火山巖型赤鐵礦礦床為晚石炭世罕見的鐵建造。他將這一認識撰寫論文投稿到礦床學領域期刊《經濟地質學》（Economic Geology）上，得到了主編和審稿人的一致認可。隨后，楊秀清和耶魯大學學者合作，繼續對這些鐵礦形成的古海洋環境開展了深入研究，成果發表于地球化學領域期刊《地球化學與宇宙化學學報》（Geochimica et Cosmochimica Acta）。要知道，此前國內外通常認為鐵建造形成于前寒武紀，而楊秀清的研究則證實了顯生宙也可以形成建造，不僅拓展了鐵建造形成時代，還豐富了建造成礦理論，為早古生代出現缺氧、鐵化海洋提供了直接證據。

迄今為止，楊秀清圍繞國家重大需求，聚焦國際前沿熱點，在沉積礦床和古海洋環境研究領域收獲了累累碩果。數十年間相繼發表學術論文60余篇，其中第一作者論文20余篇，合作出版專著2部；榮獲程裕淇優秀學位論文獎（2016年）、“2019年礦業、石油及安全工程領域優秀青年科技人才”提名獎，入選《2020年度中國博士后科學基金資助者選介》（全國每年100名），獲得長安大學“長安學者”青年學術骨干、長安大學先進科研工作者等諸多獎項和榮譽。對他而言，這些榮譽既是認可，也是鼓勵。在地質研究的征途中，還有更多科學真理等著他去探索，在建設家鄉和祖國的道路上，也還有更多難題等著他去解決。未來，遠不止此。