近期由于我国对稀土出口的控制而引发了国际间的广泛关注,这是因为我国是稀土生产和出口大国,而稀土又是从手机、电视到精确制导武器等尖端工业的必用原料,由于稀土金属的特殊性能决定着它的特殊用途。
今天,我国是稀土生产和出口大国,对世界经济举足轻重,而我国稀土工业的发展,则是从无到有、从小到大经过几代人艰苦努力的结果。稀土是一种矿物原料,是一种矿产资源,而对这种矿产资源发现和研究的我国稀土地质学矿物学的创立与发展,则鲜为人知。有鉴于此,本文作概要介绍于后:
早在上世纪三十年代初,在农商部北平地质调查所任职兼北京大学地质系教授的何作霖先生,就发现了白云鄂博的稀土和稀土矿物。何教授对白云鄂博铁矿石标本进行矿岩鉴定时,除肯定铁矿物和萤石、重晶石外,还发现两种未知矿物。当时,这两种未知矿物,引起了何教授的极大兴趣和关注。他利用岩石偏光显微镜和弗式旋转台(在那时,这是最现代化的岩矿鉴定仪器),测定了这两种矿物的物理性质,光性常数和折光率等科学数据。根据何教授的矿物学知识,怀疑它们是稀土矿物,但仍需要客观数据来证实。何教授在极端苦难条件下,选出一定数量的矿物样品,送北平研究院物理所的光谱仪测定,光谱图谱上显示出多条稀土特征谱线,仪器证实了稀土的客观存在。正是这两种稀土矿物,打开了我国盛产稀土的大门(当时定名为白云矿和鄂博矿,后更正为氟碳锑矿和独居石)。在那旧中国受压迫被剥削的年代里,何教授首先发现我国稀土,研究我国稀土矿物,开辟和创立了我国稀土地质学矿物学研究的先河。
建国之初,社会主义经济建设伊始,国家对白云鄂博进行地质勘探,241地质队在确定铁矿储量的同时,初步估算了白云鄂博的稀土储量。上世纪五十年代初,中国科学院地质研究所成立后,便把白云鄂博列为重点研究课题,投入大量人力物力。中苏科学院白云鄂博地质合作队成立,对白云鄂博开展了地质学、矿物学和地球化学的科学研究。何作霖院士为中方队长,司幼东教授为秘书,地质所的科研人员为合作队中方主体。
身为合作队中方队长的何作霖院士,对于研究和开发我国稀土,实现了他多年的宿愿,精神百倍地投入工作。除指导全体工作外,他身先士卒,从野外到室内,亲临野外现场,亲自采集标本,室内亲自岩矿鉴定,他所鉴定过的岩矿薄片和光片,堆满了他的书架和标本架。经中苏合作地质队认定,白云鄂博是世界最大规模的稀土矿床,依此确定了我国的稀土大国地位。
自上世纪五十年代末,中国科学院地质研究所大搞稀土稀有元素,对全国地质资源进行调查,奠定了我国稀土稀有元素地质学矿物学研究基础。对于白云鄂博的研究,继铁矿和稀土之后,张培善等又发现铌钽,建立了白云鄂博研究的第三个里程碑。此外,在白云鄂博发现黄河矿等多种新矿物,扩大了矿物学内容,使白云鄂博成为我国产出新矿物最多的地方,是我国新矿物的名胜之地。
1963年春,国家科委联合冶金部、地质部和中国科学院召开的“4.15”会议,即包头资源利用会议。根据会议精神,地质所把白云鄂博研究列为重点课题,调集多个有关研究室力量,组成白云队。何作霖院士因病退二线指导,白云队由郭承基教授业务指导,张培善、王中刚为队长,李绍柄、吴宗絮、裘愉卓、王一先、侯鸿泉、胡霭琴、金成伟、胡辅佑、王凯怡、王贤觉、苏贤泽等各方面人才组成,全面研究白云鄂博矿床、矿物、岩石、同位素、地球化学等学科内容。大队人马连续数年野外地质调查和室内分析鉴定,肯定了白云鄂博铁—稀土—铌钽大型多金属矿床的地质学矿物学详细科学内容。
文革开始,正值地质所地化所分所,部分科研人员去了贵阳。十年动乱期间,科研陷入停顿,及至改革开放,科研春天到来,两所各自继续稀土稀有资源的调查研究。地质所的稀土矿物课题组,除深入研究白云鄂博稀土稀有资源外,把目标扩展到全国稀土矿床地质矿物研究。课题组成员是:张培善、姜传武、陶克捷、沈丽璞、张任祜、杨主明、杨学明、伊丽莹、叶元今、詹旺龙等。国家“六五”到“八五”期间,他们足迹几乎踏遍全国稀土矿床,特别是南岭一带五省区的山山水水,进行地质调查,野外采集标本,室内进行分析研究。对这些稀土矿物的物理性质、结晶学参数、光性参数、化学组成、以及产状成因等科学数据,汇集成册,编辑出版《中国稀土矿物学》和英文版《中国稀土地质学矿物学》。对全国约一百二十多种稀土矿物科学数据的研究结果,以及稀土铌钽矿床13种成因类型的划分和调查研究,大大推进了我国稀土地质学矿物学的发展进程。
改革开放,百废待兴,鉴于稀土资源在我国的重要地位,中国科学院组成了跨研究所的一条龙式的不同专业研究队伍,对稀土从开发到应用进行全面科学研究,并成立稀土专家组。与此同时,国务院稀土办亦成立了稀土专家组,地质所张培善是这两个专家组的成员。地质所的稀土矿物科研计划,乃是中科院重大科研项目的组成部分。
寻根思源,我国稀土资源的开发利用,我国稀土地质学矿物学的创立和发展,何作霖院士发现稀土并作出了不可磨灭的巨大贡献,人们尊称他为“中国稀土矿床之父”,是完全正确的。而地质研究所和何院士的弟子们,也做出了他们应有的科学贡献。为了纪念这位伟大科学家而命名的新矿物“何作霖矿”,近期已由国际矿物学会(IMA)批准,新矿物和矿物命名正式成立。这是何院士的弟子们杨主明和丁奎首等近来在我国发现的稀土新矿物,新矿物命名为“何作霖矿”,名副其实。
何作霖院士不但是杰出的科学家,还是一位优秀的教育家。抗战胜利,山东大学在青岛复校,他应聘赴青岛任教。1946年,创办山东大学地质矿物学系,团结和带领张寿常等多位地质界精英,制订教程,建立实验室,培养地质矿物人才,桃李满园,遍布全国。山大地矿系的延续,就是现在的青岛中国海洋大学地球科学学院。今天,海大崂山校区地学院的校园里,耸立着何作霖院士的石雕像,供后人瞻仰,以纪念这位伟大的科学家、教育家和中国稀土矿床之父。