撷英·漫游长安大学——他从地质队走来
在长安大学地球科学与资源学院，造山带成矿研究所的学术带头人，是我国著名的矿产勘查、矿床地质学家，中国工程院院士汤中立。汤中立教授与长安大学诸多学术前辈一样，是从基层走来的。20世纪50年代，他是一名激情澎湃、富有时代风采的地质队员。
汤中立人生中的华彩篇章，当推他和他的同事发现了金川镍矿。他为祖国的经典奉献，是与他所在的勘探队发现了金川镍矿二矿区深部隐伏富矿体，使金川镍矿一跃成为世界第二大镍矿。他为地质学家们编织的理论花环，是系统深入地分析了甘肃金川、吉林红旗岭、新疆喀拉通克、河北铜硐子4个小岩体铜镍矿床的成矿找矿模式，提出了“深部熔离——一期或多期贯入成矿”的“小岩体，成大矿”学说，阐明了中国镍矿的基本特征、产出地质背景与分类。因此，他深厚的地质调查与理论研究的成果积淀，他精彩的人生故事本身，也就成了一个富含的隐伏“矿床”。
汤中立在北京求学，印象最深的是聆听著名地质学家李四光的一次演讲。李四光语重心长地对同学们说，你们应当成为新中国的“土地公公”和“土地婆婆”……希望同学们成为新中国优秀的地质学家，像神话中的“土地神”一样，熟悉和掌握脚下的地球。汤中立至今还记得李四光演讲时的那种神采，情真意切，令他永生难忘。
汤中立始终记得大学生产实习对自己知识基础与能力的检验。1955年秋天，他和几个同学到山西省五台山区填制1∶5万比例尺地质图。汤中立负责的地块恰好在滹沱河的两岸，是一片广阔的砂砾带。在这样的地块中完成填图相对容易，但对于将来的毕业设计却相当棘手。汤中立临场应变，将同学们组织起来调查河岸果树的分布范围、生长年龄和长势情况，调查水井的水深、水质和历史变化。最终，他完成的毕业设计《山西繁峙滹沱河沿岸第四系地质与果树调查的关系》创意新颖、独树一帜，获得好评。这是他初尝辩证方法指导地质勘查的甜头。
安徽安庆是汤中立的故乡，那是京剧与黄梅戏的发祥地。大学毕业时，大西北正是国家建设的重点，急需地质工作者为国家寻找各种矿产资源。汤中立报名去了河西走廊上的酒泉，将这座祁连山皑皑白雪掩映、一望无垠戈壁滩环绕的边陲小城，视为实现自己理想的起点。
1956年7月，汤中立、陈振兴、杜松亭三名实习生组成地质组，在甘肃北山星星峡—白墩子一带进行1∶20万路线地质调查。他们在沿地质路线填图过程中，发现一块含铜矿的转石：淡黄绿色蚀变岩，除孔雀石外，隐约可见黄铜矿豆点。三个年轻人当即停止路线观察，沿戈壁滩上转石可能的来源方向步步追索，一直追到一座黑色大山的背后，发现铜矿转石突然增多，还有古人采冶的遗迹，找到了原生矿露头。原来这座黑大山的岩性是辉长岩，岩石中有微弱的黄铜矿化，山背后低凹处是蛇纹石化橄榄岩与底盘白云质大理岩接触，在外接触带发育一条北西向的铜矿矽卡岩带。依此发现，地质调查大队于当年10月就地打钻，见到了深部原生矿。第二年，甘肃省地质局组队勘探，探得铜金属储量4.3万吨，品位1.64%；银93.9吨，品位93.3克/吨。三个年轻人发现了辉铜山铜矿。
1958年10月7日，汤中立和同事在永昌县河西堡查看当地群众的报矿成果时，琳琅满目的矿石标本中，一块布满孔雀石的矿石标本引起了汤中立的特别注意。问清矿石标本的来历，汤中立和同事立即驱车赶到永昌县，追踪到宁远堡，直接深入到白家咀子发现含孔雀石的岩体露头处，乘着夜色就地安营扎寨，在其后的两天里，对黄、褐、蓝、绿，色彩缤纷的矿化露头、超基性岩性的范围、顶底盘围岩进行了追索和初步圈定，发现矿化露头上孔雀石、铜蓝、锡铁矿十分发育。汤中立结合实地勘察情况，把眼前的发现与两年前发现的辉铜山铜矿进行了比较，回到酒泉后，将他的认识向领导做了陈述：宁远堡含孔雀石的岩体露头处下面，肯定是一个比辉铜山铜矿的情况更好、更有希望的铜矿。
几天后，大队负责人陈鑫将一份化验单带到了河西堡。大队部对汤中立带回的矿石标本进行的铜镍指标测定结果是，Cu 16.5%，Ni 0.9%。这就是后来举世闻名的金川铜镍矿床最早的一次矿石标本分析报告。之后，汤中立和同事们一起打浅井，挖探槽，先后见到了具海绵陨铁结构的原生铜镍矿。1959年元月，甘肃省局和大队组织两台钻机施工钻孔，又见到了厚层原生矿体，充分证实该处是一个大型硫化铜镍矿床基地。在以后的两年多时间里，汤中立作为大队技术负责人陈学源的助手，参与组织了金川矿区的地质勘探技术工作，完成了该矿区最终勘探报告的编制。经全国储委主持的审查会议批准，最终发表数据为镍储量90万吨，铜储量50万吨。这个发现非常了不起，它为我国第一个镍工业基地提供了可靠的矿产资源保证，为100多年来中国缺镍少铂的时代画上了句号。
1965年，金川镍矿勘察工作进入了最为关键的时期。第一和第三两个矿区勘探结束，第四矿区是贫矿。岩体出露面积最大的第二矿区，地表没有矿化显示，仅在岩体东部发现了一些规模不大的隐伏贫矿体；岩体的西部，每个剖面上的钻孔都没有见矿，却都在200多米深度穿过超基性岩时出现了围岩。已经担任大队技术负责人的汤中立遇到了困惑：岩体是不是呈一个锅底尖灭了？如果真是这样，金川矿区就失去了继续发展的前景。
汤中立和同事们反复比较研究，认为这样尖灭不大自然，因为第一矿区岩体和矿体形态向深部有较大延伸，在第一矿区还见到过含矿岩枝贯入到底盘围岩中的现象。这样的深部值得探索。汤中立主持编制了第二矿区深部找矿设计方案，设计了一批深度400～550米的钻孔，找岩体漏向深部“岩枝”中的矿体。
探索性的施工并不顺利。钻孔的施工设计深度为530米，预计打到岩枝中矿体后将于460米处进入底盘围岩。在实际施工中虽见到了岩枝，但岩枝中并不见矿，钻孔却提前于375.7米打穿岩枝进入围岩。按常规见到底盘围岩就可终孔，勘探队中，有的提出可以终孔，汤中立和一些同事认为还需要继续探索。他的根据是，打到的岩石还不是含矿纯橄岩，推测主岩体还没有打到，深部还大有希望。汤中立坚持不能终孔，要求继续向深部钻探。在地质队领导和省地质局的支持下，汤中立再次修改设计方案，继续加深钻探。结果在410.71米，又见到第二个“岩枝”。
7月下旬一个刮着大风的日子，吉夫650型钻机钻到566.71米孔深时喜遇奇迹——喷水的岩心管里，吐出了金光灿灿的海绵晶铁状富矿蕊！全队沸腾了！地质员魏乾金激动得说不出话，填写记录表时几乎流泪。随后，汤中立几次修改设计，追加进尺，勘探队还为施工调来一台千米钻机。8月1 5日，深孔钻探打到了944.87米，一个隐伏矿体厚度358.16米的矿床被测算出来，汤中立终于提出可以在944.87米深度终孔。
之后，喜讯就如同珠串一样接连出现。他们在一千多米长的地段布置了几十个钻孔，几乎每个孔都见到了深部隐伏富矿体，这使金川矿床的铜镍勘察储量翻了几番，一举成为世界第二大镍矿。
31岁的汤中立，完成了一次对地壳深层奥秘进行勇敢探索的重大突破。这个突破具有划时代的意义。深深的钻孔，仿佛一个个大厦的基座，在昔日甘肃龙首山下那无垠的荒漠上，托起了一座新兴的有色冶金工业基地——金昌市。从此，金昌以中国镍都之名闻名于世。而汤中立，也用他的智慧、丰富的经验和坚定的信念，在金川镍矿勘探史和自己的人生历程中写下了辉煌的一笔。
伴随着人类长期的地质活动实践，发现矿产资源的难度也越来越大，研究和认识矿产资源的成矿和赋存规律愈发显得重要。从20世纪80年代开始，汤中立将自己的地质目光聚焦在理论建立方面。他系统地考查了国内外的岩浆硫化物矿床和其他金属矿床，梳理了自己多年的探矿实践经验，从理论上对成矿探矿的科学规律进行探索和总结，亲自撰写了《中国镍矿床》专著，组织完成了《金川铜镍硫化物(含铂)矿床成矿模式及地质对比》《Jinchuan Copper Nickel Sulphide Deposit》《中国岩浆硫化物矿床的主要成矿机制》《华北地台西缘及邻区硫化镍矿特点及远景分析》等著作，还发表了数十篇重要论文。
20世纪前半叶，经典的岩浆矿床实例主要以加拿大的萨得贝里镍矿(母岩体面积大于1 000平方千米)，津巴布韦大岩墙(产铬铂矿，母岩体面积大于5 000平方千米)，南非布什维尔德铂、铬、镍矿(母岩面积达几万平方千米)等为主，因此流行一种成矿概念：“矿质”是从岩浆中分凝出来的，只有岩浆体很大，才能分凝出巨量的“矿质”，形成大的岩浆金属矿床。
汤中立（1934— ），中国工程院院士，第九届全国政协委员，曾任地矿部甘肃省地质局第六地质队工程师，大队技术负责人；甘肃省地质局区域地质调查队总工程师；甘肃省地矿局副局长、总工程师；甘肃省矿产储量委员会副主任，常务副主任；中国地质学会西部开发委员会副主任。中国镍矿工业和甘肃省金矿工业的开拓者之一。2002年，担任长安大学教授、博导，组建了一支由教授、副教授和一批优秀博士生组成的铜、镍硫化物岩浆矿床教学科研团队，申请国家自然科学基金等纵向科研项目十多项，出版专著2部，发表论文40多篇，被SCI检索文章10余篇，高水平完成了多个省部级科研项目。
中国金川矿床的发现，似乎颠倒了上述概念。因为金川岩体面积只有134平方千米，却赋含超过540万吨镍，340万吨铜，以及巨量的钴、铂族和黄金等矿产。如此巨量的金属，怎么能从这样小的岩体中分凝出来呢？我国还先后发现了力马河、红旗岭、赤柏松、白马寨、喀拉通克等岩浆硫化镍矿床。这些矿床面积更小，一般只有零点几平方千米，却都赋含几万吨到几十万吨的富镍矿。我国的工业镍金属，主要就产在这种很小的岩体矿床中。
汤中立通过与国外矿床对比，提出了“小岩体成大矿”的机制。简单概括为：母岩浆侵入现存空间之前，在深部和上侵过程中就发生了熔离作用和部分结晶作用，在动力和重力作用下，母岩浆分离成不含矿岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆几部分，然后对现存空间一次或多次上侵贯入成矿。比较就地熔离的矿床，这种深部熔离贯入矿床的岩体体积就小得多，含矿率和矿石品位也高得多，所以这种机制导致形成“小岩体大矿床”。
汤中立院士在深入研究的基础上进一步指出，这种小岩体大矿床、深部熔离复式贯入成矿机制的实质，就是当岩浆侵入现存空间之前，在深部已经发生“预富集作用”，这种预富集作用不仅对岩浆硫化物矿床是这样，而且对铬铁矿、钒钛磁铁矿、铂族元素等岩浆矿床也是实际存在的。由此也可以认为，在各种岩浆矿床中，都有一个深部预富集贯入成矿作用问题，也都存在小岩体成大矿的可能。
自从1956年从北京地质学院（今天的中国矿业大学）毕业，当年4月奔赴地质部甘肃省地质局祁连山地质队，汤中立在甘肃生活工作了近半个世纪，始终未离开矿产勘查这一行，祁连山的风沙，西北高原的黄土，天山冰雪的晶莹，祖国各地崇山峻岭的葱翠绝险，早已化作他气质品格中的淡定、从容、真诚、果敢。
从一个满怀热情的地质队员，到一个深思熟虑的地质学家，汤中立走过了一个既艰苦又浪漫、既有压力又富含挑战、既有丰富想象又充满辩证思考的过程。透过他半个多世纪步步求索、锲而不舍的经历，我们是不是会从中对地质工作有新的认识，对我们的各项事业如何拓展有更深的思考呢？
本文节选自《漫游中国大学——长安大学》丛书
组编：中国教育出版社
撰稿：长安大学
编辑：倪喜雨