1928年暑期,孙殿卿到北京求学,他先考入北京汇文中学高中理科学习,第二年暑期考入北京大学理学院预科。当时,李四光、丁文江等著名地质学家在北京大学讲学,给学生们打开了一个新世界。孙殿卿有所耳闻。“从事地质研究对国家有用,自己还可以接触山山水水,扩大眼界”,他冒出了这个“颇富诗意”的念头。1930年9月,他正式考入北京大学地质系。然而,由于家境贫寒,没有学费,他半工半读,当了一年中学老师,攒够学费后,继续读完学业,于1935年7月毕业,获学士学位。

受李四光邀请重回地质轨道

也许是冥冥之中的召唤,为谋求出路,1938年,孙殿卿和几个朋友在战乱中,来到大后方的桂林。

当时,李四光负责的中央研究院地质研究所因为抗战爆发也从南京搬到桂林。李四光在北京大学地质系授课时对这个东北学生印象很深。一听说孙殿卿在广西,李四光马上派学生张文佑去联系并转达邀请,问他是否愿意到所里工作。这次邀请,彻底改变了孙殿卿的人生轨迹。他终于回到地质的轨道,成为李四光的助手。

在重重困难中,孙殿卿在李四光的带领下,对广西、湖北、湖南和南岭东段的第四纪冰川、地质构造现象、构造体系和岩石学等方面进行了广泛的调查和研究。

在长达5年的跋山涉水中,孙殿卿参与调查了25个县,系统填绘了广西1∶25万地质图,对区域不整合、构造格架等进行了详细的划分和鉴别。他首先发现了广西西北地区及架桥岭东坡的第四纪冰川遗迹。

新中国成立后,资源紧缺。按照李四光的指示,孙殿卿等人对柴达木盆地北部古近-新近系地层及区域地质构造特征进行了全面系统的研究,发现广布于盆地内的古近-新近系地层主要为河流及湖相沉积,确定柴达木有着极佳的生油环境。1955年,李四光从原地质部632地质大队送来的柴达木地质考察图上发现,那里可能有较好的石油构造,于是便派孙殿卿率队前往柴达木实地考察。

在柴达木考察时,孙殿卿等人研究发现,盆地许多地方出露的古近-新近系褶皱和断裂,不但发育完好,而且成生展布很有规律,彼此呈雁列,构成“S”形和反“S”形构造系列,其成生机制,就像双手拧毛巾一样。在这种应力作用下,生成于生油层中的分散油质,会向断裂处和背斜构造高点运移。如果断裂暴露于地表,那么沿断裂运移的油质必然挥发至地表。在柴达木这样干燥、多风沙地区,挥发的油质又会粘结着不断吹来的沙尘,形成油砂山。

在柴达木盆地北部冷湖地区鸭子墩反“S”形构造带考察中,一道绵延2~3千米、高4~5米的小山岭引起了他们的注意。“天啊,这不是油苗吗?”在荒原上,只有油苗才能有这种强大的能量,将风沙吸附到自己脚下,日积月累地堆积。孙殿卿掩饰不住狂喜,马上向李四光进行了汇报。

1956年,原地质部632地质队一分队在冷湖四号的钻探,遭遇到浅油层,原油喷射高达20米。根据“在背斜构造的高点可能有油气聚集”的判断,孙殿卿进一步建议,在大油苗附近的背斜构造上打钻探油。1958年8月,632地质队在柴达木盆地冷湖五号钻井,9月13日在650米处遭遇浅油层发生井涌,继而出现井喷,连续畅喷3天3夜,日喷原油高达800吨左右,井场周围被喷成一片油海——柴达木盆地有史以来的第一口油井精彩问世。

后来,有关部门陆续抽调40多部钻机,在冷湖展开了轰轰烈烈的石油大会战。至1959年底,冷湖油田年产原油近30万吨,约占当时全国原油产量的12%,成为继玉门、新疆、四川之后的中国第四大油田。

继柴达木油田发现之后,孙殿卿在石油勘探方面继续提出独到见解,实践也一次次印证了他的远见卓识。

1960年,孙殿卿发表《从构造体系的观点来探讨我国石油的普查和勘探远景》,指出我国广大疆域,特别是我国东部及濒临太平洋广大地区、我国西部地区的找油远景和方向。1979年,他与邓乃恭的《从地质力学看我国石油资源远景》进一步明确了地质力学的找油指导思想和找油步骤,分析了我国油区及油田构造基本特征,指出了我国中新生代油区和古生代沉积区的找油方向,以及如何运用地质力学方法在所指出的找油区去找寻油田等,在指导我国油气勘查中发挥了重要作用。

跟随李四光研究中国第四纪冰川

众所周知,李四光是中国第四纪冰川研究的开山祖师。跟随李四光,孙殿卿对中国第四纪冰川也进行了大量的研究,取得了我国第四纪冰川理论研究的杰出成就,同样得到同行的推崇,在国内外第四纪地质学界有很高的声望。

第四纪冰川的研究者都不会忽略这样一本书——《中国第四纪冰川遗迹纪要》。孙殿卿在书中介绍了冰川的概念、作用、特点、分布的概况、我国冰川遗迹研究的概况及其类型等问题。这是一本普及第四纪冰川知识的书,在当时也是第四纪冰川研究者最重要的参考文献之一。

书中写道:“冰川之研究,是第四纪地质研究中的重点之一。我国自解放以来,进行大规模建设,各项建设基地,亦无不与第四纪地质有关。在实用方面,其不仅涉及建厂基地,对于找寻各种砂矿与地下水源之探视,亦至为重要。”正是充分认识到研究第四纪冰川的重要价值,孙殿卿在第四纪冰川方面倾注了大量心血,成为我国第四纪冰川学的奠基人之一。

1978年,孙殿卿在庐山主持召开“第四纪冰川和第四纪地质学术会议”。会上绝大部分学者同意中国东部的中低山地区发生过古冰川,也有一些学者提出不同看法。在20世纪80年代,地质力学研究所为此组成“庐山地区第四纪冰川”课题组,孙殿卿不顾年迈,数次上庐山指导,根据剖面、钻孔和大量实际资料及年代数据,经综合分析,在李四光建立庐山冰期系列中最老的鄱阳冰期之下,确定还有一次更老的冰期——大排冰期。

孙殿卿对中国西部冰川地质研究一直非常关注。1965年~1966年,他协助李四光筹建了原地质部西南第四纪冰川专业考察队,在四川西昌、渡口等地区参加成昆铁路选线和攀枝花钢铁基地的选址工作。1970年~1972年,他又组织了湘西、桂北第四纪冰川遗迹及金刚石原生矿追索研究工作。1975年,他支持地质力学研究所第四纪冰川等专业联合组队赴青藏高原参加青藏铁路的勘察。1979年,他亲自到新疆主持“新疆地区第4纪地质及第四纪冰川学术讨论会”,考察天山天池等地区的第四纪冰川遗迹。1989年,他在李四光划分中国第四纪冰川4次亚冰期的基础上,根据大量新发现的中国第四纪冰川流行遗迹的证据,包括漂砾、冰溜面、冰川刮痕、表皮构造、冰碛和冰水堆积及冰蚀地形,以及动植物遗迹等证据,提出了中国第四纪亚冰期在有的地区划分次数最多可有5~6期,建议用冰川气候学及构造气候旋回的观点来划分第四纪地层,对深入研究第四纪以来中国自然环境的演变和人类栖息环境及开发第四纪资源等都具有重大意义。

继承李四光事业不断完善地质力学

从20世纪60年代起,孙殿卿逐步将研究注意力由构造体系的鉴定,转向对区域乃至全国构造的综合分析研究和地质力学的提高与发展方面,组织开展了一系列重大地质问题的研究。

1966年,他发表在《日本地学团体研究会会刊》上的《中国自燕山运动以来形成的构造体系》一文,第一次全面系统地讨论了中国自燕山运动以来所形成的、各种类型的主要构造体系及其成生力学机制。他发表了一系列论文总结地质力学的调查研究成果,指出进一步发展的方向。他从局部、区域到整体,从中国到世界,从模拟实验到理论分析,论证了地质力学关于地壳构造与地壳运动以及地球的形成演化等一系列根本问题。直到80岁高龄时,他仍带领一批地质力学工作者进行地质力学方法与实践的研究和总结,完成了7部高水平的专著(包括1部修订本)和全球构造体系纲要图,从而把地质力学研究提高到一个新水平。

孙殿卿在担任地质力学研究所和中国地质科学院领导期间,致力于我国地质工作大规模发展时期的地质科学研究的组织协调工作,协助李四光分担了有关地质力学的管理工作,继承李四光的事业,使地质力学不断完善,不断提高到新的水平。

他十分注重地质力学走向世界,1984年《地质力学概论》英文版出版;1986年他在北京组织举办了国际地质力学讨论会;1986年~1990年他组织开展了国际地质对比计划250项目;1996年第30届国际地质大会上他组织“地质力学在工程稳定性评价、矿田构造及矿产预测方面的应用”学科组报告与讨论,引起国际地学界的广泛关注,大大扩展了地质力学的国际交流与合作。

孙殿卿十分重视中青年地质科学工作者的培养教育。20世纪60年代,他先后主持了3期地质力学进修班,亲任班主任并授课,160余名学员多成为各个时期地质工作的骨干。此外,他还带出一批博士和硕士,为地质教学、科研和生产单位培养出一批专业人才,有的学生像他一样被选为中国科学院院士。

更可贵的是,孙殿卿视野开阔,积极协助把地质力学的理论和方法介绍给煤炭、冶金、水电等部门,对矿产普查、勘探和预测以及工程、环境等地质工作起了重要作用。

孙殿卿热爱祖国,热爱地质事业,毕生致力于地质力学研究。在病危期间和弥留之际,他还念念不忘希望国家更加重视、支持、保护我国科学家自主创立的地质力学,嘱咐地质力学研究所同志继承、发展、创新地质力学。

他和石头打了一辈子交道。中国地质的巨石上,深深地刻上了他的名字。

 

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