谢学锦：躬身大地，敢为天下先

谢(1923~)，应用地球化学家，中国科学院院士。生于上海，生于北平，1941年至1945年在浙江大学学习物理和化学，1947年毕业于重庆大学化学专业。他曾任地质部地球化学勘查办公室主任、中国地质学会主任、中国地质学会勘查地球化学专业委员会主任、地球物理与地球化学勘查研究所副所长兼名誉所长、《国际地球化学杂志》副总编、《国际地球科学委员会全球地球化学填图工作组指导委员会委员兼分析技术委员会主席、《联合国教科文组织国际地质对比计划》(IGCP)执行委员会委员、国际编辑委员会委员。先后获得部级科技进步奖一等奖3项，国家科技进步奖二等奖1项，何良和李科技进步奖1项，国际应用地球化学家协会(AAG)最高国际奖-国际应用地球化学家协会金奖。

作为我国勘查地球化学的开拓者和奠基人，谢在这一新学科上不断创新，使其在多个领域处于世界领先地位。他发现了国际公认的铜矿指示植物海州香薷，探索了原生晕找矿规律，独立完成了《中国地质大词典》地球化学勘查部分300多个专业词条的注释，提出了意义重大的《全国区域地球化学勘查规划》。他是国际地球化学制图的三大倡导者之一。

教师的名人面孔崛起

1923年5月21日，谢出生在北平，一个学术和艺术氛围浓厚的家庭。谢神父是中国地质科学奠基人、矿床学主要创始人张、丁文江创建的工商地质研究所培养的中国第一代地质学家的领军人物。我的母亲吴静农来自安徽，毕业于北京女子师范大学。她出生在一个贵族家庭，聪明美丽，朴实大方，擅长绘画，喜欢音乐，思想激进。

在家庭氛围的影响下，谢从小就立志成为一名科学家。在高中受气功的影响，他读了很多书，这不仅使他得到乐趣，培养了他的思维逻辑，更重要的是，他认识到了人类社会中的各种喜怒哀乐、善恶美丑、大与小，从而陶冶了自己的道德观念和情操。他的中学学业是在抗日战争期间完成的，而他的大学生活伴随着一场积极的进步学生运动。在重庆大学，他遇到了导师梁树全，他的高级分析化学课程讲得很好，这使谢受益匪浅，也为他后来的勘查地球化学专业打下了坚实的基础。

大学毕业后，谢去了父亲领导的矿产勘查办公室工作。在父亲的指导下，他进入了一个新的学科——勘探地球化学。

1951年夏，谢受父亲之托，与同事徐邦良在安徽省安庆市岳山进行了中国第一次地球化学找矿试验。海州香薷，铜矿的指示植物，被发现。这是他职业生涯的开始。

不久，谢将调到地质部化探办公室，这是中国第一个由地质部成立的化探机构。

1953年5月至9月，新成立的化探实验室在陕西省安康县牛山进行了化探实验。当时，地质部苏联专家组的一位名叫罗基诺夫的专家听到了陕西省一个人的报告，并查看了他的标本。他断定在牛山的这一带有一个大型斑岩铜矿。但谢·的父亲看着标本说，“一点也不”，并与罗基诺夫发生了争执。罗基诺夫建议，当时苏联使用的“铜含量测量”应在牛山进行，即测量区的土壤样品应系统采集，铜含量应通过吹管分析测定。他认为这是评价斑岩铜矿经济价值的有效方法。为此，地质部门派化探办公室到牛山工作。地球化学勘探室的所有人都走了。在安徽省安庆市岳山区采集6平方公里范围内的土壤样品，用谢使用的双硫腙现场比色分析铜的方法进行实验。结果证明牛山矿没有希望了。

随后，罗基诺夫拜访了牛山，并通知谢和另一位周树强同志下山向罗基诺夫汇报。晚上，他们在黑暗中走在一英尺高一英尺低的山上，下山时天已经亮了。谢在见到罗基诺夫后报告说，铜含量仅为百万分之几十(即十万分之几)，没有开采价值。罗基诺夫认为，“那是因为你没有做吹管分析，而是做了吹管分析才知道的。”他们给了他含量最高的样品，但他最终还是没能把高含量的样品吹出来。后来，他们写了一份报告否认了这个矿，从而否认了一个“权威”意见。

原生晕寻找矿石

为了绘制矿体周围原生晕的三维空间分布，利用原生晕进行找矿，对已知矿床的钻孔和地表进行了系统采样和分析。所获得的结果用于未知区域的地表工作以寻找盲矿。

谢进入勘查地球化学领域时，这种原生晕找矿在世界上只有10多年的历史，主要在苏联使用。西方学者认为原生晕是没有意义的，因为他们发现在很短的距离内，原生晕变化很大，很难有规律地跟踪。

初级晕真的没有规则吗？谢不相信。他决定使用英国的韦伯在地球化学制图中使用的移动平均法进行初级晕研究，看看会发生什么。研究结果表明，用五点移动平均法处理数据后，原生晕的变化在相当大的范围内是非常规律的。

1959年，地球物理勘探研究所成立了以谢、邵岳为首的初级晕方法研究组，制定了庞大的初级晕研究计划。根据这一计划，研究小组前往湖南省贵阳县黄沙坪、辽宁省凤城县青城子铅锌矿区和安徽省贵池县铜山铜矿区，共采集了约3500个样品。结果表明，研究矿区盲矿体上方的基岩中存在金属异常，表明原生晕法能有效发现盲矿体。结果还表明，青城子矿区铅含量大于300ppm、砷含量大于100ppm、铜/铅比值小于0.2的地球化学异常与有经济价值的矿化有关。在此基础上，青城子矿区又发现了几个新的铅锌盲矿体，极大地拓展了青城子矿区的前景，指明了新的找矿方向，使一个濒临关闭的老矿井起死回生。

青城子成功开展了原生晕勘查。1960年4月，地质部和冶金部在青城子联合召开了全国原生晕勘查现场会议。青城子的原生晕探测案例就这样被写进了教科书。在国家地质战线上大力开展了原生晕找矿方法。

从1963年到1964年，谢全面总结了与苏联处于国际领先水平的原生晕研究成果，撰写了9章16万字的《地球化学岩石测量的理论基础和工作方法》，成为20世纪六七十年代我国地球化学勘探工作者必备的工作手册。

燃烧锅炉时不要忘记科学研究。

虽然原生晕的研究取得了很大的成功，但仍处于战术地位，只是一种辅助的找矿方法。谢认为勘查地球化学科学应具有战略地位。他想把勘探地球化学从一种战术方法转变为一种战略的和全面的指导方法，并将此作为他一生努力的目标。为此，他毅然决定将学术研究的车轮转向一个他梦想并震惊世界的领域:大规模全国范围的地球化学制图，以找出中国元素周期表中几乎所有元素的分布。

为此，谢首先到四川省米易县的偏远山区进行调查——四川省化探工作者在那里进行了水系沉积物调查。在那里，他得出结论，提高分析质量，控制和消除各种分析偏差，是区域化探工作中需要重视和迫切解决的问题——这是他访问四川米易得出的最重要的结论。在那里，他深深体会到了地质工作的艰辛:当地质队的同志们把他们送出山时，他们常常走了半天还能看见他们——山路太难走了！为此，他用一个塑料奶瓶，加了一个头，做成一个“挤压瓶”，加了试剂，拼凑成一套冷浸设备，在现场进行了300多次分析，在冷水沟发现大型锡矿中发挥了重要作用。

当时，“*”开始时，父母相继自杀身亡，谢被转移到陕西蓝田烧锅炉。他年轻时的广泛阅读给了他力量。他记得朗费罗对生活的赞美诗:生活有快乐也有悲伤。在痛苦的岁月里，他一边工作一边等待，坚持认为每个明天都应该比今天进步一点。

在蓝天烧锅炉的日子里，他从未忘记在中国土地上进行大规模地球化学填图的宏伟计划。他白天烧锅炉，晚上在煤油灯下阅读当时的专业书籍和文献，密切关注国内外勘查地球化学的发展现状和趋势，并计划在中国进行地球化学填图。

正是在那些锅炉燃烧的日子里，他写下了125个地球化学勘探术语的解释，纠正了中国在使用地球化学勘探术语方面的混乱。也是在锅炉燃烧的那个年代，他翻译出版了美国霍克斯和英国韦伯合著的《矿产勘查地球化学》，这对中国的地球化学勘查工作有很大的参考价值。

让化探成为“向导”

机会只给那些准备好的人。1978年1月，在上海召开了一次对中国地质勘查地球化学领域具有重大历史意义的会议——国家地质总局区域勘查与铁矿会议。会上，谢作了题为《区域地球化学勘查——历史、现状与展望》的报告，提出了开展第二代全国1: 20万区域地球化学勘查扫查，即全国地球化学填图的建议。该建议最终被国家地质管理局采纳，并正式纳入国家计划。为此，他起草了《区域化探内陆和沿海地区地表清扫方法暂行规定》，组织了郑州区域化探培训班，亲自授课，为区域化探清扫培训提供技术骨干。讲座内容由地质出版社于1979年12月以“区域地球化学勘探，区域地质调查野外工作方法第四卷”的形式出版。这是实施国家区域化探计划的工作手册和指南。它在全国产生了巨大的影响，已经被重印了三次。

当时，虽然国家地质局的领导下了决心，出台了红头文件，但很多人，包括一些省级地质局的总工程师，仍然想不起来，认为没有必要进行大规模的重新扫描。为此，谢到各省、自治区宣传说明了开展全国区域化探工作的必要性和重要性，并对工作进行了详细的指导。因此，一项具有前所未有的规模和全球关注的区域地球化学调查计划将很快在全国各省和自治区启动。

为了在全国范围内开展大规模地球化学填图工作，先后组织开展了区域地球化学勘查样品分析方法研究、分析标准样品开发、分析质量监测项目的制定和研究，以及高山地区、干旱荒漠地区、半干旱草原荒漠地区、喀斯特地区和热带雨林地区等特殊景观区域的区域地球化学勘查方法和技术研究。

为了开展如此大规模的区域地球化学调查，各省(市、自治区)根据地质部的要求成立了专门小组——一些省成立了地球化学勘查小组，大多数省在地球物理勘查小组或区域勘查小组中成立了地球化学勘查小组。根据勘查计划，严格按照《区域地球化学勘查勘查方法若干规定》的要求，有计划、有步骤地开展勘查工作。到目前为止，*已经完成了700多万平方公里的清扫工作，这对解决中国的矿产资源问题发挥了重要作用。据2005年中国地质调查局统计，共发现各类地球化学异常58，788个，其中检查异常17，623个，核实异常4，218个，发现异常3，349个。

谢曾在一次学术会议上讲过“三只老鼠”的故事。他借用前人的一幅漫画，把地质学、地球物理勘探和地球化学勘探比作三只“勘探”老鼠。他说，“谁来为这三只老鼠带路？地球化学勘探！因为地球化学勘探提供物质信息，是矿床的直接物质标志——物质优先。”长期以来，人们习惯于以地质为基础，以地球物理勘探为先，但谢坚信，地球化学勘探应该而且能够成为矿产勘查的指南，发挥战略导向作用。

谢根据国家区域地球化学勘查扫面计划采集的数百万个样品中获得的数千万个高质量数据，先后提出了一系列勘查地球化学新概念:形成一套地球化学模型谱系、地球化学块体和巨型矿床的首要条件是成矿物质的大量供应，可用于活动成矿的金属量是估算成矿物质供应的最佳指标等。根据上述新概念和相应的新方法，他提出了一整套全新的勘探策略。这一新战略的目的是在整个矿产勘查过程中，以地球化学勘查提供的直接找矿信息为指导，结合地质和地球物理资料，快速把握全局，逐步缩小目标区域，直至发现大型、特大型甚至巨型矿床。

让化探在找矿中发挥战略导向作用。谢毕生追求的这一目标终于通过国家区域化探计划得以实现。

黄金地球化学勘查在世界上尚属首次。

由于金的分析方法非常昂贵，金在表面条件下的化学性质被认为非常稳定，并且主要以粒状金的形式产生，金颗粒的分布极其不均匀，金的延展性非常好，并且极难研磨，因此在收集样品进行分析时，样品的代表性很难解决，分析误差很大，分析的重现性也很差。因此，世界上大多数区域地球化学勘探项目都没有将金作为必须分析的元素。

谢推崇爱因斯坦的名言“想象力比知识更重要”。苏联学者研究发现，金矿床的区域地球化学异常可达数百平方公里，但异常非常微弱，异常下限仅为几ppb。他由此推断，这一大面积的弱区域性金异常不应该是由普通的粒状金引起的。自然界中可能有大量的超细(纳米和亚微米级)金颗粒。正是这种超细颗粒金形成了金的区域异常。

因此，谢经过深思熟虑，决定将金列入中国地球化学填图的待分析元素清单，并要求开发一种检出限低于克拉克值的快速金分析方法。他对这个问题的大胆预测和决定以及随后的研究最终绕过了颗粒金，将金分析的检测限降至0.3ppb。这在世界上是独一无二的，其效果在世界上也是独一无二的。这解决了世界上的一个难题，突破了金矿地球化学找矿方法、技术和理论，使中国创造了举世瞩目的找金成果。何和他的学生王学秋总结了中国黄金地球化学勘查的“黄金勘查地球化学理论与方法、战略与战术”，被美国地质调查局地球化学勘查高级专家誉为“划时代的杰作”。

领先的全球地球化学制图

1987年，谢和其他国家的地球化学家提出了国际地球化学填图计划。计划是在世界各地收集大约5000个样品，分析71种元素的含量，以便尽快制作全球地球化学图。

什么样的样品具有代表性，以及如何确保不同国家的许多实验室的分析数据能够相互比较，是全球地球化学制图中最关键的两个问题。

从1988年到1993年，中国环境监测站从全国各地采集了4000多个土壤样品，研究中国土壤中元素的平均含量。根据这些样品的分析数据，编制了中国土壤中49种元素的分布图。令人惊讶的是，基于这4000多个土壤样品的中国土壤元素含量分布图非常类似于由国家区域地球化学勘探扫描计划收集的500多万个样品获得的数千万个数据制成的图。更令人惊讶的是，谢将4000多个样本分别细化到800个和400个，结果仍然惊人地相似。当这些地球化学图在1990年8月在布拉格举行的第14届国际勘探会议上展示时，引起了轰动。

这是为什么？谢反复思考。他对1991年长江洪水的电视画面印象深刻。1992年，他在美国莱斯顿参加第三次五戈德斯螨地球化学会议的一个晚上，突然醒来，翻了个身，查看他随身携带的环境监测站的报告。他的结论是，他们收集的大多数土壤样本属于洪泛平原沉积物，这些沉积物是洪水期间从面积达数千甚至数万平方公里的集水盆地上游冲下来的，是洪水充分混合的上游物质。分析这些物质以追踪上游沉积物的具体位置当然是无用的，但它能很好地反映整个流域元素的平均含量，这对于研究地球上那些巨大的地球化学模型是很有价值的。在此基础上，他提出洪泛平原沉积物是世界上极低密度地球化学填图的最佳采样介质，引起了各国学者的极大兴趣。

回国后，他申请并主持实施了“环境地球化学监测网和国家动态地球化学填图”项目，在全国范围内采集了529个洪泛区沉积物样品。最终结果显示，由529个样品的分析数据编制的地球化学图与从国家区域地球化学勘探扫描面收集的500多万水系沉积物样品的分析结果编制的地球化学图惊人地相似，从而证明这种极低密度的洪泛平原沉积物可用作全球地球化学填图的取样介质。

由于谢在指导中国地球化学填图方面取得了巨大成功，他担任了全球地球化学填图分析技术委员会主席。他以分析委员会主席的身份于1989年在巴西、1990年在加拿大和1991年在莫斯科发表了题为“国际地球化学制图分析要求”的报告。他根据中国的经验，对国际地球化学填图项目中应统一确定的元素、检测限和数据质量提出了具体要求。他提出的这些要求最终被国际地球化学填图指导委员会接受，成为国际地球化学填图的标准。

为了促进全球地球化学填图，谢和他的学生们采取了走出去，邀请进来的方式。他们先后为亚洲、非洲和拉丁美洲的10多个国家举办了地球化学制图培训班，以推广中国的经验。鉴于在世界范围内采集5000个样品进行制图需要很长时间，为了能够在短时间内制作出全球地球化学图，他和挪威等国的学者主张在世界主要河口进行采样和制图，并向联合国教科文组织申请批准在中国建立全球地球化学研究中心。

鉴于谢在应用地球化学和国际地球化学填图领域的杰出贡献，他于2007年在西班牙举行的第23届应用地球化学国际研讨会上荣获国际应用地球化学学会金奖，这是该学会的最高奖项。