前寒武纪地质学

　　寒武纪之前的地质时期。又称先寒武纪。前寒武纪始于最早的地质阶段，结束于约5.7亿年前。系这一时期形成的地层之称，位于寒武系之下。前寒武纪曾划分为太古代和元古代，现广泛采用太古宙和元古宙分别表示其早、晚两个阶段，分界线为25亿年前。1930年，G.H.查德威克将全部地质时期划分为两部分：寒武纪以前称为隐生宙；自寒武纪始的地质时期称显生宙。近年来，由于软躯体动物化石在前寒武纪地层上部被发现，并据以划分为太古宙和元古宙，隐生宙之称已趋于不用。

　　前寒武纪地层在全球有广泛出露，大面积露头的地区称地盾或克拉通。主要地盾有波罗的地盾、西伯利亚地盾、中国地盾、加拿大地盾、非洲（含阿拉伯）地盾、南美地盾、澳大利亚地盾和南极洲地盾等。地盾区的太古宙岩石大部分为绿岩、花岗岩和伴有基性火山岩的沉积变质岩。20亿年前的前寒武纪岩层中广泛产出带状含铁建造，其后出现陆成红层，这种变化可能反映早期生物造氧作用的发展。冰碛岩是前寒武纪的一种特殊类型，下元古界上部，在加拿大地盾和南部非洲有明显的冰碛岩分布；上元古界上部、亚、欧、美、澳各大洲都有冰碛岩分布。

　　现有岩石和矿物，年龄在距今35亿～46亿年的极少。已不能用放射性测定法确定其原始形成的时间。能够识别的最老的沉积岩和火山岩，年龄都不超过38亿年。地球表面上在距今约27亿～38亿年形成的沉积岩和火山岩都经过变形和变质。最老的未变质的产状平缓的沉积岩和火山岩层序见于南非威特沃特斯兰德盆地下部。

　　前寒武纪的化石稀少，但在31亿年前的古老地层中已发现有原始菌、藻类的遗迹或遗体。前寒武纪以具有浮游的微生物和无核的到有核及单细胞的原生生物微化石为特征。约在20亿年前，大气圈才开始有氧的积累，在大气圈有相当的氧的含量后，生物得到了发展。由蓝-绿藻类衍生的底着叠层石广布于晚前寒武纪，而在约6.8亿年前出现有软躯体的多细胞的后生动物，称伊迪卡拉动物群。

　　对前寒武纪大部分时期的气候条件基本上还不了解，但已知在其晚期（约7亿年前）出现过广泛的冰川作用。前寒武纪岩体是金属矿产特别是铁、镍、金、铀和铜等的重要来源。铁矿床主要为沉积型，但也可能有属于火成成因的大型磁铁矿体。全世界镍产量的75%来自加拿大地盾安大略萨德伯里的一个大型侵入体。前寒武纪岩体中产出的金超过其他地质体的总和。现在世界金产量的一半来自南部非洲的威特沃特斯兰德的前寒武纪砾岩。其他有价值的矿产还有铂、银、铅、锌、铬、钴、锰、石墨、云母和滑石等。

　　前寒武纪地质学研究自地球形成开始，到寒武纪以前这一阶段的地球（主要是地壳）的特点及其演化的科学。是地质学的一个分支学科。

　　英国的A.塞奇威克于1836年首先建立了寒武纪，两年后又提出老于寒武纪地层这一前寒武系的概念。但当时称之为元古代。19世纪70年代北美地质学家开始进行前寒武纪地层的详细研究。美国的J.D.丹纳（1872）和S.F.埃蒙斯(1889)先后分别提出太古代和元古代这两个时代名称。1908年C.R.范海斯对美国和加拿大的上湖区的前寒武系进行研究，划分为两个地层单位，即：太古界和元古界。1955年美国地层命名委员会把它们合并为一个年代地层单位──前寒武系。后来，前寒武系二分被广泛承认，国际前寒武地层分会自1978年起就建议把它们分为同显生宙相并列的太古宙和元古宙两大时代单位。

　　20世纪60年代起，对地球早期历史的研究形成热潮。地层、岩石、构造、成矿作用，生物演化、同位素年代测定等方面的研究迅速开展起来，其中早前寒武纪绿岩带及地球早期地质演化等方面成就显着。

　　前寒武纪地质学的研究内容可主要归纳为：

　　①地质年代的划分。前寒武纪以25亿年为界，划分为太古宙和元古宙。其中元古宙又分为古元古代（25～16亿年）、中元古代（16～10亿年）和新元古代（10～6亿年）3个代。在中国，全国地层委员会同意元古宙的三分法，但界线分别定在18亿年和10亿年。

　　②岩石。前寒武纪岩石地区可分为3类，即高级变质区,低级变质区和未变质区。太古宙已知最老的西格陵兰岩石年龄为38亿年，最老的西澳大利亚的锆石年龄为42亿年。太古宙地区主要是由高级变质区和低级变质区所组成。高级变质区以变质程度高的岩石和大量的花岗质侵入岩所构成。部分为下地壳特点。低级变质区下部常为超镁铁－镁铁火山岩，中部为双峰式火山岩、上部具以浊积岩、沉积岩为代表的绿岩带。并可被花岗岩所包围，故又称为花岗－绿岩带。元古宙高级变质区大为减少，而且18～16亿年以后，在许多克拉通上出现了大量未变质的盖层岩石，并出现了如环斑花岗岩、斜长岩和古冰川等全球性事件。

　　③生物。前寒武纪化石稀少，最早的生命记录是在西澳大利亚发现35亿年的叠层石和丝状细菌。约20亿年前，大气圈内氧的积累使生物得到发展。生物圈由原核细胞生物发展到真核细胞生物，进而出现宏观藻类化石，以至后生动物群。

　　④构造运动。太古宙时大陆地壳已大部分形成，绿岩带比高级变质区构造环境更加活动，太古宙晚期有大规模的克拉通化。元古宙由于地壳已明显具有刚性特征，出现了向板块构造转变的构造体系，虽然后来的造山运动改造了早期板块活动痕迹，但陆块间的碰撞证据，在一些地盾或克拉通区仍然能够辨认。

　　⑤矿产。前寒武纪具有丰富的矿产资源。元古宙时生成了一些巨大型铁、金、铜、铅锌、铀等矿床，其储量或产量远大于其他地质时期。

　　由于前寒武岩层中缺乏生物化石，所以同位素地质年代学的研究方法十分重要；由于地球早期地壳热流值高，岩浆活动频繁，因此结晶岩石的研究相对突出；由于前寒武纪岩石在以后的年代里经受了复杂的改造，恢复其原始面貌和演化过程则须要多学科的综合研究；又由于前寒武纪时间跨度大，所以各阶段的地质条件及其研究方法也相差较大。

　　震旦纪(前寒武纪分为太古代、元古代两部分。元古代末期，大约从8.5-5.7亿年，被命名为震旦纪)已有了明确的生物证据，在动物界出现了低等的小型具硬壳的物种，以及大量裸露的高级动物，后者就是发现于澳大利亚的埃迪卡拉动物群。在植物方面表现为高级藻类（如红藻、褐藻类等）的进一步繁盛，宏观藻类也得到飞速的发展，这时的地球已彻底改变一片死寂、毫无生气的面貌了。

　　震旦纪（Sinianperiod）是元古代最后期一个独特的地史阶段。从生物的进化看，震旦系因含有无硬壳的后生动物化石，而与不含可靠动物化石的元古界有了重要的区别；但与富含具有壳体的动物化石的寒武纪相比，震旦系所含的化石不仅种类单调、数量很少而且分布十分有限。因此，还不能利用其中的动物化石进行有效的生物地层工作。震旦纪生物界最突出的特征是后期出现了种类较多的无硬壳后生动物，末期又出现少量小型具有壳体的动物。高级藻类进一步繁盛，微体古植物出现了一些新类型，叠层石在震旦纪早期趋于繁盛，后期数量和种类都突然下降。再从岩石圈的构造状况来看，震旦纪时地表上已经出现几个大型的、相对稳定的大陆板块，之上已经是典型的盖层沉积，与古生界相似。因此，震旦纪可以被认为是元古代与古生代之间的一个过渡阶段。

　　埃迪卡拉动物群主要由类似水母类、蠕虫类、海鳃纲的生物所组成，多保存为印痕化石，尽管它们的形态、结构都很原始，但它们被认为是20世纪古生物学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物。埃迪卡拉动物群主要由类似水母类、蠕虫类、海鳃纲的生物所组成，多保存为印痕化石，尽管它们的形态、结构都很原始，但它们被认为是20世纪古生物学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物。

　　通过对近20年来微古植物研究成果的总结，得出如下五个结论：1)中国的晚前寒武纪发现了微古植物约128属,569种,可分为四大组合。2)长城系(14～18亿年左右)主要是以细菌和蓝藻为代表的原核细胞生物占有生物界的时期,但其中已有真核细胞生物出现.另外有Chuaria状等化石的出现和广泛分布。3)蓟县系(10～14亿年左右)是真核细胞中的高级藻类大量出现时期，红藻、褐藻、蓝藻相对减少。4)青白口系(8～10亿年左右)是褐藻植物相对繁盛时期，并有Chuaria及Shouhsienia等化石5)震旦系下统(7～8亿年左右)生物群特征与青自口系相近似，仍以藻类植物为主，有少量后生动物。震旦系上统(6～7亿年左右)动物界和植物界都有显着变化，微古植物出现新的类型，后生植物和软躯体的后生动物大量繁衍，末期有海绵及个别软舌螺类等具骨骼的后生动物。寒武纪开始，有大量多门类小壳动物，植物界则有刺球藻亚群,这表明生物界已发展到一个新阶段。

　　在前寒武纪地质学的研究中首先碰到的问题是均变论的方法是否适用于地球早期历史，

　　对中期历史适用到什么程度；其次，前寒武纪地壳无疑要经过垂直增长的过程，但世界上也已有良好的元古宙的地壳水平增长的例子，水平增长的板块机制从什么时候开始，各大陆的前寒武纪地质演化是否统一，有多大可比性。这些问题尚待进一步研究。研究趋势是进一步开展对前寒武纪时代划分以及重大地质事件的研究，运用地球化学和地球物理方法推测前寒武纪岩石圈的生长过程和对前寒武纪地壳的演化模式及其与成矿的关系，进而寻找特大型金属矿床等。

　　热爱祖国 献身事业——前寒武纪地质学家孙大中院士传略

　　孙大中院士1932年6月20日出生于美丽的海港城市威海，幼年时全家迁居天津。解放不久，随经商的父亲到香港，就读于香港华南中学。返回内地后入南开中学学习，在地理老师和高年级同学的影响下对地质学产生了兴趣。1951年考入清华大学地质系，1952年院系调整后进北京地质学院。1955年大学毕业，在合肥工业大学地质系任教。其间曾先后回母校和中国科学院地质研究所，分别师从前苏联专家拉迪什教授和郭承基教授进修地球化学和稀有元素矿物地球化学。1958年底晋升为讲师。1964年调到地质部华北地质科学研究所(现国土资源部天津地质矿产研究所)工作。文化大革命中他受到残酷迫害。彻底平反后，先后任副研究员、研究员、地层构造研究室副主任、早前寒武纪地质研究室主任、同位素地质研究室主任等职。1991年获地矿部首批由国务院颁发的政府特殊津贴。同年当选为中国科学院学部委员(院士)。1992年底调入中国科学院地球化学研究所广州分部(广州地球化学研究所)主持所务工作。1997年5月因病在广州逝世。

　　孙大中院士生前是九三学社中央委员、九三学社广东省委员会副主任委员、政协广东省第七届常务委员会委员。1978年以来，他历任中国地质学会第33和第34届理事，中国地质学会前寒武纪专业委员会秘书长、副主任委员、主任委员，国际地科联地层委员会前寒武纪分会通讯委员、投票委员，国际地质对比计划(IGCP)217项——“元古地球化学”中国工作组组长、92项——“太古地球化学”中国工作组副组长，太平洋科协中国委员会委员，广东省科协副主席，广东省可持续发展研究会第一任会长。

　　孙大中院士是我国著名的前寒武纪地质和地球化学家，他为我国的前寒武纪地质事业贡献了毕生的精力。四十多年来，我们的国家和他个人历尽了风雨坎坷，但他报效祖国的热忱不变，追求科学真谛矢志不移。好学、善思、勤奋使他在前寒武纪地质科研领域多有建树。辛勤耕耘的收获凝聚成7部专著(合著)，约120篇中英文学术论文，并获得1978年全国科学大会奖、国家自然科学二等奖和部级科技成果一、二、三等奖项共8次。

　　一、三上中条山——报效祖国热忱始终不变

　　从大学时代起，孙大中就与中条山结下了不解的情缘，并由此开始了他研究前寒武纪地质的生涯。他一生曾三上中条山。1954年，他参加了马杏垣教授领导的中条山科研队，转年又为做毕业论文独自到中条山进行野外工作，这是他一上中条山。三月初的北方大地乍暖还寒，中条山白雪皑皑，天寒地冻。白天他深一脚浅一脚地跋涉在深山，有时跌进雪埋的探槽中。夜晚在小油灯下整理资料，破旧的小卖部的柜台就是床铺。有时清晨醒来，被子上竟盖了薄薄的一层雪花。就是在这样的条件下，他完成了野外工作，还草测了一份1∶5万的前寒武纪地质图，并发现了后经勘探证实为中型矿床的庙疙瘩铜矿。他的毕业论文被学校推荐为“毕业论文样板”。该论文《山西省中条山前震旦系地层及构造》改写后(与石世民合作)在《地质学报》上发表。50年代的中条山是我国铜矿勘探的重点地区，到此工作和研究的专家云集，对该地区前寒武纪地质的一些重大问题展开过热烈的争论。孙大中作为一个青年学生，对争论中的某些问题提出了自己的见解，他在前文中提出：前寒武纪地层划分岩系的主要标志应是不整合，否则就会使地层划分陷于十分混乱的局面。对位于中条系文中的“中条系”和“担山石系”现称“中条群”、“担山石群”；“震旦纪”此处系指当时的“北方震旦纪”，下文的“担山石系和震旦系之间的不整合”系指现在的担山石群和长城系之间的不整合；“吕梁运动”在该区后称“中条运动”。之上，上下都由不整合面围限的一套属于山间坳陷沉积的磨拉石建造，他(们)将其命名为“担山石系”，与中条系分开，认为它是中条山地区前震旦纪最后的一次沉积。同时，他(们)认为“中条系和担山石系之间的不整合及担山石系和震旦系之间的不整合是代表一次地壳运动在不同时间和地点的表现罢了，是地壳运动长期性的反映”。因此提出“在中条山区把吕梁运动划分为两幕”的观点，并厘定Ⅰ幕在中条系和担山石系之间，Ⅱ幕在担山石系和震旦系之间。他的这些观点至今仍为大多数研究者所认同。

　　1972年，正值“文化大革命”期间，他戴着“特嫌”的帽子，到中条山边改造边“用一技之长”，参加了中条山铜矿地质研究工作。他不在乎自己是“黑几类”，倒庆幸有了工作的机会。他身处逆境心悬科学，一心扑在工作上，成了科研队实际上的学术带头人。这次科研工作使中条山地区前寒武纪地质和铜矿地质的研究取得了新的进展，出版的专著《中条山铜矿地质》获得了1978年全国科学大会奖。由于历史的原因，该书以集体署名，但他作为第一作者是当之无愧的。他自尊自重、不卑不亢，踏实工作，乐于助人，也赢得了科研队全体成员和地质队、矿山地质人员的赞佩和尊敬。他提出区内主要类型铜矿可归属于3个早元古代含铜建造，认为不同建造的矿床虽然原始成矿时代和成矿作用不同，但具有明显的共性——层控性。经历区域变质后，特别是1 800Ma左右的中条运动构造热事件的改造，形成了相似的“热液成矿”的特征，但没有改变矿床受原岩建造或岩相、岩性控制的特点。对于著名的铜矿峪“斑岩铜矿”，他提出“并非一次或一种成因的简单矿床”的观点。认为主要的原生成矿作用与钾质火山岩有密切的关系，钾质酸性火山岩(部分火山侵入岩)形成含钼的铜矿化，其成矿特点接近于广义的斑岩铜矿，但具有层控性，且经过变质；而钾质基性火山岩形成的铜矿化，具有层状铜矿的特点，也经过变质。二者均可归入“变质火山气液铜矿”，在找矿上应遵循地层和岩性双重控制的原则。1978年出版了《中条山铜矿地质》专著，该书是解放后首次对本区区域成矿作用所作的比较全面、系统的总结，迄今仍为国内同行广泛引用和参考。

　　1978年他得以彻底平反。随着祖国科学春天的到来，正值壮年的他也迎来了一生的黄金时期。他在科学的疆场上驰骋，要把失去的年华补回来。80年代，他带队三进中条山。在前两次工作的基础上，进行深入的同位素年代学和地球化学研究。他较早地引用国际上先进的单颗粒锆石UPb稀释法和高精度离子探针质谱法测年技术来获得火成岩的结晶年龄、捕获和／或继承锆石年龄，运用综合年代学方法建立该地区前寒武纪年代构造格架；提出以火成岩年代地球化学作为岩石圈探针的新方法，以研究年代地壳结构模式。这项科研成果较清楚地阐述了中条山地区前寒武纪重要地质事件，包括铜和铁的成矿作用的时空演化关系，并填补了全球2 400—2 000Ma期间岩浆活动记录的空缺；他将地学研究中三维体系的“深度维”赋予时间的标志，从而扩展为“四维”体系。《中条山前寒武纪年代构造格架和年代地壳结构》一书是这项科研成果的总结，是国内这一研究领域最早最系统的专著。在此基础上，他提出地质学、地球物理、地球化学相结合进行深部地质和大陆地壳动力学研究的新思路，后来华南深部地质的研究工作就是他这一学术思想的体现。

　　二、汗洒冀东大地，足迹踏遍大江南北——追求科学真谛矢志不移

　　冀东是我国早前寒武纪地质的典型地区之一，孙大中在这块土地上洒遍了汗水，用他的玩笑话形容就是：“哪一块石头都踩过，一草一木都摸过。”1978—1981年，他领导的课题组开展了“冀东地区前震旦地层划分、对比及其含矿性研究”的工作。对早前寒武纪地层，特别是深变质地区地层研究方法进行了有益的探索，分别以“综合地层法”和“构造地层法”建立深、浅变质地层层序，对我国前寒武纪地层学的研究有积极的影响。提出了4群10组的地层划分方案，为大多数研究者认同；提出八道河群王厂组基性火山岩是该区金矿的主要矿源层，对该区区域成矿预测和找矿工作有重要的参考价值；恢复该区早前寒武纪地壳演化历史，提出太古宙早期为陆核，太古宙晚期形成面型结晶基底，早元古代则为裂谷式带状下陷的观点，为他以后认识和总结华北陆台，乃至中国前寒武纪地壳演化的规律打下了基础。此外，还提出花岗质岩浆侵位也可形成麻粒岩的新观点；1984年出版的专著《冀东早前寒武地质》，是研究我国前寒武纪高级变质区较早的一部专著，受到国内外同行的重视。

　　除中条山、冀东两地外，孙大中研究前寒武纪地质的足迹遍及大江南北。他所涉及的相关领域宽，有长期而系统研究的优势。他对前寒武纪地质的许多重大问题，诸如前寒武纪时代和地层划分、绿岩带问题、长英质片麻岩问题及早期地壳生长和演化问题等都有独到的见解。他总结了我国东部前寒武纪大陆地壳的构造格架，认为：①华北地块主要由太古宙基底组成，已发现的最老年龄为3 800Ma，最重要的地壳生长期在3 000—2 800Ma，晚太古代和早元古代分别发生地壳再造，吕梁运动时期最终克拉通化；②扬子地块最老岩石为晚太古代(2 800—2 500Ma)，代表该地块的陆核，早元古代晚期—中元古代快速生长和广泛的再造，形成大陆基底；③华夏地块基底岩石为早元古代(—1 800Ma)，中元古代时大规模地壳生长，可能存在未出露的晚太古代地壳。华夏地块与扬子地块在晋宁运动时发生碰撞，大洋和大陆岛弧增生到扬子地块南缘，伴随有广泛的地壳重熔和一些地幔物质的加入；华北地块与扬子地块的碰撞可能发生在加里东期或印支期。他根据中国的早期地壳富大半径亲石元素和亏损高强场元素等地球化学特点，推断太古宙地壳为面型板底垫托生长模式，而早元古代为网点型板底垫托模式，即早期地壳以垂直增长为主，与澳大利亚和非洲大陆的生长模式相近。华北克拉通地壳成熟度高，演化时间长而连续。由于生热元素(K，U，Th)含量高，变质作用和构造活动强烈且又复杂，我国太古宙地壳经历强烈而滞后的改造，与北半球西部和南半球有明显的不同；而早元古活动带独具特色，其早期在地质和成矿方面与国外太古宙绿岩带的某些特点相似，但时间滞后；晚期与国外中、晚元古代冒地槽或裂谷的某些特点相似，也形成超大型矿床，但时间又提前了。他针对我国前寒武纪地质和金属成矿作用的特点，就前寒武纪地质研究和找矿工作战略问题多次向上级主管部门提出建议。

　　作为一个前寒武纪地质学家，他较早认识到同位素年代学和同位素地球化学对于研究前寒武纪地质学的重要性，并给予极大的关注和支持。他认为，没有同位素地质学，特别是先进的同位素测年技术的配合，前寒武纪地质研究不可能深入发展。在他担任天津地质矿产研究所同位素地质研究室主任期间，从派技术人员到国外学习，引进单颗粒锆石UPb稀释法等先进测年方法，到指导申请自然科学基金，甚至把自己项目的经费先拿出来作为试验启动资金。应该说，他对天津地质矿产研究所同位素地质研究室的发展功不可没。他曾为我国引进先进的离子探针质谱仪多方努力，给广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学研究室以力所能及的支持，促成该学科青年试验室的建立。他通过长期实践，对若干测年方法进行分析、对比和评估，从地质学角度探讨它们在前寒武纪地质研究中的适用性和应用条件，这对于前寒武纪地质工作者和同位素地质工作者都不无启示。

　　孙大中院士长期担任我国前寒武纪地质专业委员会的领导职务，并在有关的国际组织任职，为促进我国该领域的发展和国际交流作出积极的贡献。在工作中和国际交往中，他有协作精神，平等待人，也平等待己；不人云亦云，也不强加于人。在国际地层委员会前寒武纪地层分会多次讨论太古宙和元古宙划分方案的过程中，他坚持实事求是，充分反映中国的地质情况，对前寒武纪划分为太古宙和元古宙，以及元古宙三分的意见投了赞成票，而对元古宙三分的年代界线1 600Ma和900Ma投了反对票。1988年在天津召开了前寒武纪地层分会第八次工作会议，会议要正式通过向国际地层委员会建议的前寒武纪划分方案。他组织参加会议的刘鸿允、邢裕盛、曹瑞骥和陆松年(为通讯委员)据理力争1 800Ma和1 000Ma作为元古宙三分年代界线的重要性。最后表决时会议接受了中、澳等国地质学家以1 000Ma代替900Ma作为划分中、晚元古代年代界线的建议。目前经过国际地科联批准的全球通用的前寒武纪年代划分方案包含了孙大中的努力和心血。

　　三、人格魅力——以坚强、勤奋、团结为处世立命之本

　　孙大中院士热爱大自然，他说他对山川河流有着与生俱来的感情从小就喜欢启发式的理论联系实际的教学方法，腻味填鸭式的教和啃书本式的学。大学时代，他喜欢钻图书馆，再就是乐意野外实习，到大自然中去汲取知识。星期日或节假日，他常邀同窗好友到西山(北京)边观察地质现象边游玩，乐此不疲、流连忘返。寒暑假他经常随老师在野外度过。1952年，他参加了高振西先生率领的野外实习队，跑遍了长江中下游的重要矿区，既实习又为筹建北京地质学院地质陈列馆采集标本。野外工作结束时正值学校放暑假，由于他写得一手好字，画得一手好素描，高先生希望他继续留下来，跟他一起到南京地质博物馆做室内工作。他欣然遵命，并十分珍惜这次机会，整天钻在博物馆里看啊画啊记啊。后来他回忆起这个有意义的暑假时写道：“一个多月是短暂的，但我一生难忘这个暑假。它使我受到一次由野外到室内、由实践到理论的绝好的锻炼，为我以后在结晶学、矿物学、矿床学和地质学发展史等方面的学习和研究奠定了基础。”

　　孙大中多才多艺，年轻时特别喜爱绘画和雕塑艺术那时北京地质学院课余活动十分丰富多彩，使他的喜好得到培养，才华得以施展。他和一些老师同学曾在校园内塑造了众多反映地质队员生活的雕塑群像。这些作品可能稚嫩粗糙，但毕竟是师生们自己的作品，是描绘自己生活的作品。每当他回忆起大学生活，脑海里就会浮现起节日大游行时，北京地质学院的师生抬着他们自己塑造的地质队员雕像雄赳赳地走在大专院校队伍中的景象，心中充满了得意和自豪。北京地质学院从建校初期就汇聚了众多地学界的泰斗名士，他们学贯东西，治学严谨。孙大中有幸在这样的条件和环境中学习成长，他一生都感念母校和师长的恩德。他多次回忆道：“回想起来，我在大学和工作期间所受到的良好而系统的教育，众多名师的教诲指导，以及他们严谨的治学态度、献身地质事业的精神对我的启迪，是终生受用不尽的，也确立了我为地质事业奋斗终生的志向。”

　　孙大中从青年时代就养成了博览群书、博采众长、兼收并蓄，但又“不唯上，不唯书，只唯实”的良好学风他爱买书，更爱读书。苦读加巧读，博采强记使他具有过目不忘的记忆力、开阔的眼界和敏锐的思辨能力。他体会到，地学是一门实践性、探索性和继承性很强的科学，而且自然规律的认知是无穷尽的。他在工作中坚持按照实践、认识、再实践、再认识的认识论和方法论以力求取得真知灼见。直至80年代，国际上普遍认为地球上2 400—2 000Ma期间广泛缺乏岩浆活动记录，即所谓的岩浆“静谧期”。孙大中(和他的同事们)在中条山的研究成果证明，中条山地区在2 400—2 000Ma期间不但岩浆活动频繁，而且形成了与该时期岩浆活动有关的闻名于世的“中条山铜矿”。他说过：“在地学领域，国外有许多先进的理论和方法值得我们认真学习和借鉴，但我们不应盲从，更不应妄自菲薄。我们应该，也能够为地学的发展作出应有的贡献。”认真学习国外先进的理论和方法，但又不宥于洋人的观点和结论，这是孙大中科研思维的一个闪光点。80年代初期他曾多次推荐应用“皮尔斯构造图解”来探讨前寒武纪岩石或地质作用的构造环境。但经过反复实践，他发现这种图解法的局限性和不确定性，于是多次强调要在充分研究地质背景的基础上应用这个图解而反对数据加图解的简单的游戏。在他主持召开的1988年天津“国际元古宙活动带地球化学和成矿作用讨论会”上，与会的国内外学者就这一问题取得共识，并写进《Precambrian Research》杂志出版的会议专集的前言中《Precambrian Research》1990Vol47。程裕淇先生在对孙大中院士的悼文中说：“他肯读书，善读书，使他掌握的信息量大，资料占有率高，因此研究起点高……使自己的工作能与国际接轨……始终瞄准学科前缘选择主攻方向。……‘七五’计划期间，他提出以火成岩年代地球化学为岩石圈探针、建立地壳年代格架的设想，第三次开展中条山的研究；以后在广州选择国际上关注的可持续发展的经济与可持续利用资源和环境的研究主题，都是他这一思想的体现。”“怀念孙大中同志”，地球化学，1998，27(4)程先生的这番话应该不是溢美之词。

　　孙大中在学术上不肯停留，认准了目标就全力去做1992年底，孙大中调到中科院广州地球化学研究所工作。此时他已年近花甲，且事业有成。但他不因功成名就而就此却步。里约热内卢国际环境与发展大会的召开和《21世纪议程》的发表在他心中激起了波澜。他买了许多政治经济学方面的，还有关于人口、资源、环境、灾害、遥感地理信息系统等等的书籍，他埋头读、写、想，一个新的思路和新的研究方向在他的脑海里逐渐地明晰起来。他提出：“当前，人类社会面临着人口、资源、环境和粮食等四大危机，其中许多重大问题都与地学息息相关。地学正面临着新的转变和机遇，人类社会发展的许多重大课题等待我们去参与解决。地质学家如何发挥自身学科的优势，与相关学科融合交叉，更好地服务于人类社会发展是一个十分值得重视的问题。”当他从领导岗位上退下来后，便全力以赴按自己新的思路去实施新的研究计划了。当时“可持续发展”对于许多人来说还是个陌生的名词，开展和推动这项工作困难是可想而知的。他征求老伴的意见时，老伴摇着头劝他道：“倒回去10年，哪怕5年，我都会支持你。可你已经62岁，重新开辟一个新的研究领域有多困难，你就不怕失败吗!”他说：“即使只能为后人铺一段路我也心甘。”从1994年上半年开始，他就多方搜集资料，召开各种座谈会，准备首先在珠江流域或珠江三角洲开展可持续发展研究。他很快在中国科学院广州地球化学研究所成立了可持续发展研究室，建议调整和重组科研资源，建立广东省资源环境与可持续发展研究中心，为开展可持续发展研究做组织准备。孙大中院士认为：“实施可持续发展战略是有关国计民生的大事，是一项全社会的事业。需要决策层、科学家和公众共同参与、支持。就可持续发展研究而言，需要自然科学、技术科学和社会科学的互相结合。”因此，他一方面就广东省实施可持续发展战略和开展可持续发展研究等问题多次向省、市领导书面或口头呈表建议，同时又多方联络各界有识之士，发起成立由自然科学家、社会科学家和领导层参加的跨学科的我国第一个省级可持续发展研究会，共同为广东省的可持续发展出谋划策。他依靠各级组织，举办研讨会、报告会，广泛宣传可持续发展思想和战略。自1994年到他谢世，他以“可持续发展及在广东省的可行性”、“加强公益性研究，促进广东省社会经济发展”、“可持续发展——具有划时代意义的新概念”、“可持续发展与广东省资源环境问题”、“可持续发展工程与能源”等为题在各种场合作报告几十次，在社会上引起极大的反响，请他作报告的邀请不断，直到病重他仍坚持践约。也为了这份放不下的心事，在治病和工作矛盾时他选择了工作，为此他延误了确诊，错过了手术治疗的机会。新事业才开始就撒手人寰，这恐怕是他一生最大的遗憾了。可告慰他的是，国家科委和广东省科委共同支持的“珠江三角洲经济可持续发展的重大工程研究”的课题是他在世时就已经启动的，现在已取得阶段性成果。他为后人铺下的路会继续延伸。他生命的最后几年更闪耀着一个科学家敏锐、执著和责任感的光辉。

　　孙大中热爱祖国，以极大的热忱将自己的知识奉献给国家和民族的振兴，而不计较个人所经历的风雨坎坷文化大革命中，他身陷囹圄，惨遭迫害，受尽棍棒皮鞭之苦，还被剥夺了搞研究的权利。他不怨天尤人，每天照样早早起来看书。他妻子赌气说：“都让你烧锅炉了，还看什么书!”他平静地说：“知识分子不看书还能为国家做什么?!”他生前多次撰文强调前寒武纪地壳演化在成矿过程中的重要作用，建议有关领导加强元古宙活动带研究，期望在中国能够找到像奥林匹克坝和检德型那样的世界级大矿。1990年前后，他的孩子相继大学毕业，她们希望出国深造。他诚恳地对她们说：“你们想出国，我不反对。但你们要记住，不管走到哪里，你们都是中国人。尤其不要以为外国什么都好，各有各的问题，出去了你们就知道了。”尽管遭受了文化大革命的磨难，他对祖国仍然一片赤诚。

　　孙大中院士是青年的良师益友，他以才教人，更以德育人他不是把青年人培养成自己的追随者，而是锻炼他们独立思考的能力和创新精神。他善于接受新鲜事物，而且愿意与年轻人共同探讨。1989年他参加华盛顿第28届国际地质大会。会议间隙，他不探亲访友，不游览名胜，抽空参加了两个短训班，其中一个是有关ＰTt计算机软件应用的。回国后，他立即与年轻人一起翻译资料，在课题中研究应用，并召开以年轻人为主的专题讨论会，推广这种新的方法。他走了，他的精神却深深地印在年轻人的心中。在他逝世以后，他的学生和曾在他手下工作的年轻人深情地回忆，孙老师和他们第一次谈话就语重心长地说：人生有两件事要牢记，一是作风要好，为人要正直；二是经济上要特别清楚，不贪财，这样才活得坦荡。年轻人把老师的话作为做人的准则。孙大中是这样说的，他自己也是这样做的。他性格鲜明，表里如一，待人热情真诚，直言不讳。工作中他节省每一分钱，把有限的经费用到科研上，当需要邀请地质队或矿山人员协助工作时，他常是自己掏腰包请客。每当分稿费分奖金，他总是多考虑集体，照顾他人。他的品格产生了榜样的力量。

　　与病魔顽强搏斗，坦然面对生死孙大中院士身材高大，精力充沛，平素极少求医问药，偶染微恙，诸事不误 ，但长期的体力和心力透支埋下了祸根。1996年5月，他突然病倒在广东省基础研究研讨会上，并被宣判为晚期癌症。他很平静地对妻子说：“我们是搞科学的，要正确对待疾病。生死是自然规律，没有什么了不起的。我们俩说好，谁也不许泄气，一起与疾病作斗争。”他既以坚强的毅力与病魔作顽强的斗争，又能把生死置之度外，在有限的时间里，尽可能做最多的工作。在需要尽快外出做探查确诊时，他却要求妻子给他时间处理工作，没事似地起早贪黑起草、讨论、修改、定稿“珠江三角洲经济可持续发展中的重大工程研究”课题的立项书，安排研究生的工作和学习。在医生嘱咐静养待查期间，他竟是在马不停蹄、早晚兼程的工作中度过的。即使他的肠梗阻已经严重，晚上疼痛不能入睡，他仍坚持参加东深供水工程考察，每到一地他就不知疲倦地谈可持续发展中水资源水环境的利用保护。考察期间休息半日，安排游深圳野生动物园，他却到九三学社深圳市委员会作了3个小时的学术报告。看他精神抖擞的样子，谁能想到他已病入膏肓，离最后的日子已经不远了。他与病魔作斗争的一年中，没有呻吟，没有叹息。在生命的最后日子，他因持续高烧而常昏睡。有一次醒来时他说：“我老是在沙漠中跋涉，找地下水，我要为内蒙古人民解决水资源问题。”他想要做的事情太多，但没有时间了，他是带着许多遗憾走的。但他走得又很坦然，因为他脚踏实地走过人生的每一步，已经为他热爱的事业殚精竭虑、鞠躬尽瘁了。

　　孙大中常感慨学海无边他很喜欢南宋诗人陆游的《冬夜读书示子律》中的四句诗：古人学问无遗力，少壮功夫老始成，纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行。他写此四句诗于记事本上时时提醒自己。去世的前夜，他竭尽全力为自己的一生作了总结。他对身边的亲人说：“人不坚强，一事无成；人不勤奋，一事无成；不能团结别人，也将一事无成。我一生努力按这三点处世立命，也希望你们能以此教育下一代。”坚强、勤奋、团结大家共同奋斗，这就是孙大中院士一生的写照。他走了，但他的学术思想和热爱祖国、献身事业的精神与人格魅力却永远留在大家的心中。