1934年何先生就在国内首次对北京西山花岗岩作了岩组分析,确定了岩浆侵入时的流动方向。嗣后又对五台片岩作了岩组学研究,指出五台地区至少发生过两次构造运动,后一次运动伴有右旋侧向扭动。在这项研究中,何先生首次在热动力变质岩中发现了一种石英组构新类型———埃斯特勒双晶环带,并指出石英的埃斯特勒双晶除了在岩浆结晶作用过程中生成外,也可在应力作用下形成。H·菲尔班的《岩组学》一书中引用了何先生的这一发现。何先生十分钦佩李四光先生的地质力学学术思想,认为岩组分析可在微观上体现这一学术思想,李四光先生非常重视何先生在岩组学领域的研究,20世纪50~60年代聘请他到地质力学所讲学并任顾问,每周在该所工作两天,曾连续数年之久。
岩组分析主要是利用费氏旋转台测定晶体方位,以判断岩石组构有无方向性排列,进而研究岩石受力的状况。但是对于晶粒太细小的如鳞片状、纤维状晶质或隐晶质的岩石,旋转台难以解决。何先生1940年在德国莱比锡大学任研究员时,就曾设想用X射线原理设计一种相机,以解决这一问题。1941年他在上海的镭学研究所工作期间,利用克拉提克(O.Kratky)的原理设计并试制了一台组构测角器,用单色X射线可以摄取任何矿物的某种晶面反射,并且一次可以获得全部物体清晰的照片,借以分析晶粒的排列。这是世界上第一台此类X射线岩组相机,当时何先生用它作了石英岩的X射线照相,将其分析结果与费氏旋转台测定结果对比,吻合颇好。又做了玛瑙和矽化木一类超显微晶粒物质的生长型岩组。1943年发表《用X射线研究岩组之方法》,1947年发表了《PetrofabricAnalysisbyMeansofX?Ray》,引起国际同行的关注,桑德尔、菲尔班等岩组大家对组构测角器给予了肯定。X射线岩组相机的出现,为推进岩组分析在更广大的研究领域中应用奠定了基础。1960年何先生又对该仪器作了改进,他一直站在这一领域的前沿行列中。他是我国第一个在大学开设岩组学的人,填补了我国在这一领域的空白。
我国结晶体构造学研究的先驱
20世纪二三十年代以来,矿物学最重要的发展,可以说是来自晶体的X射线研究。它使人们增加了矿物晶体构造的知识,更好地了解矿物成分的变化,改进了矿物分类。1939年10月,何先生在获得博士学位后,立即到当时世界上结晶体构造研究的中心———德国莱比锡大学任研究员,从事晶体构造研究。回国后继续这一研究,并首次在大学开设这一课程,同时他还对当时最常用的施博特(Schiebold)旋转测角器做了改进,使之效果更好更便于应用,并发表了文章阐述他的改进装置。何先生积多年教学和研究的成果,撰写了《结晶体构造学》一书,这是我国第一部这方面的专著,其内容非常丰富,具有理论结合实际的特点,对推动结晶体构造学的研究,起了积极的作用。
第一个对极射赤平投影在地质科学上的应用做综合阐述者
极射赤平投影图是完全用图解来代替公式化演算的一种工具,何先生对它极为重视。他对其数学原理研究之深透,操作应用之娴熟,一直受人称赞。他不仅用以研究晶体光学、岩组学,还用以计算航片上断层之产状,其结果与地面实测者相符,为当今根据航片解译地质构造提供了一个方法典范。此外,他对所设计或改进的仪器或创新的方法,也多以极射赤平投影图来解释其原理。集多年理论研究、实践成果以及各国的零散资料于1959年出版了《极射赤平投影在地质科学上的应用》一书,阐述了它的原理及其在结晶学、岩组学、构造地质学以及坑钻工程中的应用。该书资料丰富,实用性强,深受欢迎,1965年又出了增订本。它不仅是国内也是世界上第一部在这方面的著作,堪称典范。
诲人不倦的教育家
何先生的一生是从事研究工作和教书育人的一生。1926年大学毕业后即到河北大学农科任教,教授地质学和测量学。1932年起在北大地质系任讲师,讲授光性矿物学,他教学认真负责,精心编写讲义,1935年出版的《光性矿物学》一书,就是在此基础上写成的,是当时唯一的一本中文光性矿物学教材,泽及若干代学子。1937年7月29日北平沦陷,何先生随北大南迁至长沙,在由北大、清华、南开三校组成的临时大学任专职讲师,讲授光性矿物学,由于事变突然,北大的图书设备大部分未能运出,何先生甚是着急,在路过汉口时,他设法为学校购得一台莱兹偏光显微镜,这是被带到西南联大地学系仅有的一台岩石显微镜。可见,即使是在战乱时期,困难很多,何先生仍时刻想着为提高教学质量而创造条件。抗战胜利后,经李四光先生推荐,何先生应国立山东大学之聘,在理学院筹建地质矿物学系并任系主任。他全力以赴,在很短的时间内建立起了系图书馆、岩矿标本陈列室、磨片室,置备了3台偏光显微镜,聘请了一批留英、留德、留美的专家学者来系任教,形成了一个实力较强的教师阵容。在教学中何先生以身作则,严格要求,他开设过普通地质学、普通矿物学、光性矿物学、火成岩、构造地质学、费式旋转台、X射线结晶学、岩组学等课程。他十分重视对学生基本功的培养,甚至在野外教学生如何打标本,要求每人反复练习直至合格。学生在学习光性矿物学时,必须先学会磨制岩石薄片,并要做出3片合格薄片。他经常深入到实验室去,检查学生的实习是否严格按规程操作,有时提一两个问题以考查学生的基本功。在指导毕业生作有关岩组的论文时,更是亲自指导使用费氏旋转台的一些细微操作,学生不但学到了技术,更受到严肃认真、一丝不苟治学作风的熏陶。在何先生的影响下,全系形成了一个良好的系风。为了提高师资水平,何先生提倡教师要不断地做研究工作,据初步统计,自1946年至1952年全系师生共发表论文27篇(其中一篇为学生论文)。他一贯强调理论联系实际,十分重视野外教学工作,认为学生书本知识少点儿好办,可以自学充实,而野外实践可是机会难得,务求师生教好学好。师生通过野外地质实习,在莱芜发现了9条热液型镜铁矿重晶石脉,并预测有可能发现工业铁矿床。这一预测,被后来的地质工作者发现莱芜铁矿所证实。在莱阳发现了恐龙化石和国内第一枚完整的恐龙蛋化石,引起了地质界的重视。在张夏、崮山、炒米店一带实习时,厘定了张夏地堑的存在。在何先生的组织领导下,只几年时间便建成了一个颇具特色的系,培养了一批基本功扎实,业务能力较强的地质人才,并在教学与科研上取得了很大成绩。
何先生一直有一个“建立以矿为中心,地质学与地球化学理论为基础,矿业为归宿的理论联系实际,科学地指导生产的思想”。新中国成立后,国家面临着大规模工业建设的任务,而工业建设的基础主要是矿业。1951年春何先生被任命为山大教务长,他立即在工学院增设采矿工程系,并于当年秋季招生上课。这一方面是他急国家之所急的实际行动,另一方面也是他上述思想的实践。
1952年何先生调到中科院地质所后,每年都有年轻人分配到他负责的研究室来,为了培养他们的基本功,他像在学校一样写了一个培训提纲,包括了矿物岩石的手标本鉴定、岩矿薄片观察、矿物折光率测定、差热分析、化学定性分析、X射线分析和岩石磨片技术,每人必须逐项实践,完成实验报告,每份报告何先生都亲自批阅,不合格者返工重做。经过半年基本功训练后,他才分配给具体的研究工作。对这种严格要求,最初年轻人都有几分紧张,但事后都感到终身受益。
1954年何先生应王嘉荫、张炳熹先生之邀,为北京地质学院岩石及矿床两教研室的研究生讲授费式旋转台及X射线结晶学(后来由于何先生太忙,X射线结晶学由章元龙先生接任)。第一次上课后,他留了几道习题,第二次上课时,见学生没交习题,便问:“上次留的题做了没有?”学生回答做了。“做了就要交给我看。如果不做题,就不要来学。”学生把习题交上后,他显得非常高兴。可见何先生治学严谨,要求严格。但他对学生又是十分宽厚和平等相处的,在解答学生的问题时,非常耐心,常常是先阐明原理,再根据自己的心得讲解要点,或亲自示范传授操作要领。他乐于听取学生的意见,与学生平等讨论问题,鼓励青年开展学术争辩,支持他们的新思路,真是一位诲人不倦的师长。
何先生虽是国内外知名的学者,但只要是有培训年轻人的需要,即便是一般的培训班,他都乐于去授课。第一个五年计划开始,为发展工业需大力开展地质工作。当时岩矿鉴定工作跟不上,为此中科院地质所举办了岩矿鉴定训练班,连续办了数期,学员来自地质、冶金、化工等工业部门,何先生主持讲课,从原理到方法深入浅出地使学员学会。他没有大专家的架子,能为国家经济建设需要而培训人才,他感到欣慰。他的《岩石制片术》、《薄片内透明矿物鉴定指南》二书,是积他几十年心得经验写成的,为培养年轻的岩矿鉴定人员发挥了重要作用。
综观何先生的治学精神与教育思想,有太多的东西值得我们认真学习。一以贯之的是他的自强不息精神,他勇于探索,敢于创新,在新中国成立前中国贫穷落后的条件下,自己动手设计出经济实用的新仪器、新方法技术,以保证他的研究工作顺利进行。他总是选择学科内的前缘课题作为研究目标。他的思维严谨而辩证,坚持理论与实验并重。实验数据力主精益求精。他设计制造新仪器,改进已有的常用仪器,都是为了使实验数据更精确。他的成果令世人瞩目,在其研究领域中处于世界先进行列,为国家争了光。另一方面就是急国家之急需,20世纪30~40年代,他积极努力地开展光性矿物、X射线结晶学,以及岩组学等方面的研究与教学,以期弥补我国在这些领域中之不足或空白。1949年6月2日青岛解放,7月华东军政委员会致函山东大学,商请地矿系承担路线地质调查任务,何先生当即接受。他亲自带队,率师生14人于暑假开展对博山—莱芜—泰安一线的地质调查,9月底完成任务,在泰安城里迎接了新中国的诞生。
解放初期,国家急需岩矿鉴定人员,他亲自办班讲课;急需改进炼钢炉,他积极参与炉衬、炉渣、耐火砖等的研究。何先生的敬业精神也是值得我们好好学习的,他被任命为山东大学教务长后,立即以极大的热情和忘我的精神投入工作,由于操劳过度,1952年春在北京开会时突发脑溢血,经抢救转危为安,而高血压病却一直困扰着他。但他仍兢兢业业地从事研究工作,年近六旬还担任了中苏白云鄂博研究队的中方队长。他的不少研究成果就是在这种条件下取得的。这种忘我的敬业精神和执著的献身于科学的精神,令后学者敬佩万分。何先生对学生要求严格,一丝不苟,但不专断;善于启发学生,鼓励学生的新思想,希望学生超过老师;是一位胸怀坦荡受人尊敬的好师长。
(作者为原国立山东大学地质矿物学系学生,后为中国地质大学教授)