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不久前,传来了沉积学家、海岸地质学家Richard Davis辞世的消息。讣告说,Richard Davis教授于11月6日在德克萨斯州的特克萨卡纳平静地逝世。他于1937年9月11日出生在伊利诺伊州的乔利埃特,年轻时先后在伯洛伊特学院(Beloit College)、德克萨斯大学(University of Texas)、伊利诺伊大学(University of Illinois)学习地质学,最终获得博士学位。接着在威斯康星大学做博士后研究,此后在西密歇根大学开始了职业生涯,又去南佛罗里达大学工作33年,直至退休。
得到消息的瞬间,我的记忆回到了2008年第一次见到他的情景。那一年,第七届国际潮汐环境学术研讨会(7th International Conference on Tidal Environments,简称为Tidalites 2008)在青岛举行,部分与会专家是先到南京、然后前往青岛的。9月16日上午Richard Davis教授夫妇抵达南京,入住南京大学附近的新纪元大酒店,在接下来的几天里,有比较充分的时间讨论未来合作的问题;Richard既是享誉世界的海岸地质学研究者,也是地球科学的教育家,因此我们很期待他能够再次来访,在科研和教学上给我们提供帮助。当时我担任教育部、国家外专局高等学校学科创新引智计划项目“南京大学资源与环境学科创新引智基地”的主持人,有经费资助2008-2012年间的来访活动。他高兴地接受了我们的邀请。
几天后,我们前往青岛黄海饭店参加Tidalites 2008会议。9月24日,会务组举行科学指导委员会和会议组委会会议,由Richard Davis教授主持。会上讨论了会后成果发表的方式,我建议可以“Sedimentary systems and records of tidal environments”为主题出版一个SCI刊物专辑,后来大家决定由Burg Flemming、Terry Healy和我(Shu Gao)负责专辑的编辑工作。会上还讨论了下一届会议的举办地点,Richard Davis教授提议在法国举行,以便吸引更多的古潮汐环境研究者参会。
与会人员中的王平教授,他是跟随Richard Davis教授学习而获得博士学位的。他告诉我们,Richard在Tidalites领域里得到了最大的尊重,而且人们称呼他的名字为Richard “Skip” Albert Davis。这使我很惊讶,讲惯了Richard,现在要喊Skip,一时难以改口。
9月25日上午Tidalites 2008会议开始,我主持了大会开幕式,Skip作为会议科学指导委员会主席发言,宣布了会议论文发表计划和Tidalites 2012的举办地点,接着又做了题为“Preservation of stratigraphic record in tidal environments”的大会报告。我在当天下午所做的报告是“Morphodynamic processes of tidal inlets”(Plenary Session II,B. W. Flemming教授主持)。经过两天半的学术报告,32位学者宣读了论文,Skip发言,对会议作了总结,并邀请各分会场支持人对学术报告进行点评,这成为本次会议的一个特色。
Tidalites 2008会议期间,我介绍了南京大学的海洋科学教学情况,包括我主讲的《海洋科学导论》课程。Richard Davis教授当即表示要赠送他的两本教科书。2008年11月5日,我收到了他寄来的《Oceanography》和《Beaches of the Gulf coast》。后来,在我准备的《海洋科学导论》课件中,有多处参考了这两本书。阅读Richard的教材,能够感受到他知识面的宽广和收集材料的细心,任何有价值的内容,都被他做到了物尽其用。
2008年10月,我们启动了邀请Richard Davis教授来访的程序。从发送邀请函到签证申请,一切顺利,来访的时间定在2010年3月。按照“南京大学资源与环境学科创新引智基地”项目的要求,他在访问期间将参与教学和科研活动。为此,专门制定了讲学内容和野外考察计划,包括4次学术讲座、以及海南岛珊瑚礁和火山海岸的现场考察。
2010年3月中旬,Richard Davis教授与他的夫人Mary Ann Davis女士如期到访。3月15日下午,Richard 在南京大学鼓楼校区的科技馆614室做了他的第一个学术报告,题目为“Coastal sand bodies and their preservation potential”,听众主要是研究生。他着重阐述了堡岛沉积体系的特征,介绍潮汐与波浪的相对要性及其影响、堡岛的海进-海退层序、落潮流三角洲的不同形态、沉积记录保存潜力。他的报告使我想到,潮汐作用显著的环境,即Tidal environments,这个术语的使用可以避免潮汐与波浪哪个占优的问题,用Tidal environments来取代 Tidally dominated environments似乎更为合理。
此后,3月17日下午他在科技馆614室所作的学术报告为“Carbonate and siliciclastic beaches; comparisons”。他指出,物质不同的两种海滩,沉积物的保存潜力也很不同。砂质海滩沉积构造缺乏独特性,形成地层所需时间长,难以保存。但海滩有各种地貌形态、有重矿物富集,可成为海滩环境的标志。海滩砂与碳酸盐岩物质混合,常含有大量的贝壳碎屑,可形成海滩岩(beach rocks),与气候因素有关。碳酸盐海滩全部为生物颗粒,成分复杂,从大动物介壳到藻类介壳,有较好的保存潜力(成岩速度快)。(受到Richard报告的启发,我在当天的笔记里写下了如下的感想:碳酸盐沉积在热带区域的大量存在显示出这些区域的高生产力,高纬地区的生物介壳海滩不同(如阿拉斯加加的贝壳难),那里的生物生产并不高,只是由于硅质沉积物供给较少而突显了贝壳物质。似乎较暖的气候与生物生长可以构成一个负反馈过程:全球变暖→生物生长旺盛的区域扩大→碳酸盐沉积增加→大气CO2含量下降→全球变冷。如果这个过程足够强大,我们实际上不需要为全球变暖而担忧,反过来,全球变冷可能是更大的问题了。)
3月18日晚上,Richard Davis教授在仙林校区A322教室给本科生作了学术报告“Reefs: modern and ancient”。他比较了地质历史上泥盆纪、二叠纪、第四纪更新世的珊瑚礁特征,还提到了牡蛎礁,生物礁所含的环境信息,给学生们留下很深印象,报告期间引发热烈讨论。事后Richard评论道,学生们对科学和研究很有热情,所提的问题也有相当的水准。
3月19日下午,他回到科技馆614室作了学术报告“Morphodynamics of the inlet/barrier island systems”。这次讨论的重点是弗罗里达海岸的堡岛和潮汐汊道体系,至少已有了3000年以上的演化历史,波浪作用强烈之处,落潮流三角长较小而涨潮流三角洲较大,沿岸砂体长距离连续,汉道间距离较大;而在潮汐和波浪均有强烈影响之处,堡岛较短,而涨、落潮三角洲规模都较大,沿岸漂砂沉积被潮流改造,形成浪-流共同作用的堆积体。
Richard讲座的特色是叙事特别清晰,辅之以生动的案例和对比,强调不同时空尺度对应于不同的主控因素;他概括的泥、砂、碳酸盐在整个沉积体系中的占比、以及沉积物质在地壳中的占比,这些数据透出灵气和神韵,让人不由得产生进一步探究的冲动。同为大学教师的我们,很需要向他学习。
Mary Ann Davis女士从事小学科学教育。在南京期间,她应邀到长江路小学讲授了一堂科学课。她的授课方式是注重培养学生的观察和动手能力,给师生留下了深刻印象。她还与科学教育的教师和研究人员进行了交流。
讲座进行期间,Richard Davis教授又馈赠他的两本著作,并在扉页签名。第一本是《Geology of Holocene barrier island systems》,当我翻开这本书的时候,他说道,美国东部、南部的堡岛-潟湖海岸十分壮观,然而它们的生命周期都较短,在全新世就会走向演化周期的终端,很难想象,地质历史上曾经有过这种沉积体系,但在沉积记录中却难得一见。时间尺度的概念,一旦从他口中说出,是多么的自然,丝毫没有生硬的感觉。第二本是《Beaches and coasts》,这本与C. A. M. King所著同名的专著在结构上有较大不同,它追求海岸各种环境的完整性,所取的案例大多来自美国海岸。从Richard的多本著作可以看出,他在写一本书的同时,就不停地准备下一本书的材料,以至于他的著述向滚雪球一样快速增加,难怪他完成了26本著作!并且,由于他的信息集成能力和教育家的气质,他的著作十分耐读。
3月23-27日的海南岛之行是令人难忘的。3月23日下午抵达三亚,南京大学王颖院士和张永战老师也陪同参加这次活动。第二天,首先到鹿回头公园的山顶俯瞰三亚全景,Richard和Mary Ann在刻有巨大“愛”字的岩块前留影。然后到了小东海的珊瑚礁坪,此时海水尚未退到最低,礁坪上还有积水,但礁坪上的风暴巨砾、礁坪后方的海滩和抬升珊瑚礁清晰可见,Richard涉水进入礁坪,仔细观察沉积特征。接下来的几天里,又看了亚龙湾珊瑚礁、红塘海滩岩、东方渔港、龙门珊瑚礁和火山海岸、洋浦港。3月27日,大家来到神尖,这是因火山活动而抬升的海底珊瑚礁沉积,南京大学的教师们曾写过研究论文;此时的神尖已被纳入围垦范围,将在不久的将来彻底消失,大家都感到殊为可惜。当天下午旅行结束,Richard Davis教授夫妇去机场,取道北京回国。
Richard求学时曾经辅修海洋学和生态学,这可以解释他的书中大量出现的海洋和生态系统信息。在与他的接触中,也能强烈感受到他的广泛兴趣。海南岛旅行途中,他谈起虽然芝麻的味道香甜,但却没有见过芝麻的植株,问我能否拍摄照片寄送给他。在江苏一带,芝麻是在夏季开花、结果的,因此我到此后的8月才拍到了照片,随即从电子邮件发送。我甚至仿佛感觉到他在看到这些照片时的神情。
Richard Davis教授返回南弗罗里达大学之后,继续开展的一项工作是《Principles of tidal sedimentology》一书的编辑,他邀请我参加了本书的审稿工作。专著于2012年出版,我在其中看到了多位熟悉的朋友的作品。
Richard对我本人的影响其实始于更早的时候。1982年我开始跟随朱大奎老师攻读硕士学位,研究方向定为海岸沉积与地貌。朱老师推荐我们阅读《海岸沉积环境》,这本1978年出版的书恰好在系里的图书馆就能借到。入学报到后不久,我花了两个月时间阅读全书,写下136页、约7.5万字的读书笔记,感到研究的信心增强了不少。Richard来访的时候,我给他看了这份笔记,他说笔记的整洁程度已经达到交稿出版的标准,我很感谢他的评论,其实他的这本书本身就是整洁的典范。《海岸沉积环境》后来在1985年出了第二版,多年来一直列在我给每位研究生推荐的书目之中。
我在研究中经常参考的书还有《Depositional systems: a genetic approach to sedimentary geology》。这本书信息量巨大,如果想体验一下Richard Davis教授超强的知识集成能力,这本著作绝对能够说明一切。我个人的体会是,阅读Richard的书,经常可以得到研究上的新想法、新思路;我今年发表的3篇中文论文,即“环礁沉积体系的过程-产物关系:勘察式模拟初探”、“河流三角洲沉积体系再析”、“海岸冲淤动态的理论分析:物质收支、剖面形态、岸线进退”,以及由上海科学技术出版社出版的《海洋与人类社会》,都有对Richard著述的引用。
我们不仅读Richard的著作,而且还建立了学术家庭的联系。王平教授是Richard的学生,而我指导的硕士研究生程珺又跟随王平教授攻读博士学位。程珺已完成南弗罗里达大学的学业,目前任职于新泽西州肯恩大学(Kean University),学术发展顺利。
科学之光照亮前行的道路,科学发现让人欢欣鼓舞,科学还使人警醒,包括对待科学本身。在这些方面,Richard Davis教授都是一位成功的薪火传递者。而我们,则要坚守科学信仰,继续向前。
附:文中提及的有关文献
Davis R A Jr (Ed), 1978. Coastal sedimentary environments. Springer-Verlag, Berlin, 420pp.
Davis R A Jr, 1983. Depositional systems: a genetic approach to sedimentary geology. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 669pp.
Davis R A Jr (Ed), 1985. Coastal sedimentary environments (2nd edition). Springer-Verlag, Berlin, 716pp.
Davis R A Jr (Ed), 1994. Geology of Holocene barrier island systems. Springer-Verlag, New York, 464pp.
Davis R A Jr, Fitzgerald D M, 2004. Beaches and coasts. Blackwell, Malden (MA), 419 pp.
Davis R A Jr, Dalrymple R W (Eds), 2012. Principles of tidal sedimentology. Springer, New York, 636pp.
King C A M, 1959. Beaches and coasts. Edward Arnold, London, 403pp.
King C A M, 1972. Beaches and coasts (2nd edition). Edward Arnold, London, 570pp.
高抒, 2023. 环礁沉积体系的过程-产物关系:勘察式模拟初探. 海洋与湖沼, 54(1), 1-15. [Gao S, 2023. Process-product relationships of atoll deposition systems: a preliminary testing of exploratory modeling. Oceanologia et Limnologia Sinica, 54(1), 1-15.]
高抒, 2023. 河流三角洲沉积体系再析. 海洋地质与第四纪地质, 43(3), 1-13. [Gao S, 2023. Revisiting the concept of river delta sedimentary systems. Marine Geology and Quaternary Geology, 43(3), 1-13.]
高抒, 贾建军, 于谦, 2023. 海岸冲淤动态的理论分析:物质收支、剖面形态、岸线进退. 海洋地质与第四纪地质, 43(2), 1-17. [Gao S, Jia J J, Yu Q, 2023. Theoretical framework for coastal accretion-erosion analysis: material budgeting, profile morphology, shoreline change. Marine Geology and Quaternary Geology, 43(2), 1-17.]
高抒, 2023. 海洋与人类社会. 上海科学技术出版社, 上海, 362pp. [Gao S, 2023. Oceans and human society. Shanghai Science and Technology Press, Shanghai, 362pp.]
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