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地质学探究过去、现在与未来

大马科廷大学地质学系主任巴拉三那教授和学生沙马兰奈都打从中学开始就对地质学产生兴趣。一般人看不出特点的石头，落在地质学专家手里都可以看上半个小时，脑袋会浮现多个问题：这粒石头是如何形成的？源头来自哪里？地质学家时时刻刻要有的是好奇心。地质学是研究地球构造、物质和环境演化的科学，接触的可能是经历几亿万年后形成的现象，是一个缓慢的进程，不像其他科学瞬息万变。沉浸在地质学专业的乐趣何在? 这行业又如何与时并进？报道．摄影：本刊关丽玲大马科廷大学（Curtin University Malaysia）1999年在砂拉越美里成立数年后，就开办了应用地质学（Applied Geology）课程，教学和研究方面均享有相当高的排名，在2022年QS世界大学地质学科排名26。目前，该校地质学系包括学士及研究生共有34位学生。从3年的地质学学士课程系中，学生将学到地质理论和实践方面的扎实基础，以及技术和商业技能。第一年学习化学、物理、数学、科学沟通和电脑技能的基本基础，以及地质学入门知识。第二年侧重于理论、实验室和实地考察，了解地质演变过程。第三年将全面涵盖地质学的所有应用领域，包括盆地分析与石油系统、地层评估、石油工程、环境可持续发展、地球构造与动态等。巴拉三那教授（M.V. Prasanna）表示，地质学跟地球有关，就会关系到天然资源包括重矿物、石油与天然气、地下水等等，但地质学又不仅此而已，还包括环境管理和保护，天然灾害如土崩、海啸、地震的发生，都是跟地质过程有关系，所以地质学学生是可以回答海啸、地震如何形成。实地考察发现矿物的经济利益沙马兰奈都（Shyamalan Naidu）目前是应用地质学荣誉学士四年级学生（*大马科廷大学地质学系已停办4年制课程，改为3年制），他很享受整个学习过程。从课程中，不仅学到地质学的基础，也做了一些实地考察。在课程的最后一年，他完成了美里海岸线的重矿物分布和来源研究。 “实地考察面临了一些挑战，有的地方很偏僻，加上难以预测的天气，需要朋友的协助。由于考察地点都在海滩，我们必须等到退潮才能去，而退潮时间都在夜晚，基本上能见度很低，有时凌晨4点就要启程。”从美里的瓜拉巴南至实务地海岸线长达80公里的海岸，沙马兰每一至两公里就要从沙滩沙子提取出现的重矿物，加上天然因素的干扰，花了很长时间研究，之后再把样本带回实验室进行不同阶段的分类、化学分析和物理分析，最后鉴定有关重矿物。 “从这项研究中，首先我们可以量化在美里海岸线找到的不同类型重矿物。另一方面，我们可以知道这些重矿物的经济重要性，因为已经有其他研究发现了有价值的重矿物。如果有有价值的重矿物存在，那么有关产业就能够发挥其利益。例如，在硅含量高的地区，玻璃工业可以进驻；石榴石或锆石，可能会用于建筑或者需要该矿物的其他用途。” 巴拉三那教授补充，石榴石和赤铁矿属于非常耐磨的矿物，可以用于一些汽车或其他高耐磨的工业，取决于识别得到的重矿物，量化有关矿物是否对工业有经济可行性，这是地质学专家所做的另一个阶段。 “一旦地质学家发现这些丰富和有价值的矿物，那么可以建议有关业界是否进行勘探。但勘探并不是地质学家的目标，而是建议表明这种矿物有潜力用于不同的工业用途。 “沙马兰的研究特点是聚焦在美里的海岸线，之前没有人在这地区进行这方面的重矿物发现。美里海岸线的重矿物或许因石油的关系，跟其他海滩存有不同的矿物。我们可以解释，对美里海岸线的沉积物深入研究，沉积物可能来自不同的地方，被河流或其他过程移动过来。我们无法回到过去，但通过分析和测试，可以鉴定这些沉积物的来源。” 地质学出路广不局限油气领域巴拉三那常问刚入学的学生对地质学知道多少，大多数人都回答跟石头有关。“简单来说，地质学是一门学习过去、现在和未来的学科。若你需要预测一件事，如明天会下雨吗？明天会土崩、地震吗？你必须知道现在的状况，要知道现状，又必须回到过去。从中找出其模式和节奏。大自然是有节奏的。” 沙马兰计划毕业后在油气领域或采矿业发展。对此，巴拉三那解释，以前大马的锡矿业兴盛，后来走向没落。除了油气开采，现在大马仍有一些小型的有价矿业正运行，如煤，目前是有发展潜力。毕业生是不愁出路，业界也需要学术研究。“我常劝告学生，不要一味只想到油气领域，近年油气市场低迷，地质学是很多元的，课程首两年的基础已经很扎实，学生是可以到很多领域发展，如环境领域、采矿、科技界发展。他举例，地下水勘探，是目前蓬勃发展的领域之一。地质工程涉及不只是土木工程师。进行地质工程调查，首先要了解地下情况，包括土壤、岩石的强度，地质学家可以做到这一点。因此，如果学生思考得非常深入，他们将有很多不同的机会。地质学也已经跟科技接轨。以前地质学数据分析是纸张作业，用最多的是研究石油与天然气的测井纪录，现在已有软件替代，还有遥测技术（remote sensing）和现在热门的地理资讯系统（Geographic Information System, GIS），其实都源自地质学开始，后来才延用到其他领域，地质学毕业生也可成为GIS专家。地质学系毕业生的出路除了油气等矿业领域，也可以在环境领域工作，如针对土崩、海啸给予方案，关注对社会和环境有关的，持续性发展。巴拉三那强调，“无论我们学到什么，都必须尽力将其与人类连结，要想到如何影响环境、保护环境以及可持续发展。我们需要天然资源，但同时我们也必须保护环境，地质学学生要懂得对环境的影响和评估。” 地质学与地理学不一样巴拉三那本身来自印度的泰米尔纳德邦（Tamil Nadu），从学士到现在都一直礸研地质学。他先在印度马都来卡马拉之大学（Madurai Kamaraj University）修读地质学士学位，之后到安那马来大学（Annamalai University）完成应用地质学硕士和水文地球化学博士学位。 “我上学的时候并不知什么是地质学，其实这一直是我的疑问，不论是印度或大马，为何地质学没有被纳入学校的课纲内。” 巴拉三那认为，学校一般只教地理科，但地理科和地质学是不一样的。地理谈的是地球之上，地质则是地球之下。地质学涉及很多词汇，当他们在教大学一年级时，学生会觉得困难，因很多术语都没学过。他建议应该在中学就纳入地质学。巴拉三那的中学老师常分享地质学，跟学生谈各种石头的来源，渐渐引起他的兴趣。90年代一般的升学路就是中学毕业后报读工程系、医学系。当他告诉父母要念地质学，父母也感到惊讶和担心他的前途。巴拉三那一直读到博士，把研究锁定在环境研究，深入的探究环境问题和永续方案。 “我的博士研究课题是有关地下水的环境影响和评估。印度常发生干旱，在我所在的地区，地下水非常短缺，其中一个解决方案就是开采地下水。地下水过度开采，可能会引发地震、山体滑波等自然灾害。所以，我们需要考虑这些环境因素，我的工作是寻找地下水，探索地下水的分布。” 使用地下水，是否适合饮用，又牵涉到处理问题，把地下水视为自然资源，一旦勘探出来，就要想如何将其用于社区。巴拉三那对地质学的热爱，不会止步于此。他认为教学是另一个创造许多学习机会的平台。不仅仅是学生，还包括讲师，因为有时候，一些关键问题来自学生。 “在教学和研究时，会处于不同水平的学生之间。有基础水平的学生，也有高级水平的学生，这制造了很多经验。现在的学生接触层面很广，这意味着你需要领先学生一步。为此，就要多做研究。我们不需要重复告诉学生已知的旧知识，那不会激发他们的兴趣。” 修读地质学，首先必须是理科生，要有化学、物理、数学基础知识，甚至一些基本水平的生物学和地理。巴拉三那提醒，当选择地质学时，学生要有激情、好奇心和兴趣，地质学很花时间掌握和理解。地质学与考古学是否有关系？巴拉三那解释地质学是一个多元科系，地质学会学到矿物、岩石和化石，这些对考古学是有帮助的。念完地质学本科后，在念研究所阶段，要往考古、环境领域发展也是可行的。更多【新教育】文章：萧婉思博士／打破哲学无用论把哲学带出象牙塔人类学研究员吴佳翰／走访沙巴原乡窥探族群共融人工智能带来的是幸福还是灾难？香港导演简君晋／开不了机的那10年从未停止创作中学老师斜杠儿童绘本作家

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