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日志

 
 

边千韬:从南坡验证板块理论  

2006-11-20 16:58:00|  分类: 人物 |  标签: |举报 |字号 订阅

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边千韬:从南坡验证板块理论
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www.thebeijingnews.com · 2006-11-20 9:46:51 · 来源: 新京报
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中国科考队首次考察喜马拉雅山南坡

边千韬:从南坡验证板块理论 - 新知周刊 - 《新京报·新知周刊》

边千韬,中国科学院地质与地球物理研究所研究员,研究范围有大地构造、构造地质、岩石及矿床学等。曾参加可可西里、喜马拉雅、新疆等数十次科考。

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图为有着世界第二大峡谷之称的卡里根德大峡谷。它的规模仅次于东非大裂谷。

  科考队刚从蓝毗尼(佛教创始人释迦牟尼的诞生地,位于尼泊尔南部特莱平原,距印度只有20多公里)出发不久,边千韬就停下脚步,然后继续赶路,然后再叫停,这样轮番了几次。吸引这位科学家目光的,正是那些能证明喜马拉雅山脉隆起的岩石。

  中科院地质与地球物理研究所边千韬教授是中国喜马拉雅山南北坡国际综合科学考察队的一员,今年10月15日以来,科考队开始对喜马拉雅山南北坡进行长达一个月的科考之旅,“一直以来,中国对喜马拉雅山北坡考察得较多,南坡也应该留下我们自己的足迹。”近日,科考结束后,边千韬等研究人员又马上对从南坡搜罗的“宝贝”展开研究。

  板块理论 印度澳洲南极,上亿年前是一家

  “从二亿年前到六千五百万年前的特提斯沉积地层,以及三亿年到五亿年前的印度板块的盖层沉积岩,这些特色都是喜马拉雅北坡所没有的。”边千韬这样描述南坡科考的收获。

  在过去的三十多年里,中国科学家已经在中国境内的喜马拉雅山脉北坡地带进行了大量的科学考察工作。边千韬就曾多次去过山脉北坡。“不过,真要将喜马拉雅山读懂了,南坡是不可缺的。”由此,让中国在南坡方面的研究也发出声音,便是此次科考的重点。

  相对于有生命的物体来说,岩石凝固无语。然而,在边千韬等地质学家看来,岩石也会说话。它们本身蕴涵了有关地球演化的知识。人类要了解地球还必须得向岩石讨教呢。

  “在西藏羊卓雍错附近存在面积大约为1万平方公里的暗色岩,这些暗色岩是远古时代地幔热柱活动留下的遗迹,”边千韬在此前对西藏地区考察时便留意到了这一类暗色岩。此次,喜马拉雅山脉南北坡科考中,他再次提出,1.5亿年前,印度板块、澳大利亚板块和南极洲板块没有分开,并属于冈瓦纳大陆(见C07版新知补丁)的一部分,当时这一地区的地幔热柱活动非常频繁。这是中国科学家首次解释三大板块分离的原因。

  边千韬表示自己之所以追溯三大板块的运动情况,根据就是对羊卓雍错暗色岩岩石成分的分析。分析结果表明,可以发现当时地幔的热物质从地核、地幔的交界呈柱形向上升。在升到冈瓦纳大陆岩石圈下部时,开始向外扩散、流动,并形成了上顶和外扩两股力量。这两种力量导致了冈瓦纳大陆的进一步裂解,并直接造成了印度板块、澳大利亚板块和南极洲板块分开,印度洋由此形成。“板块运动造成了板块的位移,同时也会将这些信息遗留给岩石等地质物,”边千韬觉得岩石就是地球留给我们后人看的一本书。

  不过,边千韬最想读的是一种带有藻类动物活动遗迹的叠层石,“那样的叠层石,再与我国华北、新疆发现的叠层石进行比较研究,就能揭示约10亿年前喜马拉雅山脉和我国内陆地区的关系。”

  峡谷科考 板块分裂出世界第二大峡谷

  海拔8167米的道吉里拉峰神秘莫测,它的脚下便是有着世界第二大峡谷之称的卡里根德大峡谷。

  卡里根德大峡谷内的所有行程都只能靠徒步完成。边千韬等人跟随导游走完大峡谷,发现了许多近南北向裂谷系。

  他觉得卡里根德大峡谷是典型的裂谷系,这一点可能与尼泊尔科学家的观点不太相同。

  “喜马拉雅山发生强烈的东西向伸展,导致青藏高原隆升受到限制。东西向伸展愈强时,青藏高原就不再隆升,南北向开始形成裂谷系。而裂谷系的形成给水的冲刷侵蚀创造条件,由于地形高差大,水流速快,就把大峡谷侵蚀得越来越大、越来越深,最终形成世界第二大峡谷。”

  边千韬觉得自己的解释,在喜马拉雅山地区还是可以找到许多佐证,“板块碰撞学说在这一地区表现得极为明显,”边千韬表示,此次科考到了雅鲁藏布江中游,看到中游峡谷相比下游来说,明显狭窄得多。在科考队首席科学家张文敬的“钦点”之下,边千韬做出解释,尼木-仁布段峡谷地处雅鲁藏布江中游,峡谷以北是冈底斯山,属于欧亚大陆板块的南缘。峡谷以南是喜马拉雅山北缘的增生带。

  随着青藏高原的隆升,喜马拉雅山脉和冈底斯山脉也在抬升,所以水面也被抬高。

  但碰撞形成的缝合带在力学性质上比较薄弱,因为岩石构成比较复杂,不够坚硬,抗侵蚀能力比较弱,而水流向下侵蚀产生的效果比较强,形成了峡谷。

  发掘之旅 两次科考发现两座矿藏

  一个军用大背包,一个放大镜,一把锤子,这是边千韬科考出发时的经典装束。现在,它们正安放在办公室偏隅一角。谈起这些装束,边千韬说了一句话:要找宝贝。事实上,在地质学家的科考中,除了找到能解释地球演化的岩石外,地矿的魅力也是十足。

  1990年,边千韬参加了可可西里科考,那是中国对可可西里的第一次科考。尽管被称为“无人区”,但当边千韬等科考队员在16年前踏入这方土地时,这里并不是一片孤寂的世界,“当年还是绿色可见,藏羚羊也很多。”而最令边千韬想念的还是大地遗留在这片土地上的宝贝———可可西里马兰山原生金矿。“地质学家的工作之一也就是要发现那些矿产,”回忆16年前,边千韬依然持有找矿产的那份热情。

  科考队并没有打算在可可西里马兰山考察。不过,一个星期天,边千韬却对附近的马兰山产生了兴趣。“随行的还有我的两位同事,其中一个是管伙食的,”边千韬记得特别清楚,原因是三人在山上搜索了一上午,毫无战果。有同事便提出要下山了。

  正当这三人准备返回时,边千韬看见脚边山涧中有一块石头。他试着敲了敲,竟冒出几粒金豆,一座金矿“诞生”了。

  而十六年后的此次出征,依然是放大镜、锤子出场,依然是要寻找遗留在大地上的宝贝。结果,喜马拉雅造山带东段北带果亚沟,又一个矿藏被边千韬等人摸清了,“这是元古代变质岩共生的磁铁石英岩型富铁矿石,这便意味着占整个喜马拉雅三分之一面积的高喜马拉雅变质带地区具有形成此类铁矿的成分条件,可能存在着有前景的富铁矿藏,”边千韬指出亚东地区的铁矿石属于磁铁石英岩型,是一种富矿,磁铁矿含量在80%以上。这种铁矿石产在高喜马拉雅变质带当中,在10亿年前,与变质岩共同生成。

  “而找到了铁矿石,也是我们对喜马拉雅山南坡读懂的一个方面吧。”

  ■新知补丁

古冈瓦纳大陆

  也称冈瓦纳古陆,是一个假设的存在于南半球的古大陆,也称南方大陆,它因印度中部的冈瓦纳地方而得名。在印度半岛,从石炭纪到侏罗纪包括其下部的特征冰碛层到较上部的含煤地层,统称为“冈瓦纳(岩)系”。南半球各大陆都发现有这一时代的相似岩系和化石,根据这一相似性和其他证据,便给这个推论为统一的古大陆命名为冈瓦纳古陆。

  ■人物访谈

边千韬:喜马拉雅山不再长个了

  新京报:在此次科考中,你曾提出喜马拉雅山现在已基本达到它的最大高度,今后不会再长太高,几百万年以后还会出现下降趋势?

  边千韬:亚东是印度洋暖湿气流越过喜马拉雅山的重要水汽通道,我们可以把这里看作一个谷地,它和羊八井谷地属于同一个裂谷系。这样的裂谷系在青藏高原有六七条,它们是由东西向的拉张之力形成的。这种拉张的力量将抵消青藏高原隆升的力量。所以,喜马拉雅山已经大致接近最高点了,不会再长太多。

  新京报:2005年10月,珠峰复测的结果一公布,“珠峰变矮”成为一关注的焦点。你怎么看呢?

  边千韬:青藏高原的隆升与喜马拉雅山的抬升一直是大地构造学界关注的焦点。此次科考中,在蓝毗尼附近,就可以看到一处地质剖面。该处的岩石大约生成于200多万年前,是喜马拉雅山脉隆起后在低海拔地区经过水冲刷之后形成的沉积岩,这种岩石是证明喜马拉雅山脉隆起的重要证据。

  而目前,喜马拉雅山已进入后造山运动阶段。珠峰是否变矮,有很多因素。但在另一层面上,却表明进入后造山运动阶段的喜马拉雅山已经不再隆升。

  新京报:有没有什么地质构造、演化方面的证据能证明喜马拉雅山已进入后造山伸展运动?

  边千韬:其实,六年之前,我们在考察青海湖地质构造及演化形成时,喜马拉雅山进入后造山运动的信号便已透露了。

  1994年中科院兰州分院、中科院西部资源研究中心的数据便显示,青海湖盆南缘的正断层系以及浅层地震测量揭示出的湖底发育的一系列高角度同生正断层,均可能为中更新世以来由逆断层转换而成。

  当然,这便暗示了青藏高原存在发生后造山伸展作用的可能性。考虑到世界上主要造山带碰撞至伸展作用的间隔多在碰撞后40Ma(百万年单位)左右,本区则发生在青藏高原与印度板块碰撞后40Ma多一点时间,在时间上与世界上主要造山带的情况吻合,青藏高原存在发生后造山伸展作用的可能性是值得重视的。

  采写/本报记者李健亚摄影/本报记者王嘉宁

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