1. 中國西藏網 > 青藏光芒|馬麗華專欄 > 第4章

            傾聽大地巖石發言

            馬麗華 發布時間:2019-10-21 15:40:00來源: 《雪域青芒》

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              在《中國科學》發表論文時的常承法已年過半百,后來繼續青藏工作十余年,范圍主要限于高原中南部,在未能親自走過的北部和西部,借助了推論,因之草成的輪廓中僅有4條縫合線、5塊地體和大約3億年時間。一代人足力畢竟有限,補充完善有待后來人。

              中法合作地質考察與橫斷山考察同時進行,潘裕生接受委托,從橫斷山開始,將本專業的地震研究轉向大地構造,從前輩勾勒的高原時空邊界輪廓出發,從此在每一板塊縫合處駐足凝神,傾聽過往大洋濤聲,陸地相撞之際的絕響,遙望海洋一波波消隱,陸塊一片片升起,盡享天地造化大壯美。

              以上幾句為詩化描述,尋找證據的過程其實漫長又辛苦,更經常的是浪漫歸零。潘裕生成為青藏隊忠實一員,高原大地基本走過,一應腳力馱畜全部使喚遍了:馬匹,牦牛,毛驢,駱駝,途中倒斃過多少都有具體數字,讓他多年后說起還覺心痛。就這樣東起橫斷山脈,西至阿里高原,南自喜馬拉雅和岡底斯之間最晚近形成的第一條:印度河—雅魯藏布縫合帶,依次北上查找第二條:班公湖—怒江縫合帶;第三條:西金烏蘭—金沙江縫合帶;第四條:昆侖南緣縫合帶,直至最后發現最北一條,也是最古老的、常承法框架中缺少的第五條:西昆侖—阿爾金—祁連山縫合帶,同時查證了五條縫合線所連接六塊地體各自所在的古緯度位置和碰撞時間,將特提斯大洋第一期上溯到8億甚至9億年前,將青藏高原北部最初形成史推往5億年前,并圖示了青藏高原在何時、如何自北而南一塊塊拼合而成。

              每一縫合帶在中國境內的長度都在兩千公里以上。這是由南及北,從東到西,整個青藏高原幾乎走遍的尋找過程:尋找縫合帶,尋找古海洋遺跡——蛇綠巖帶。

              蛇綠巖是什么?古洋殼殘余。大洋擴張時期,由地球深部沿大洋中脊噴涌而出的熾熱物質,冷卻而成新洋殼,包括玄武巖,與它成分近似的輝長巖,有些變質的蛇紋巖,等等。待海洋關閉,陸—陸相撞時,大部潛沒,少量被擠出地面,年深日久,呈現綠色蛇紋面,地質學家稱它為蛇綠巖。沿雅魯藏布一線出露的蛇綠巖套最為典型,穿針引線般把岡瓦納大陸和歐亞大陸縫合起來,因而名之為“雅魯藏布地縫合線”。昔日廣闊洋面被擠軋成如此之窄一條帶,江河發育其上,不可謂不滄桑。

              由于雅魯藏布縫合帶顯而易見,不存在爭議,所以它雖在最晚近的5000多萬年前形成,地質學家還是首先認定它為第一條,然后才是第二條,第三條……越往北,縫合帶年代越古老,形象愈發模糊,正所謂??菔癄€之后,又被接二連三的構造運動折騰得面目全非。

              狹義地質學三個主力學科中,構造地質外,尚有巖石學和地層古生物學。巖石圈的形成、演化及其動力機制是地球科學基本問題之一。隨著板塊學說的興起,至今都是國際地學研究的熱點。因此要說明地質問題,巖石學專家鄧萬明就成為潘裕生的好搭檔。與潘裕生性格不同,鄧萬明激情滿懷,1966年在北京大學地質地理系畢業晚會上,鄧萬明朗誦了個人詩作《綠野放歌》:“喜馬拉雅山啊,你為什么拔地而起,這么年輕!”沒想到一念成真,居然決定了一生都在尋找這個“為什么”,一直尋找到不再年輕。先從巖石圈里尋找,花崗巖,蛇綠巖,直到1976年在藏北高原深處巴毛窮宗闖進火山巖區,一發而不可收地沉迷于此,從此專找火山巖。在鄧萬明的眼里,地球是活的,石頭是有生命的。每當他凝視一塊巖石,就仿佛聽到石頭隱約的訴說,它曾經和現在的故事——來自地球深部,高溫滾燙,當它滯留在某一部位并冷卻下來,就成為深部的巖漿巖;當它具有足夠能力噴發到地表,就成為火山巖——石頭的生命歷程歷歷在目,據此得知巖石組成和物質成分,結構特征,與地殼地幔的關系;測度了它的年齡,可以進一步追尋它何時形成巖漿,或何時噴發,因何在青藏北部有著如此密集繁復的火山群組合。

              專找火山巖。南部,阿里獅泉河;北部,龍木錯—羊湖,庫爾勒—若羌—木孜塔格以北,羅泊湖—綠葉湖,楚瑪爾河—可可西里,有6條考察路線穿過火山帶,抵達30多個火山區,火山地貌皆為大陸環境條件下噴出的新生代火山巖構成。遼闊壯觀的火山地貌、保存完好或不完好的火山口,平臺狀的桌狀的山,一系列激動人心的發現,無不令他流連忘返。1988年與潘裕生一道去阿什庫勒考察火山,盡管艱苦卓絕,盡管否定了它的近期噴發,但當放眼莽莽蒼蒼這片漂亮極了的火山群,內心的熱情如同火山噴發。1994年,中日聯合考察可可西里火山區,向南一直突擊到唐古拉山。無人區途中經歷過雪夜迷途,兩輛豐田車,4個日本人,5個中國人,差一點兒回不了營地。

              第二年鄧萬明應邀訪日。巧得很,研究火山多年的鄧萬明終于一睹活火山噴發盛況:云仙火山,濃煙滾滾,夜晚可見火光通明。日本同行說,這次火山專為你噴發。是的,高原已無活火山,騰沖以西的中國大陸不存在火山的現代活動。對火山巖使用熱發光法測年的結果,以藏北高原北部火山群為例,巴毛窮宗火山地貌為漸新世末期至更新世多期火山活動的產物,年代為距今2000萬~2860萬年之間;強巴欠火山巖年代1490萬年;涌波錯熔巖方山形成于中新世至上新世,年齡值為940萬年;第四紀260萬年以來確曾有過火山活動,高原上最后一次火山爆發約在100萬年前,而今生命體征,看似不存。

              值得花費一生去破解,至少找到了初步的答案——

              回答是,這與整個特提斯帶有關,與青藏高原晚新生代以來的劇烈隆起有關。

              特提斯帶火山巖這一長鏈,從藏北向西,連接中亞—阿拉伯—羅馬—西班牙;從藏北向東南,貫通橫斷山—泰國—馬來西亞—印度尼西亞,最終與環太平洋活火山銜接。藏北一線曾是特提斯帶巖漿活動的重要一環,長達數億年的地塊拼接過程,遺留下碰撞型的花崗巖—蛇綠巖帶,是大洋的殘余之物;羌塘斷塊兩億多年來地殼結構一直比較穩定,巖漿活動微弱,而新生代以來的火山活動,則伴隨著青藏高原各期隆升重新復活,是最新地殼構造運動的明顯標志——大自然就這樣半隱半顯地提示著過往信息,讓科學家們歷盡艱辛、費盡心機去解讀。

              解讀者中少不了地層古生物。古生物化石是地層和巖石的時間碼,指證著漫長的青藏演化史中那一番番海陸沉浮,滄桑變遷。歷經幾次大洋、曾經充滿淺海盆地的海生世家動物種群,一代代固化成石,或稀疏或密集地遺落在高原面上、巖石層中。藏族百姓把盤旋著節紋的菊石叫“羊角”,把形似鳥頭的腕足類貝殼叫“小鳥”。作者本人就見過,藏北雙湖附近有座山,這類“鳥”化石俯拾即是,撿了一大堆回來。

              中國海洋古生物學權威機構——中科院(南京)古生物研究所在全世界都很有名,曾在相當長的時期內被譽為全球三大古生物研究基地之一。另兩家,一在俄羅斯,一為大英博物館。該所自1966年珠峰登山科考參與青藏研究,從此撐起地層古生物領域大半江山。都是古生物學家,方向有不同,章炳高主研微體古生物的有孔蟲,文世宣主研雙殼類,王義剛主研頭足類,孫東立主研腕足類,比老隊員們年輕的是沙金庚,主研雙殼類,趕上了青藏隊末班車——可可西里考察。

              1937年出生的章炳高,29歲上高原,是從珠峰開始的,直到1989年,還應西藏自治區政府邀請,為制訂珠峰自然保護區規劃工作到1991年。這期間30多年里,參加青藏隊考察、中德聯合考察、與西藏自治區地礦廳合作考察,足跡遍及西藏各地,例如從班戈一帶的白堊系地層到林周縣牛馬溝下第三系地層,等等,所謂地層古生物框架的建立,就這樣一點點完善起來。從中生代到新生代,有孔蟲存續時間久,分布面積廣,地層出露好,采集樣品多。章先生說,6000多萬年前海洋最后階段,最后的有孔蟲失去家園,集中在定日的山溝,協噶爾一帶,成堆成片的化石裸露于地表。根據化石描述,他向青藏高原科學討論會提交的論文中,最早確認了西藏地區海浸歷史的結束時間,同時指出最后的海洋應當是從高原兩側退出的。

              古生物學家文世宣是1966年參與珠峰考察的老資格成員。從那時算起的大半個世紀前,英國人曾在那里考察過,以所見少量化石,推論珠峰地區老地層,最早在兩億多年前的二疊紀;1964年希夏邦馬考察,劉東生團隊發現了更早的石炭紀,而文世宣這一年的考察,則一舉找到了泥盆紀、志留紀直到奧陶紀差不多5億年前的古生物化石地層!這是青藏高原科考史上具有光彩的一筆,古典氣質的文先生情不自禁賦詩一首:“山高夢長幾億年,機遇一朝露真顏;從此名山續新史,天下書生另眼看?!?0年后的西藏科考中,他又隨藏北小分隊穿越藏北,找到了侏羅系化石。大洋北界在哪里呢?待到在昆侖山口發現了晚二疊系生物化石,?類(紡錘形有孔蟲);海相沉積最晚在三疊紀,那之后的均為陸上沉積了——此前因這一帶巖石變質嚴重,不見化石,難以斷代,這一發現明確了昆侖山地區最終脫海成陸時間。

              孫東立沒能和同事章炳高、文世宣同時加入青藏隊,留在南京還在研究開發沼氣,1975年才得以進藏,直奔喜馬拉雅山腳的仲巴縣,山那邊就是尼泊爾木斯塘,這一次發現的是二疊系化石,腕足類紡錘蟲的?。后來古生物所與西藏地礦部門合作,以古生物化石劃分地層。1980年在藏北申扎縣,某個夕陽斜照的下午,偶然在路邊撿到了一塊當地人所稱的“鳥化石”,一種貝類,約3厘米大小,從未見過的模樣。不顧天色向晚,孫東立堅持爬上山,尋找原生地點。在一處灰巖露頭處,終于找到了這一優勢種群所在。后經鑒定為我國首次發現的隼嘴貝,其生態適應為古海中的熱異環境。即是說,隼嘴貝出現的地方,應該是板塊碰撞帶,碰撞帶地殼薄弱才有熱流涌出。果然,這里正是班公湖—怒江縫合帶穿過的地方。

              第二年,孫東立又走向藏南。在羊卓雍湖畔的浪卡子縣城,聽人說這兒有“鳥化石”。孫東立一看就笑了,又是隼嘴貝!它出露在名叫工布雪的泥質巖上,正是雅魯藏布縫合帶穿過的地方。

              多年尋訪首先為填補空白,構建地層系統。西藏地層發育良好,沉積物類型多樣,古生物類群豐富,僅在20世紀70年代,就發現30多個類別,3800多種。依此將西藏地層首次劃分為4個區、11個小區。沙金庚博士留英歸來,正好趕上1990年可可西里考察,而可可西里荒原也難得頭一遭迎來古生物學家。長達幾億年時間里,海水在那里來而復往,憑借各時段不一樣的海洋生物遺跡,沙博士建立起高原北部晚古生代—新生代的化石組合序列和地層層序,從中精細化揭示了長江源區如何從深海到高山的演化史。同時將青藏納入國際視野,把藏北雙殼類軟體動物化石與其在全球的時空分布聯系起來,探討了西班牙通道的形成時代,說明原本呈兩極和泛赤道分布的雙殼類怎樣穿越赤道,進行南北兩極之間生物群交流的,又是怎樣由東到西沿古太平洋擴散的。

              至此,地層古生物學家已基本建起較為完整的青藏高原地層序列,填補空白的同時,對于古生物群落、遷移、演化、生物區系與板塊運動、青藏高原古地理與古環境等方面的研究都做出了重要貢獻。

              繼青藏隊開創人工源地震“首爆”20年之后,中科院地質所又部署了一項大行動:1993年和1994年,熊紹柏和劉宏兵西進阿里,在僅有幾株喬木的改則縣城,遠隔300公里接收到來自藏北無人區“三個湖”的人工地震信號。這些信號提示了青藏高原西北部的地球深部結構與構造:班公湖—怒江縫合帶為一向北陡傾的巖石圈深斷裂,其南側為一莫霍界面深槽,并有地幔熱物質向殼內運移;岡底斯塊體向北俯沖下插,羌塘塊體向南被動仰沖,整條縫合線的莫霍界面南北錯斷為10公里的臺階——綜合來自青藏高原地下的信息,所表明的,是地殼結構的復雜性質,巖石圈具多層圈的結構特征。

              爆破地震提示地下結構,大地電磁進行深度測量,古地磁對于巖石古代磁性的測度,則可恢復巖石形成時的位置和緯度。地球物理與地質構造的資料相互印證,從不同層面解釋了青藏地區的形成過程。古地磁證實了印度板塊自7100萬年來,每年以5~6厘米的速度向北漂移了近5000公里;拉薩地體向北推移了差不多16個緯度帶。地質學家認為,岡瓦納古陸解體后,并非整體向北漂移,而是分裂成一些小塊,如羌塘、拉薩、喜馬拉雅等,依次先后拼貼到歐亞大陸上。雅魯藏布一線的碰撞是這一系列事件的最后,也是最重要的一次。

              大地構造主要做定性工作,地球化學則給出量化數據。最早介入青藏研究的許榮華,是繼開創中國同位素地質的李璞之后,屬于第二代專家。20世紀60年代珠峰野外考察沒能趕上,趕上了做珠峰巖石標本的室內工作。文世宣、尹集祥所采集的古生物化石,就是被他證實為奧陶紀的——“珠峰地層年齡接近5億年!”許榮華如是宣布。這項工作既使人興奮,也讓他渴望親手采集。1974年,終于走進了青藏隊行列,此后數十年間,從青藏高原采集背回的石頭,據說足可建造一座石頭宮殿了。所以他對西藏各地的巖石履歷了如指掌,說起來如數家珍。比如說,高原邊緣地區的巖石年齡可達一二十億年,但高原內部最老的巖石在藏北的安多和念青唐古拉一帶,僅有5億多年歷史,已變質,所以不見寒武紀生物化石;比如說,拉薩周圍的花崗巖,是在大洋消失時,印度板塊向拉薩地殼下俯沖,造成巖石重新熔化時被擠出地面的,只有4000萬到5000萬歲的年齡;再比如說,拉薩以南的花崗巖是地殼成分,最為年輕,只有一兩千萬年歷史,那是沉積巖重熔導致的;拉薩以北的岡底斯巖帶則主要為地幔成分,4000萬年。所以說,5000萬年是一個形成的重要時期,而1500萬~1800萬年則是抬升的重要時期——地球化學家就這樣從石頭里讀出成分和年紀,并娓娓道來。

              正如同板塊的分離與聚合重塑了地球面貌那樣,為時8年的西藏科考與板塊構造新說相遇并相伴同行,可謂正當其時:一方面被照亮被指引,另一方面,向之貢獻使之豐富,又何止于以實例印證。當然,現有的板塊理論并非無往而不勝,一應疑難并非迎刃而解,它是果不是因,所以應運而生的地球動力學成為新的命題。換言之,究竟是一股來自何方的力量,使得海陸滄桑,板塊位移,而幾乎每一次大規模造山運動,往往伴隨了冰期來臨,導致生物滅絕和新生——探索這一大自然的深刻奧秘,是地質科學的根本命題,也是地球科學熱點問題之一。

              鑒于喜馬拉雅晚近脫海成陸、仍在上升,并以裸露的深部物質足可現身說法的特殊性質,被公認為地球科學巨大的的天然實驗室,以至于有人說過這樣的話:打開地球動力學的金鑰匙,有望在青藏高原找到。

            (責編: 郭爽)

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