心有山海行无疆 | 印支地块,山海课堂——我院师生泰国科考纪实

发布人:黄荣

【编者按】印支地块、山海课堂。这一次,我们跟随学院师生的脚步,踏上泰国这片热带土地,开启一场跨越国界的地质调查与学术交流之旅。从与玛希隆大学的学术对话,到烈日下的火山岩采样;从闯入猴群的“领地”,到与野象擦肩而过——这是一段汗水与收获并存的旅程,也是一次用脚步丈量地球演化的真实记录。

今天,让我们以第一人称的视角,跟随他们的目光与脚步,走进这场“心有山海行无疆”的泰国科考纪实,感受地质人脚踏实地的坚守与山海之间的广阔情怀。

2025年1-2月,我院师生赴泰国开展印支地块野外地质调查采样与学术交流工作,先后完成与泰国玛希隆大学师生的学术交流以及古地磁与年代学样品采集工作,顺利完成全部既定任务。

学术对话:交流互鉴共进

抵达泰国后,我们首先前往玛希隆大学开展学术交流。我们与该校地球科学学院的研究人员,围绕印支地块构造演化、古地磁学研究进展等内容,分享了各自的科研成果与野外工作经验,也深入交流了后续研究的合作方向。玛希隆大学的团队给我们介绍了当地野外工作的注意事项,针对我们计划的采样剖面,也给出了很多贴合当地实际的调整建议。

会后,我们参观了玛希隆大学校园与地质博物馆,重点查看了馆藏的东南亚地区典型岩石标本、古生物化石及区域地质资料。馆藏的很多标本都是研究人员跑遍深山采集而来,每一块标本旁边都标注着详细的采样点、地层信息,看着这些标本,我们能真切感受到地质工作者的脚踏实地、求真务实的底色,也对泰国的地质背景有了更直观、更立体的认识。

图2与玛希隆大学师生合影留念

图3参观地质博物馆

图4与泰国研究人员现场交流野外露头情况

图5向朱拉隆功大学的同学分享太阳罗盘使用方法

图6玄武岩柱状节理

图7凝灰岩采样剖面

 

新生代火山岩:印支地块新生代构造演化研究及印尼海道的关闭

在完成与玛希隆大学的学术交流、明确区域地质背景后,团队奔赴泰国华富里府地区,针对该区广泛出露的新生代火山岩、凝灰岩及火山碎屑岩,开展了系统的古地磁与年代学采样工作。

华富里府位于泰国中部,地处印支地块内部与素可泰弧地体的过渡地区。区内广泛分布的新生代火山岩与我国海南岛新生代火山岩同属海南地幔柱驱动的晚新生代板内火山活动体系。华富里府火山岩是南海扩张停止后,华南—南海区域晚新生代板内火山活动的重要组成部分,也是泰国境内晚新生代板内火山作用的典型代表,其形成与印度—欧亚板块碰撞的远程效应、海南地幔柱的西向延伸活动密切相关。

针对华富里府新生代火山岩开展系统的古地磁学研究,首先可为印度—欧亚板块碰撞的远程效应提供关键的约束。印度与欧亚板块的碰撞,不仅造成了青藏高原的隆升,还驱动了印支地块的侧向挤出与块体旋转,但其动力学过程在东南亚地区的传递方式、影响范围与起止时间仍不明确。结合高精度同位素定年结果与古地磁学数据,可建立印支地块新生代以来的运动学模型,揭示印度—欧亚碰撞远程效应在印支地块的响应过程,完善东南亚地区新生代动力学演化模型。

其次也可精准厘定印尼海道关闭的时序与古地理演化过程。印尼海道是连接西太平洋与东印度洋的关键通道,其新生代以来的逐步关闭,是东南亚巽他地块与澳大利亚板块逐渐汇聚的直接结果,深刻影响了全球大洋环流格局、热带水文循环乃至新生代全球气候变冷过程。目前关于印尼海道关闭的时限、古地理演化过程仍存在显著争议,核心限制之一就是缺乏东南亚地区新生代以来精准的古地理位置。古地磁研究可精准恢复印支—巽他地块在晚新生代的古地理位置,定量约束印支—巽他板块与澳大利亚板块的相对运动过程,还原印尼海道在不同地质时期的纬向通道宽度与连通性,最终厘定印尼海道逐步关闭的完整时序,为揭示印尼海道关闭与全球大洋环流、新生代气候演化的耦合关系提供关键的古地理约束。

在现场采样过程中,我们向泰国研究人员分享古地磁采样经验,演示古地磁采样钻机、太阳罗盘等设备的规范操作,以及如何进行采样点位选择、数据记录等工作要点,帮助他们完整掌握古地磁样品采集与测量的全流程操作。当地白天气温高,日晒强烈,加上林间蚊虫多,给野外工作带来了不少不便,但我们始终按规范完成每一个点位的采样工作,确保样品符合后续实验要求。野外采样的日子虽然单调,很多时候在没有路的山林里爬坡下坎,一天下来衣服湿了又干、干了又湿,但每天收工的时候,抱着标好方向、编好序号的样品返程时,就像刚跑完一场长跑,浑身都透着酣畅淋漓的感觉,而且心里也充满了实打实的成就感。

图8 Khao Somphot 剖面中采集的化石

图9 䗴类化石

 

Khao Somphot 剖面:印支地块晚古生代构造演化与中二叠世生物大灭绝

二叠纪是东古特提斯构造域演化的关键转折期。一方面,这一时期是冈瓦纳大陆北缘裂解、古特提斯洋构造格局发生转换的关键阶段,印支地块作为东古特提斯域的核心地质构造单元之一,其晚古生代的古地理位置与运动学特征,是厘定冈瓦纳北缘裂解与重建东亚大陆聚合过程的基础。另一方面,二叠纪发生了两期全球性生物大灭绝事件——瓜德鲁普统末生物大灭绝与二叠纪末生物大灭绝,二者共同构成了地球生命演化史上规模最大、影响最深远的生物危机,其驱动机制、全球时空演化模式,一直是地球科学领域的前沿研究热点。

本次野外工作选择Khao Somphot剖面作为研究对象,核心原因在于,该剖面是目前印支地块内研究程度最高、约束体系最完善的中二叠统碳酸盐岩剖面之一,在区域构造演化、古环境演变与生物灭绝研究中,具有不可替代的科学价值。前人已针对该剖面开展了系统的䗴类生物地层学研究,识别出4个连续的䗴类化石组合带,将剖面地层时代限定在中二叠世晚沃德期—晚卡匹敦期,完整覆盖了瓜德鲁普统末生物大灭绝事件的前幕、主幕与后幕全过程。其次,前人通过微相分析已明确,该剖面为一套连续的中二叠世碳酸盐缓坡沉积,未经历后期强烈的构造变形与区域变质作用,原生沉积组构与化石记录均保存完好,为古地磁与磁性地层学采样提供了连续、稳定的研究对象。此外,瓜德鲁普统末生物大灭绝的发生,与全球Kamura冷却事件、海平面大幅下降、碳循环剧烈扰动直接相关,而Khao Somphot剖面完整保存了灭绝事件前后生物群的完整演化序列,记录了海洋生物从繁盛到衰退、最终走向灭绝的全过程,是东古特提斯构造域中可实现生物灭绝过程—古环境变化—构造演化多维度耦合研究的地质剖面。

针对上述科学问题,我们团队赶赴泰国中部,对印支地块Khao Khwang台地Khao Somphot剖面的中二叠统碳酸盐岩序列,开展了系统的古地磁与年代学采样工作。该剖面所在区域在人迹罕至的山林中,也是当地野生猴群的固定活动范围。有一天,我们正在剖面边专注采样,忽然听见山顶林子里传来此起彼伏的猴群叫声,抬头便看见十几只猴子蹲在树枝上,正冲着我们龇牙示威。没等我们做出反应,它们就开始向我们抛掷树枝和小石子——显然是我们的采样工作,不小心闯入了它们的领地。更让人哭笑不得的是,等当天的采样工作全部结束,我们收拾工具准备返程时,才发现放在树丛边的整包瓶装水不翼而飞,原地只留下一堆被啃咬得支离破碎的塑料瓶碎片。大家这才反应过来,它们趁着我们的注意力全集中在采样上,悄悄把整包水偷走了。这件事也成了我们这次野外工作里最难忘的小插曲。

图10森林中的野象

图11 Khao Somphot剖面旁的猴群

图12采样结束后的合影留念

本次泰国出访,我们完成了泰国新生代及二叠纪关键地层的系统考察与样品采集工作,获取了古地磁与年代学样品。这次泰国之行,对我们每个人来说,都是一次难得的成长。我们走出了熟悉的实验室、熟悉的国内剖面,在异国的土地上,和同行交流互鉴,在山野里踏踏实实地采集每一块标本,既拿到了支撑后续研究的宝贵样品,也开阔了研究的视野,更真切体会到了“读万卷书、行万里路”的真谛。地质工作从来都不是闭门造车,只有真正走到野外,走到露头面前,和全球的同行交流,才能一步步接近科学的真相。后续,我们将开展样品的室内测试与数据分析工作,认认真真做好每一块样品的测试分析,为印支地块古地理位置重建提供扎实的数据支撑。

 

供稿:来振洋 邓晓泰 闫永刚

初审:黄荣

审核:徐永怡

审核发布:孔晓慧