申娜

花朵美輪美奐，只不過一季芬芳；石頭雖貌不起眼，卻見證著世間滄桑。正因如此，在地質(zhì)學(xué)者眼中，它們就是與過去對話的絕佳載體，是探索地球何以綿延至今的絕佳證據(jù)。目前學(xué)界將巖石大致分為三類，即巖漿巖（火成巖）、沉積巖（水成巖）及變質(zhì)巖，其中巖漿巖作為地球內(nèi)部活動的產(chǎn)物而備受關(guān)注。就職于中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所（下稱“中科院地質(zhì)地球所”）的青年學(xué)者胡方泱就聚焦于此。據(jù)他介紹，巖漿巖中，有一種巖石稍顯特殊，那就是花崗巖。

“花崗巖是地球大陸的標(biāo)志性巖石，它和平均大陸地殼的成分相似。目前它也是地球區(qū)別于其他行星的明顯特征之一，可以說是目前已知宇宙中獨一無二的存在?！备匾氖?，經(jīng)推斷，花崗巖的形成過程背后，往往潛藏著與大陸的構(gòu)造作用、變質(zhì)作用和成礦作用都息息相關(guān)的巨大奧秘。從地質(zhì)科學(xué)尚處于搖籃階段的18世紀(jì)起，其來源就是眾多爭論的主題，直至今日，標(biāo)準(zhǔn)答案仍然成謎?！暗掷m(xù)開展挖掘工作的意義無疑是十分重大的?！焙姐蠼忉尩溃斑@不僅可以無限接近地球如何誕生、如何演化的秘密，還可以應(yīng)用于未來開發(fā)資源、能源，利用花崗巖所記錄的巖漿形成與演化信息，可以了解相關(guān)稀有金屬礦的形成及控制因素，得出其分布規(guī)律等問題的答案，摸清我們的‘家底?！弊鳛榭蒲小皣谊牎敝械囊粏T，胡方泱近年來始終跟隨團(tuán)隊積極響應(yīng)我國政府提出的戰(zhàn)略發(fā)展方向，立志以所學(xué)為地球可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)己力。

劍指“世界屋脊”

大陸碰撞造山帶作為板塊構(gòu)造運動的主要產(chǎn)物，一直是地球科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，也是胡方泱投身科研后的工作主旋律。

碰撞造山帶，意指兩塊大陸在會聚的過程中發(fā)生碰撞形成山脈。通常在這一過程中大陸地殼會先發(fā)生大規(guī)模的褶皺和逆沖推覆，一系列地殼楔沿近水平的層間滑脫面拆離開來，相互沖掩疊覆，導(dǎo)致地殼壓縮增厚，地表大幅度抬升，從而形成宏偉山系。喜馬拉雅山正是新生代（距今約6500萬年）大陸碰撞造山的典型實例。映射至我國境內(nèi)，青藏高原這座蜚聲中外的“世界屋脊”，自然也就成了研究大陸碰撞造山帶的熱點區(qū)域和最佳“實驗室”。

2017年，我國第二次青藏科考研究項目于拉薩正式啟動，而胡方泱的職業(yè)成長軌跡恰巧與項目的推進(jìn)相吻合——彼時正值他從一名初出茅廬的學(xué)子蛻變?yōu)楠毩⒖蒲腥藛T的關(guān)鍵時期。他積極參與青藏科考的相關(guān)工作，獲得了一些新發(fā)現(xiàn)，并在科考中鍛煉成長。與此同時，2019年，胡方泱主持開展了國家自然科學(xué)基金青年項目“青藏高原東緣貢嘎山-折多山花崗質(zhì)侵入雜巖的成因：對地殼流的指示意義”，這也是他科研生涯中一次重要的轉(zhuǎn)折點。

在此之前，學(xué)術(shù)界一直對造山帶的巖漿作用有著一定共識，即研究其機理可為還原造山過程提供重要信息，無數(shù)學(xué)者也因此開展大量相關(guān)研究。具體到青藏高原，前人的研究主要集中在青藏高原南部和北緣，這與這些地區(qū)巖漿巖分布廣泛密切相關(guān)。而針對青藏高原東緣的巖漿作用研究則主要聚焦在印支期（距今2.5億年～2億年）上，對于新生代巖漿作用的研究極為有限?！扒嗖馗咴瓥|緣研究的核心問題之一是該地區(qū)新生代的隆升和地殼加厚機制。由于此地區(qū)缺少新生代地殼變形特征，同時具有顯著加厚的地殼和高海拔特征，前人提出了多個模型，其中最引人關(guān)注的便是‘地殼流模型。這一模型認(rèn)為，青藏高原的內(nèi)部（北羌塘地塊）首先發(fā)生加厚隆升，隨后地殼物質(zhì)在25～40千米的深部向東流動，導(dǎo)致青藏高原東緣發(fā)生加厚隆升。但是，其中最大的問題便是缺少直接的地質(zhì)證據(jù)。”胡方泱解釋道。而后，“是否存在長達(dá)1000千米以上的地殼內(nèi)部物質(zhì)流動”，這個疑問便開始盤桓在他腦海之中。

為找出問題的答案，胡方泱埋首書海，通過整理前人資料發(fā)現(xiàn)，青藏高原東緣的巖漿作用具有長時間、多期次的特征；并且主要沿鮮水河—小江斷裂和紅河—哀牢山斷裂發(fā)育，其中鮮水河斷裂正是被認(rèn)為是地殼流經(jīng)過的區(qū)域，因此這一地區(qū)的巖漿作用不失為一個良好的切入點。

花崗巖作為記錄地殼內(nèi)部組成特征的重要載體，可以反映地殼內(nèi)部物質(zhì)組成的特征，若存在大規(guī)模的地殼流活動，那么青藏高原東緣的地殼物質(zhì)組成必然會發(fā)生顯著變化，那么不同階段的花崗巖則可能將其記錄下來。然而，此前研究主要側(cè)重于年代學(xué)和全巖地球化學(xué)，對于不同階段巖漿作用的成因和機制認(rèn)識明顯不足，需要進(jìn)一步研究不同階段巖漿作用的巖漿源區(qū)、形成溫壓條件和成因機制。此種情況下，胡方泱決定對青藏高原東緣貢嘎山—折多山的花崗質(zhì)侵入雜巖進(jìn)行研究，通過確定不同階段巖漿的源區(qū)特征和巖漿形成條件，了解巖漿的源區(qū)和熱源隨時間的變化，從而探究不同時期地殼的深部熱狀態(tài)和地殼深部成分等信息，討論巖漿作用的形成機制，并通過巖漿源區(qū)特征的時空對比，從巖石學(xué)和地球化學(xué)角度限定青藏高原東緣是否存在中下地殼流，探討高原隆升和地殼加厚的機制。

據(jù)胡方泱透露，目前項目已臨近結(jié)題且進(jìn)展順利。其間，他與團(tuán)隊主要采用了同位素示蹤法對巖石進(jìn)行定年：通過鋯石的U-Pb同位素定年，分析確定了不同類型巖石的形成時代，同時確定了地質(zhì)事件序列。結(jié)果顯示，貢嘎山—折多山侵入雜巖體記錄了中生代（215～172Ma）和新生代（50～3Ma）兩個主要階段的巖漿作用，且新生代時期有3期巖漿作用，分別為50～30Ma、20～10Ma和5～3Ma。此外，他們進(jìn)一步分析了不同階段巖漿的同位素特征，利用鋯石Hf-O同位素、斜長石Sr同位素和磷灰石Nd同位素，確定了不同階段巖漿的源區(qū)特征。他們發(fā)現(xiàn)，從中生代到新生代時期，這些花崗質(zhì)巖石的源區(qū)并未發(fā)生改變，巖漿主要來自松潘—甘孜地塊的基性下地殼和變質(zhì)沉積巖，并沒有來自青藏高原內(nèi)部的物質(zhì)加入。最后，為確定這些巖石的形成條件，他們利用相平衡模擬和微量元素模擬的方法，模擬了不同源區(qū)在不同條件下形成的巖漿成分，并與實際樣品進(jìn)行對比，由此獲得了新生代巖漿巖形成的溫壓條件，得出了青藏高原東緣的地殼加厚和隆升與地殼流無關(guān)的結(jié)論。不過研究還遠(yuǎn)未結(jié)束，通過進(jìn)一步研究實踐，他們認(rèn)為軟流圈地幔的上涌可能是導(dǎo)致青藏高原東緣抬升的重要因素，而長期的殼源巖漿作用改變了地殼的流變性質(zhì)，在持續(xù)的大陸碰撞作用之下，塑造了青藏高原東緣現(xiàn)今的地質(zhì)特征與地貌特點。

目前相關(guān)研究仍在如火如荼地進(jìn)行著。對于此次科研成果的預(yù)期，胡方泱成竹在胸，但對于自己未來成就的期待，他卻謙和恭謹(jǐn)說自己還只是個新人，“未來希望能去到更多的地方，發(fā)現(xiàn)更多當(dāng)初因科研條件有限而沒能探索到的問題、現(xiàn)象，我覺得地質(zhì)從業(yè)者就該用腳丈量土地，用心感受自然”。

親近自然風(fēng)貌

潺潺流水、荒漠孤煙、奇林怪石、疊嶂層巒……作為一名地質(zhì)科研人員，胡方泱曾因采集樣本而到過許多地方，“看到了很多別樣的風(fēng)景”。但跟常人旅游不同，他們的探索不僅帶有工作性質(zhì)，而且很少涉足人人皆知的勝景，畢竟后天開發(fā)的痕跡越淺，離純天然的距離才越近。因此，這也就不難想象，其團(tuán)隊雖然頭頂星光、心中有夢，但也須歷經(jīng)許多風(fēng)餐露宿、幕天席地的艱辛過程。

一次進(jìn)藏經(jīng)歷到今天仍令胡方泱記憶猶新?！拔覀冸x開時距離西藏新冠肺炎疫情暴發(fā)僅有不到半個月”，誠然，新冠肺炎疫情這顆“不定時炸彈”為科研人員帶來了諸多不便。初至藏區(qū)，胡方泱與團(tuán)隊便已經(jīng)依照政策完成了第一輪的隔離工作，卻沒想到完成任務(wù)時會恰巧與病毒擦肩。“不過在藏區(qū)的任務(wù)完成得還是比較順利的”，而采樣地之一——念青唐古拉山，這座藏區(qū)神山也為胡方泱留下了極為深刻的印象，“沒有在高原上生活過的人，在那里的日子的確是不太好過”，他調(diào)侃道。拋開高原反應(yīng)不說，就算是身強體健的人也會因為海拔的驟然升高而步履沉重、體力不濟，何況他們每天還要扛著許多裝備和樣品，再加上對地形的不熟悉，他們只得求助當(dāng)?shù)氐木用褡髦嘎废驅(qū)В槺銕椭麄冞M(jìn)行“安營扎寨”等一系列工作。

那真正是“以天為被、以地為廬”的日子，夜晚睜開眼睛，會有閃耀的群星撞入眼底，到了清晨會被啾啾鳥鳴喚醒。此情景聽起來夢幻異常，但對于每天都要集中精神開展研究工作的胡方泱及其團(tuán)隊人員而言，他們并無閑暇欣賞勝景，且隨時面臨著野外生活的各種意外和氣候變化等因素的考驗，心中感受五味雜陳?！氨热缥覀冊?jīng)在一條河流邊扎了帳篷，白天相對喧囂，河流聲就被掩蓋下去了，絲毫不覺得什么，可入夜之后就聽得異常清楚，害得我一個晚上都沒有睡好?！?/p>

雖然對于這種會影響工作的小小坎坷有些抱怨，但當(dāng)被問起是否會再次去罕有人至的地區(qū)采樣時，胡方泱還是毫不猶豫地表示肯定，“野外采樣是我們科研工作前期很重要的一部分，有時候條件是艱苦了一點，但也很有樂趣，后來再回憶起來都是不凡的經(jīng)歷，是我人生中的寶藏。而且我從小就喜歡身處在大自然中的感覺，這或許也算是一種天賦吧”。

回首時光清淺

熱愛自然的天賦來源于父母的熏陶，胡方泱的父母所學(xué)都是地質(zhì)相關(guān)專業(yè)，雖然沒有成為專業(yè)的科研人員，但職業(yè)卻都與此有關(guān)。因此，即便報考大學(xué)時的胡方泱自問并沒有明確的興趣所向，但還是“不由自主地”在志愿表上填了中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）的名字?！捌鋵嵾@與我高中時候看過的一部紀(jì)錄片也很有關(guān)系。我依稀記得名字應(yīng)該叫作《藍(lán)色星球》，講的就是一些地球的知識，看的時候就覺得簡直太奇妙了，如果以后能去探求它的秘密，一定是一件很有意思的事情?！?/p>

俗語有言“興趣是最好的老師”，此言非虛。懷揣著對身處的這顆藍(lán)色星球本能般的好奇，胡方泱一路從武漢考到了北京，進(jìn)入了許多人都夢寐以求的學(xué)府——北京大學(xué)（下稱“北大”）。進(jìn)入北大之后，胡方泱的身邊圍繞著的便都是優(yōu)中選優(yōu)的“聰明人”，“北大的學(xué)術(shù)氛圍非常好，我的同學(xué)們大多志向明確，也非常努力，而其中有很多人甚至看起來‘毫不費力——很會平衡生活和學(xué)業(yè)的關(guān)系，學(xué)得會也玩得精。我在他們身上好像看到了一個嶄新的學(xué)習(xí)體系，思想上也隨之開闊了許多”。此時的胡方泱在踏實上進(jìn)的性格底色之上，更平添一絲松弛。

正所謂清風(fēng)徐來，我自盛開。思想上的開闊使得胡方泱的科研之路如入桃源，豁然開朗。在攻讀博士期間，他作為研究骨干參加了國家科技支撐計劃項目和中國地質(zhì)調(diào)查局項目，并參與完成2項國家自然科學(xué)基金項目，研究領(lǐng)域主要涉及碰撞造山帶內(nèi)花崗質(zhì)侵入體的巖石成因及其反映的造山帶動力學(xué)過程等方面；并赴美國亞利桑那大學(xué)進(jìn)行了為期1年的聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)習(xí)，對內(nèi)華達(dá)巖基進(jìn)行了野外考察，其間得到了米哈伊·杜?。∕ihai?Ducea）教授的悉心指導(dǎo)和較高評價。

在畢業(yè)論文中，胡方泱以《南秦嶺構(gòu)造帶中部花崗質(zhì)巖漿作用與造山帶演化》為題，通過對南秦嶺構(gòu)造帶內(nèi)多個早中生代花崗質(zhì)侵入體的詳細(xì)分析，結(jié)合野外地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、全巖地球化學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)和礦物微區(qū)同位素等研究手法，確定了南秦嶺構(gòu)造帶中段早中生代巖石的時空分布和成分演化，限定了大陸碰撞造山帶內(nèi)花崗質(zhì)巖石的形成機制；并通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)方法計算了秦嶺造山帶中生代的大陸地殼厚度及其變化，提出在大陸碰撞過程中曾發(fā)生俯沖板片自東向西的撕裂斷離，最終構(gòu)建了南秦嶺構(gòu)造帶早中生代的演化模型，榮獲李四光優(yōu)秀博士研究生獎。

時光清淺處，一步一安然。胡方泱表示學(xué)生時代往往是思維迅敏、靈感迸發(fā)的“黃金時刻”，但未來隨著科研腳步的深入、歲月的積淀，只要初心不變、志向未改，也定能化鈍為利，為地質(zhì)探索事業(yè)持續(xù)添磚加瓦。

（責(zé)編：關(guān)弋）