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在南海洋陆过渡带的基底岩石中寻找"时间胶囊"

2017-05-05 22:01:57

　　新华社“决心”号３月３１日电（记者张建松）南海什么时候与华南京大学陆分离并生成新的洋壳，是构建“南海生命史”的1个重要时间框架。在第3次南海大洋钻探成功钻取的洋陆过渡带基底岩石中，中山东大学学钟立峰研究员将寻觅“时间胶囊”，展开深入研究。

　　经太长达1个多月的艰巨钻探，３月２５日，“决心”号在南海洋陆过渡带终究钻到了玄武岩。玄武岩是洋壳上部的主要岩石之1。玄武岩的出现，表示第3次大洋钻探已“触摸”到南海洋陆过渡带的基底岩石。

　　“当时，终究见到了自己朝思暮想的基底岩石，心情非常激动。但看着1段段黑乎乎的岩芯，表面上还镶嵌着的1颗颗大到肉眼轻易可辨的灰白色斜长石斑晶，心里不由又格登了1下，难道这不是玄武岩？”钟立峰说，“这几天，我仔细视察研究薄片，1颗悬着的心终究落地了。这就是玄武岩，而且还是洋中脊玄武岩！”

　　在“决心”号，用于研究的岩芯样品可现场切割、磨片，供科学家第1时间在船上研究。记者看到，显微镜下玄武岩的薄片里，有许多大大小小灰白色或深灰色长条，杂乱无章地堆放着，间或搭建了类似3角形的框架，框架中点缀着或黄或蓝或绿的色采，美丽斑斓。

　　“这些灰色长条就是斜长石和单斜辉石，斜长石斑晶呈3脚架状的间粒结构，粒间充填有隐晶质的斜长石和单斜辉石，这就是玄武岩独有的‘间粒间隐结构’。”钟立峰介绍说。

　　岩石是在各种地质作用下，按1定方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及地幔的主要物资。根据成因，地球上的岩石可分为3大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。

　　岩浆岩是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的。喷出海底的熔岩遇到海水突然冷却，时间极其短暂，矿物颗粒来不及结晶成较大的晶体，因此结构都非常细密，颗粒1般都小于１毫米，岩石学家称之为“微晶”或“隐晶”结构。

　　玄武岩是1种具有隐晶结构的岩石。有时，偶尔也可能见到几个基性矿物的大晶体，称之为“斑晶”。大洋环境中通常有两种玄武岩：洋中脊玄武岩（ＭＯＲＢ）和洋岛玄武岩（ＯＩＢ）。

　　此次在南海洋陆过渡带钻取的基底岩石，究竟是哪一种玄武岩呢？钟立峰认为，根据目前船上的研究条件判断，极可能是洋中脊玄武岩。主要有3个证据：

　　第1，这些岩石有对称的冷凝边构造，唆使其可能为枕状玄武岩，这是洋中脊玄武岩的特点构造；第2，这些岩石具有块状构造，表明它们不是具有气孔或杏仁构造的洋岛玄武岩；第3，显微镜下发现斜长石都是基性斜长石，聚片双晶结构非常清晰，没有看到具有格子双晶的碱性长石，并且辉石为2级蓝的普通辉石，而不是带红色的钛辉石，进1步证实它们不是洋岛玄武岩。

　　多年来，钟立峰1直致力于对南海海底岩浆岩进行岩石学、地球化学和地质年代学研究。在建立时空框架的基础上，探讨南海海底岩浆岩的岩石成因，反演南海及其围区构造演变进程。

　　在深入研究中，钟立峰计划从南海洋陆过渡带的基底岩石中，分别挑选出斜长石、辉石和玻璃基质，进行４０Ａｒ／３９Ａｒ年代学测定。以期从多个角度来肯定该玄武岩基底的构成时期，为第3次南海大洋钻探提供年代学数据。

　　“４０Ａｒ／３９Ａｒ年代学测定，是同位素地质年代学最经常使用的方法之1。如果将斜长石、辉石和玻璃基质比作是基底岩石中的‘时间胶囊’，通过检测这些‘时间胶囊’的同位素，我们就能够知道基底岩石的构成时间，从而揭开南海初始构成的时间之谜。”钟立峰说。

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