从“石头信使”到“冰下地图”——中国南极地质考察持续破解大陆演化与气候线索

南极,这片被冰雪覆盖的"白色沙漠",正在向人类讲述地球数十亿年的沧桑变迁。

随着中国第42次南极考察队在东南极西福尔丘陵地区采集第一块岩石样本,中山站度夏地质考察工作正式启动。

在极冷、极干、极风的恶劣环境中,中国科学家们坚持通过持续40余年的地质调查与研究,从这些岩石这一"时间信使"中探询南极的前世今生。

岩石作为地球历史的重要记录者,承载着丰富的地质信息。

约占南极基岩面积0.3%、分布在山脉和大陆边缘的露出岩石,成为破译南极地质密码的关键线索。

中国地质科学院地质力学研究所副研究员陈龙耀将这些岩石比作"地球诞生后的第一张照片",它们记录了地球童年的面貌。

此前,科学家在东南极内皮尔山发现了年龄约39亿岁的岩石,在南极沉积岩中还发现了蕨类植物叶片印痕和硅化木等化石。

这些发现彻底改变了人们的认知——这片如今冰封的大陆,曾经是一片生机勃勃的绿洲。

为了绘制冰盖之下的地球形态,中国科学家采用了地球物理学中的先进手段。

近20年来,中国在中山站至内陆昆仑站之间布设了一系列极低温宽频天然地震观测台,这些设备如同"听诊器",监听来自地球深处天然地震传来的微弱震动信号。

通过分析地震波在不同深度岩石中的传播速度变化,科学家们像进行CT扫描一样,绘制出冰盖之下地壳和岩石圈的厚度与形态图。

这项突破性的工作取得了显著成果。

中国科学家团队在国际上首次获得了覆盖整个南极板块的高精度地壳厚度图和岩石圈厚度图。

这幅"冰下地图"揭示了南极大陆的内部结构特征:东南极的地壳和岩石圈普遍较厚,尤其在我国昆仑站所在区域、以冰盖最高点Dome A为中心的甘布尔采夫冰下山脉,地壳厚度达60公里以上,岩石圈厚度超过200公里。

相比之下,西南极则是相对年轻、活跃的构造单元。

这一发现为理解南极大陆的构造演化提供了基础性的认识。

大陆漂移的历史也在南极岩石中留下了清晰的记录。

地质学家通过提取南极岩石中的古地磁场信息,精细还原了一场持续几亿年的大陆分离过程。

东华理工大学研究员裴军令团队分析采自西南极、年龄约1.2亿年以来的玄武岩样品,证实了在白垩纪时期,南极洲与南美洲仍通过陆桥相连。

研究表明,直到约5000万年前,南美洲与南极半岛才逐步分离,德雷克海峡随之打开,环绕南极的洋流形成,南极才彻底"孤立"于地球之南,并逐渐演变为冰封大陆。

从1984年首次南极考察至今,中国南极地质研究已走过40余年的探索之路,取得了一系列国际领先的成果。

中国已成为世界第三大南极陨石保有国,为研究太阳系演化找到了珍贵线索;确定了泛非事件,突破了传统南极大陆形成模式;绘制了首张南极板块地壳和岩石圈三维结构图,获得国际学术界高度评价;编制出版了包括《南极洲地质图》《南极普里兹带地质图》《东南极格罗夫山地区地质图》等系列重要图件。

这些成果充分体现了中国在南极地质研究领域的国际地位和贡献。

当前,中国第42次南极考察队的队员们正在继续寻找新的岩石样本,破译更多隐藏在南极石头中的"密码"。

这项工作的意义远超南极本身,它能够帮助人类解答地球演化的基本规律,揭示全球气候变化的历史轨迹和可能的未来走向。

从破碎岩块到恢弘大陆,中国科学家正以毫米级的样本采集丈量亿年尺度的地球变迁。

在这场与时空对话的科研长征中,每一块南极岩石不仅是地质档案,更是人类审视自身在自然演化中位置的明镜。

当冰盖下的古老密码被持续破译,我们或将获得应对气候危机的珍贵启示——理解过去,方能把握未来。