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【标本记忆】硅质岩——在阿曼蛇绿岩中寻觅新特提斯洋的密码

时间:2026年01月20日 09:13  作者:  点击:[]

2019年11月中旬,阿曼苏丹国北部的索哈尔(Sohar)地区,炽热的气息尚未完全消退。61岁的马昌前教授踏上这片地质圣地时,已全然忘记了长途跋涉的疲惫。他此行的目标直指全球保存最完整的古大洋遗珍——塞迈尔(Samail)蛇绿岩、马西拉岛(Masirah)蛇绿岩及巴坦(Batinah)混杂岩。

此次科考依托于国际地球科学计划“金刚石与地幔再循环”(IGCP-649)项目。在这场由我国著名岩石学家杨经绥院士以及阿曼苏丹国苏丹喀布斯大学Sobhi Nasir教授联合组织的国际盛会上,马昌前教授与王伟教授受邀深入阿曼北部荒漠,展开了为期8天的实地调研。

兴高采烈采集到到色泽瑰丽硅质岩标本的马昌前教授

触摸新特提斯海底枕状熔岩的王伟教授

在野外考察期间,马昌前教授和王伟教授不仅系统观测了蛇绿岩的完整层序,更亲手触摸到了划分壳幔边界的标志——莫霍洛维奇间断面(Moho),更见到了闻名于世的Geotimes枕状玄武岩,这对理解蛇绿岩的侵位过程和成因机制、探讨造山带增生过程以及地球深部动力学过程具有重要意义。

就在阿曼Wadi Jizi铜矿的塞迈尔蛇绿岩系中,马昌前教授和王伟教授采集到一块重约11 1公斤、色泽瑰丽的红色硅质岩。

在化学沉积和生物化学沉积岩里,硅质岩非常普遍,是仅次于碳酸盐岩的一种岩类,同时也是蛇绿岩等混杂岩中分布挺广泛的岩石类型之一。因为硅质岩抵抗后期改造的本事比较强,各类成因的信息能够较好地留存下来,所以硅质岩变成了知晓相关地质历史时期古环境、古气候还有古构造等信息的重要研究对象。硅质岩颜色多为灰黑色或灰白色,马昌前、王伟教授采集到的这块硅质岩标本,通体呈漂亮的棕红色,呈现典型的热液交代结构。无论从品相,还是研究价值来说,实属罕见。它作为新特提斯洋岩石圈残片的组成部分,为重建古海洋化学环境提供了直接证据,对解读特提斯构造域等地质单元的古构造演化具有重要价值 。

新特提斯洋是中生代以来位于南半球冈瓦纳大陆和北半球欧亚大陆之间的古海洋,它的构造演化直接塑造了现今洋陆格局,一直是地质学关注的重要问题。

阿曼蛇绿岩带沿北西-南东向(NW-SE)呈带状展布,西起阿联酋东北部,一直延伸到阿曼的东海岸,全长近500 km。塞迈尔蛇绿岩系是特提斯蛇绿岩的典型代表,也是世界上出露规模最大、保存最完好的蛇绿岩,构成全球规模最大且保存最完整的古洋壳剖面。它具有典型蛇绿岩层序(1972年Penrose会议定义的蛇绿岩层序),自下而上包括变质底板、地幔橄榄岩、层状辉长岩、均质辉长岩、席状岩墙以及枕状玄武岩,其壳幔岩石厚度可达20km。其完整层序包含变质底板至枕状玄武岩等六大单元,总厚度达20千米,被国际学术界视为研究洋壳演化与板块构造的关键对象。该岩体以近70°高角度逆冲于阿拉伯碳酸盐台地之上,形成宽达15千米的构造接触带,这种构造侵位模式为研究板块俯冲碰撞过程中的物质迁移机制提供了天然实验室 。

阿曼蛇绿岩的研究意义远不止于局部地质。塞迈尔蛇绿岩的矿物演化序列与我国藏南雅鲁藏布江蛇绿岩带具有极强的高度可比性。

通过对这块红色硅质岩的研究,地质学家可以获取新特提斯洋岩石圈演化的直接证据。这不仅能深入解析古大洋的消亡机制,更能为重建青藏高原等地质单元的构造演化提供关键的边界约束。这块跨越万里的深红岩石,正成为连接大漠阿曼与高耸青藏的一条隐形科学纽带,为我们揭示地球系统演化的宏大图景。

马昌前、王伟简介:

马昌前,1958年12月生,贵州习水人,1982年1月毕业于武汉地质学院地球化学找矿专业后留校任教。长期从事岩石学与火山学岩浆动力学、地球系统科学等的教学和研究工作,系“矿物岩石学”国家级教学团队带头人。

王伟,1984年7月生,安徽巢湖人,2014年到中国地质大学(武汉)工作,主要从事沉积学、岩石学等方面的研究工作,曾获湖北省“楚天学子”、中国地质学会金锤奖、霍英东教育基金会高校青年教师基金、第17届侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖等奖励和资助。

(作者:徐燕 摄影:李富强)

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