你可能不知道,2.5亿年后美洲和亚洲终将碰撞在一起|万博( 二 )


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地质学家的书写在石头上
我们如何才能知道 , 超级大陆上所有的陆块在地球历史上是怎么漂来漂去的呢?我概括了四个字——见微知著 。
研究者在野外经常看到的是几米、几百米或者几千米尺度的能够观测到的岩石和露头 。 我们通过一些观测并采集标本 , 再回到实验室在显微镜底下观察 , 这时便达到了厘米级或者微米级 。
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再进一步观测的话 , 就会集中到矿物和矿物包裹体的尺度 , 例如这张图最右侧是金刚石(钻石) 。 我们不仅研究金刚石 , 还研究金刚石里面的包裹体 , 它会携带丰富的信息 。
通过这些我们便可以了解地球是怎么演化的 , 而这时候涉及的就是板块的尺度或跨圈层的尺度 , 最后我们想要了解的是整个行星是怎么演化的 。 所以 , 地质学研究的尺度跨越非常大 。
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地球上的每一块大陆都不一样 , 所记载的信息也不一样 。 右侧的图是我在珠峰大本营 , 海拔5200米的地方拍摄的照片 。
珠穆朗玛峰是全球最高的山峰 , 我踩的这些岩石大部分都是灰岩 , 这些岩石都是在海底形成的 。 海底形成的岩石今天都“跑”到了世界的最高峰上 , 可见地球的变动非常大 。
在野外做研究会遇到很多问题 , 比如我们的车会卡在岩石的缝里 , 会陷在河滩里 , 或者会陷在雪地里 。 当遇到这些问题时 , 我们所有在野外的工作人员就要共同去挖车或者推车 。
做地质研究会经常旅行 , 中国有一句古话:行万里路 , 读万卷书 。 地质学家读的书和大家日常读的书有很大差异 , 我们的书是写在石头上的 。
我们知道历史上有很多石碑 , 尽管有些碑文现代人不认识 , 但是考古学家可以通过翻译 , 解释石碑上的字 。
我们读的这些书 , 相当于一个“三无产品”:没作者 , 没文字 , 没页码 。 这就好像一部记载了地球历史的书 , 全部被撕得粉碎 , 散布在全球各地 , 散布在各个地层里 。
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你可能不知道,2.5亿年后美洲和亚洲终将碰撞在一起|万博】石头书:没作者、没文字、没页码
中间这张图是一个地壳的剖面 , 从上部到下部有很多不同类型的岩石 。 最上面是沉积物质 , 我们叫沉积岩 , 再下面有火山岩、花岗岩 , 最下面还有变质岩 , 每一层岩石记录的信息都不一样 。
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书:如何读
左上角图片中展示的是我们在野外经常看到的岩石的露头 , 中间有一个地质锤作为比例尺 。 对于普通人来说 , 这是一个比较无聊的岩石 , 地质研究者却觉得这些岩石非常非常有趣 , 因为它记录了很多很关键的信息 。 我们对这些岩石拍照以后 , 会把这些特别的信息都标记出来 。
在野外 , 我们主要是通过放大镜仔细观察这些岩石有什么特征 , 再用野外记录本详细记录这些信息 , 累了还可以找块平地欣赏一下大自然的风景 。
我们在野外主要记什么呢?我们会素描 , 把这些岩石整体的特征记录下来 。 绘画的过程也是我们思考的过程 , 我们会想这些岩石为什么是这样的 。
有时间的情况下 , 我们会用罗盘测量关键的产状 , 然后把它投出来 , 就可以了解到这个地区主要受到的应力方向是怎样的 。
我们再把这些岩石采回去 , 做成薄片 , 在显微镜底下观察这些岩石 。 在野外 , 我们看到的岩石颜色非常单调 , 其实每一种岩石在显微镜下都是丰富多彩的 。