董汉文:我在青藏高原找石头

2023-05-30 10:48黄硕
教育家 2023年11期
关键词:巴瓦汉文板块

黄硕

“漂亮”“美得让人心醉”“精彩得一塌糊涂”……董汉文在网络平台上晒出一张张照片,不是亮丽的风景,而是一块块石头。

“去年在喜马拉雅山脉采的,非常难得的一块样品,好几位构造专家看得流口水。”董汉文晒出了一份“膝折褶皱”的石头标本,一周时间获得了200多万次阅读,网友纷纷留言:“确实流口水,太像肥牛片了”“像地球母亲的脂肪纹”“这是地球揉的面”。还有网友进行科普:“褶皱,是一幅美丽的画,大地用了几亿年的光阴才完成。地球板块碰撞后,岩层受到挤压,发生弯曲和形变,形成千姿百态的褶皱,膝折褶皱正是在这样的环境中形成的。”

看到自己喜欢的石头得到了广大网友的赞美和热议,董汉文感到加倍开心,他再次转发了那条微博:“这块标本算是彻底火了!”然后顺便科普了一下这块标本——除了给人震撼的视觉冲击,其本身的科学价值也很大,能够帮助地质学家判断大地运动的方向。

作为中国地质科学院地质研究所副研究员,一名85后地质工作者,董汉文的日常工作就是与石头打交道,他曾调侃道:“为了找石头,我们去过1000米深的矿井,爬过6000米高的山峰。”近些年,董汉文还有个身份是科普人,他希望把石头的故事和秘密讲给大家听。

学地质“很酷”

一位大学教师点亮了董汉文对石头的兴趣。2004年,董汉文考入长安大学地质专业,他一开始对地质没有什么特殊的感觉,像大多数同学一样,只是出于机缘巧合才选择了这一专业。转机发生在一次实习课上,老师带着学生来到西安市的郊外,认识河流走向和地貌。这么多年过去,董汉文已经记不清当时讲了什么知识,但老师指点江山的情形还历历在目,让他觉得“很酷”。

从这一点“小兴趣”出发,董汉文最终成了一名构造地质学的科研工作者。从长安大学毕业后,进入中国地质大学读硕士,而后进入中国地质科学院读博士,博士毕业后留在中国地质科学院地质研究所,从事科学研究工作,主要关注青藏高原地区,研究喜马拉雅造山带。经过多年努力,如今他也能“指点江山”了。

“大家可以想象一下,珠峰顶上的这些岩层,形成于5亿年前的一片汪洋大海,到现在的世界第三极,是多么神奇的一件事情啊。這就是沧海桑田。不,这就是沧海珠峰。”董汉文对他的研究课题充满热情,对于地质学家来说,沧海桑田不只是一句感慨,更暗藏了地球46亿年变迁的秘密。

在科普视频中,董汉文举例说,如果把地球的46亿年凝缩成一天,那么零点,地球诞生。凌晨3点,生命出现。凌晨5点半,细胞出现。上午10点22分,发生大氧化事件。晚上9点,寒武纪生命大爆发。从晚上9点10分到11点39分,先后发生了五次生命大灭绝。到了最后38秒,第一个人属动物出现。到最后两秒,人类的祖先智人出现。灿烂辉煌的人类文明,上下五千年,在最后的0.1秒出现。

在如此长的跨度上,人的一生不过是极为短暂的一瞬。面对如此久远的研究对象,地质学界的原则是“将今论古”,从这短暂的“一瞬”,去发现遥远过去的地球往事。对董汉文来说,这条路崎岖难走,但有着特殊的荣耀,更何况沿途还有美丽的风景。

石头知道地球的秘密

据说,每个地质人的最大愿望,就是地球变得透明。董汉文打趣道:“每当我打开地图,以站在太空的视角俯瞰我们的地球,我都在想,地球内部到底隐藏了多少故事。这时仿佛听到了石头的笑声,它们笑着说,我知道呀,我知道地球上所有的故事。”比如世界上最知名的“锆石”,来自澳大利亚,形成于44亿年前。“这位老同志仅比我们的地球母亲年轻1亿多岁,可以说见证了地球的演化过程。”

石头是研究地质学的主要材料,董汉文日常与石相伴。如果董汉文说要去“撸铁”,他说的可能不是“举铁健身”,而是研究铁矿石。当有人感慨雅鲁藏布江边的巨石守护了山峰几亿年,他笑着指出,真没有这么长时间,印度板块和亚欧板块碰撞在一起也就6000万年左右。

在董汉文工作的地质大院里,最不缺的就是石头。最有人气的石头是东门的一块巨大的泰山石,每年毕业生都要和他们的导师在石头下合影留念。因为工作需要,董汉文和同事们会从世界各地采集各种各样的石头,科学研究之余,难免有剩余,大家就用作挡门石。专业人士只要看一看这些挡门石,就能把这个办公室研究人员的研究方向猜个八九不离十。

董汉文关注最多的,可能要数糜棱岩等与地球构造运动密切相关的石头。糜棱岩是在地表以下约十五公里处形成的岩石,与断裂带活动密切相关,它有着奇妙的纹理,记录了岩石的强烈塑性变形过程。如董汉文在西藏南迦巴瓦地区采集的一块糜棱岩,就是在印度板块与欧亚板块碰撞中,深部地壳物质被挤出而形成的,并逐渐被抬升至地表,它记录了喜马拉雅山脉崛起的全过程。因此,董汉文曾多次调侃,应将糜棱岩翻译为“迷人岩”。

青藏高原的往事

从博士毕业开始,董汉文几乎每年都会去西藏,不远千里来到南迦巴瓦地区,看石头。董汉文说:“青藏高原和喜马拉雅山是地质人的天堂,是验证地学领域内众多假说的天然实验室。”

根据已有的研究,在遥远的过去,印度板块和欧亚板块之间是一片海洋,奥地利地质学家休斯将其命名为特提斯海。在希腊神话中特提斯是一位女神,但其真容从未被其他人见过,基于该特点,休斯借用这位女神的名字命名了已经消失了的海洋。大约2.4亿年前,印度板块快速向欧亚板块冲了过来,两个板块相撞之后,印度板块插入欧亚板块,欧亚板块的边缘就被抬升了起来。这一过程持续到今天,造就了被称为世界屋脊、“第三极”的青藏高原,也形成了一块地质灾害频发的条状地带。

南迦巴瓦地区在地质学界又称“东喜马拉雅构造结”。如同一条线段有两个端点,南迦巴瓦地区是绵长的喜马拉雅造山带上的东端。“这里不仅是地质界限、构造架格和地貌水系发生急剧转折的地区,而且是构造应力最强、隆升和剥蚀最快、新生代变质和深熔作用最强的地区。岩石组合的多样性、构造变形和演化过程的复杂性都被记录在此。”

因此,董汉文介绍道,研究南迦巴瓦地区,可以了解喜马拉雅造山带的过去。而通过研究喜马拉雅造山带,可以知晓印度板块和欧亚板块的碰撞过程,由此再到研究整个地球的板块运动。目前这一领域仍有许多未解之谜,如地球板块是怎么动起来的、又是何时启动的,喜马拉雅造山带的具体隆升过程,等等。地质学家就是从一块块石头中寻找这些未解之谜的蛛丝马迹。

西藏自治区林芝市墨脱县位于南迦巴瓦地区,是研究这一地区地质历史的绝佳地点。这里地质活动频繁且剧烈,历史上曾有强震发生,直到2013年才通路,这之前,物资运送还要靠人背马驮。2012年,董汉文一行人进入墨脱后,进出的道路就因地质灾害中断了,一个月后才恢复。

在这一个月内,董汉文一行人徒步完成了预定线路的考察,采集了大量样本,有时需要在野外过夜,有时借住在村子里,几个人挤在木头房子里,睡一张床上,窗外是连绵不绝的雨。回到实验室后,通过精密仪器对采集到的石头进行分析,董汉文的课题组确定了墨脱剪切带的活动性和活动时间。“喜马拉雅山隆起的过程有不同的阶段,不同的阶段有不同的故事,我们的研究就是聚焦6000万年以来,墨脱这一地区发生的故事。”

目前,董汉文和同事正在进行的课题研究,是关于南迦巴瓦地区的隆升过程和机制。在喜马拉雅造山带内,海拔8000米以上的山峰共有14座,要想进一步研究喜马拉雅山脉的造山运动,南迦巴瓦峰是比较理想的研究对象。在这里,董汉文将继续寻找石头,听它们讲地球的秘密,“就像破案一樣,有时发现一块漂亮的石头,有时遇到一些从没见过的现象,从这些线索出发,去破解地球的某一桩不为人知的案件”。

科学家的幸福

在青藏高原上工作,对董汉文来说是一件幸福的事。雪山、青草、湖泊,壮丽的风光冲消了疲惫;不同地区的风土人情,带来了新鲜有趣的体验。“我觉得这些都是地质的一部分,都让我觉得这个学科挺有意思。”董汉文表示,可以借用一句诗来形容——无限风光在险峰。

有一张照片被董汉文评为2022年的最美时刻。那是在墨脱的多雄拉山,他带着研究生沿着山坡登顶,从海拔3000米来到4000米以上,路途异常艰辛,其实脚下没有路,地质研究就是要去人迹罕至的地方。正当大家精疲力尽时,眼前突然出现一个湖,山顶的风云变幻迅速,时而碧空蓝天,时而乌云密布,湖面的颜色也随之转换,如梦如幻。“太美了!太美了!”那一瞬间董汉文甚至有些感动,他当即决定开饭,就坐在湖边。

近几年,董汉文开通了多个社交账号,发布“一分钟地质”系列视频。他分享了野外考察中许多有意思的事情:夏日里的一根雪糕,翻山越岭后在温泉里泡脚,偶遇牦牛时在学生面前强装镇定……董汉文希望通过这些告诉青少年:“爱上地质,从来不是一件难事。”此外,还有许多地质知识的科普,董汉文希望带领青少年了解地质景观背后的科学原理,不仅知其美,还能知其“所以美”,“真正地享受自然之美、地质之美、地球之美”。

曾有网友说:“老师经常说漂亮,怎么去发现地质的美?”董汉文如此回复:“心中有地质,眼里就会有地质。”但当一名高三毕业生咨询是否要选择地质专业时,董汉文却是忧虑大于高兴。他害怕“把小朋友带沟里”,因为地质学研究不是游山玩水,而是要耐得住实验室里的寂寞。只有真正感兴趣,才能从枯燥和乏味中找到快乐和幸福。在董汉文和地质研究所研究员曾令森共同翻译的科普读物《碳如何玩转地球》中,有对这种幸福的解释——“在知识的宏大版图上圈出我们未知的问题,策划一场对未知的探险,应该能让任何真正的科学家心跳加速”。在中小学开展科普讲座时,除了讲述好玩的石头,董汉文还努力将这种科学精神传达给学生,“我更在意这个,如果只是一些科学知识,影响范围可能很小”。

“生活还有诗和远方”这句话,在董汉文这里要改为“石与远方”。在夏日的空调房里,董汉文翻看过往拍摄的雪山,自嘲这是地质人的“望梅止渴”。青藏高原上清冽的风呼啸而至,那山间若隐若现的褶皱,“仿佛盘踞山间的巨蟒”,令他心醉。远方的石头沉默了亿万年,董汉文感受到了时刻不停的召唤。

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