地球与空间科学学院组织学生赴南阿尔卑斯地区开展野外综合地质实习

2019年7月5日至7月20日,北京大学地球与空间科学学院与意大利米兰大学地质系就高年级本科生地学野外综合能力培养再次开展了深度国际合作。在米兰大学地质系Andrea Tintori教授和北京大学地球与空间科学学院来自构造地质学、岩石学、古生物学及地层学等学科的五位资深教授的带领下,地空学院26名学生在南阿尔卑斯地区开展了为期16天的野外综合地质实习。

阿尔卑斯地区记录了特提斯大洋的消亡、南方冈瓦纳大陆的裂解、南方非洲大陆与北方欧亚大陆的碰撞、中生代海洋生物多样性和生态系统的演变、第四纪冰期作用等重要地质过程,地质现象丰富多彩,
更多精彩尽在这里,详情点击:https://rosannaandclint.com/,格勒诺布尔是地质学研究的胜地,在这一地区的研究产生了很多重要的地质科学理论,并极大地推动了现代地质学的发展。毫无疑问,在初步学习了地质学基本原理和方法及了解了中国的基本地质概况后,选择阿尔卑斯作为实习区,对同学们拓宽眼界、培养国际视野,对培养地质学国际一流拔尖人才大有裨益。

实习区域位于意大利北部的阿尔卑斯山区。从南向北,自Pre Alps到Real Alps;自西向东,包括世界自然遗产地和地质公园圣乔治山(Monte San Giorgio)、格里纳山(Grigna Mountain)、多罗米蒂山区(Dolomite)等。实习内容涉及构造地质学、岩石学和沉积学、古生物学及地层学、工程地质学、古地理学、地貌学和第四纪地质学等诸多方面。同学们通过野外考察、现场教学、讲座讨论、参观博物馆等多种方式,对区域地质过程有了系统而全面、深刻且立体的理解,同时也进一步提升了自身野外探索的综合能力。

实习路线日清晨抵达米兰后,立即赶往瓦雷泽,开始了实习之旅,在Valganna考察现代沉积地质作用的典型产物——钙华(左图)。次日,在圣乔治山,实习队又见到了由泉水沉积的钙华。南阿尔卑斯地区巨厚层的碳酸盐岩沉积为地表和地下水流提供了丰富的钙质来源,富含碳酸氢钙的水流,因二氧化碳大量逸出而形成碳酸钙沉积。圣乔治山还保留了冰川活动的遗迹——冰川漂砾和U形谷(右图)。同学们对现代地质作用和冰川活动有了更直观深入的感知,体会到地质学“将今论古”思想的重要性。

7月8日,实习队由南向北穿越欧亚-非洲两大板块的界线Insubric Line,在Val Di Dello观察岩浆岩和变质岩,次日在Val Malenco地质公园中,通过Attilio Montrasio教授的讲解,同学们对Real Alps的复杂构造演化历史形成了概括性的认知。阿尔卑斯大学怎么样在PANGEA超大陆时期,北方的欧亚板块俯冲到南方的非洲板块之下,激烈的大陆碰撞作用引发了阿尔卑斯造山运动。与Pre-Alps的二叠—三叠纪盖层沉积相对比,Real Alps经历了多期的逆冲作用,产生了不同的变质带。Attilio Montrasio教授还提示,由于欧亚板块与非洲板块的密度差异,阿尔卑斯地区得以抬升,在碰撞带产出了变化多样的变质岩。研究人员收集了50多个变质岩块,放置在Val Malenco地质公园中,供参观者观察、格勒诺布尔思考。

Andrea Tintori教授在Val Malenco Geopark给同学讲解区域地质

在格里纳山(Grigna mountaion),同学们沿着同学们崎岖、陡峭、惊险的山路,系统考察了地层发育序列和由台地相-台地边缘相-盆地相的岩性变化后,对台盆构造和演化有了清楚而直观的认识。

在格里纳山,同学们在观察岩性并认线多米处出发,边观察边攀登,终于到达1450米处的观察点(右)

在Bletterbach 地质公园的峡谷内,同学们边观察边讨论,深感地质科学涉猎极广,需要深入理解概念,多向对比,方能避免混淆。同学们根据对岩性变化、沉积构造特征和所含化石的观察和思考,建立起沉积序列从陆地河流相—滨海砂岩相—薄层浅海相碳酸盐岩(含头足动物化石)的时空演化框架。

在Bulla 剖面的二叠系—三叠系界线(P-T 界线)点上,同学们不仅研讨了岩石、生物和年代等三种地层单位的区别,也进一步对“金钉子”(GSSP)问题进行了讨论。与中国长兴二叠系—三叠系界线剖面相比,Bulla 剖面由于其沉积环境相对较浅,剖面连续性无法有效地确认,国际上最终选择深水相的长兴剖面作为二叠系—三叠系界线的GSSP。同学们温故而知新,对地层学的逻辑有了更深入的体会。

多罗米蒂山区的台地—盆地结构非常清晰。晚三叠世它处于滨浅海环境,六射珊瑚等造礁生物十分繁盛,发育有典型的碳酸盐岩台地和深水盆地,在台地向盆地的过渡区,存在垮塌成因的斜坡相沉积。局部地区可见由水下熔岩喷发形成的枕状玄武岩。同学们在枕状熔岩与白云岩的前后交接处,详细观察了热接触变质与冷却过程形成的烘烤边,从而加深了对深水盆地熔岩喷发作用的认识。

曹寒冰:感谢学校和学院创造的阿尔卑斯野外实习的机会,十几天的野外实习一方面丰富了我们的知识,另一方面也拓展了我们的视野,培养了我们的时空视野和地球科学研究中的全球观,让我们受益匪浅。阿尔卑斯野外实习也让我们认识到自己大学学习的知识还是远远不够的,需要进一步学习来不断完善和提高自己。

金山木:回顾整合了过去三年学习的地学知识,考察了阿尔卑斯地区的地质地貌,了解了意大利的风土人情和深厚的文化底蕴,一次收获颇丰的旅行!

鲁洪亮:本次阿尔卑斯地质实习之旅展现了我们在国内实习中从未见过的地质现象。年轻的阿尔卑斯造山带为我们带来了insubric线南北截然不同岩性组合,北侧种类繁多的变质岩,令人印象深刻,南侧沉积序列的东西对比向我们揭示了特提斯洋的演化过程。短短十几天的实习将从野外观察中提炼出区域地质演化的地质学工作方法完整地展示了出来。

李佳益:阿尔卑斯实习给了我一次将生活和地质融为一体的独特体验,能深深感受到教授所说的“一切都与地质相关”。十几天的野外实习为我们展开了一幅阿尔卑斯演化的画卷,虽然对此处的理解可能还很粗浅,但我始终相信,在地质学上,怕什么真理无穷,进一寸有进一寸的欢喜。

刘坤维:16天的阿尔卑斯之行,感触良深、收获颇多。纵贯南北、横穿西东,我们的汗水散落在阿尔卑斯的各个角落,总算得以一窥这圣地神秘面纱下的地质真容。从板块碰撞到台盆演化,我们此行扮演着侦探的角色,还原那横亘了上亿年的地质真相。我们充实着知识,也同样享受旅途的快乐:与自然美景作伴、体验小镇风情、感受异域文化。

裴召文:在这次的实习中,我不仅拓宽了视野、收获了地质知识,也领略了阿尔卑斯的自然风光。其中,我记忆最深刻的就是考察阿尔卑斯造山带演化的路线,五十多种相关的变质岩向我们展示其演化的复杂,令人惊叹!

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