[科普中国]-在南海洋陆过渡带的基底岩石中寻找“时间胶囊”

新华社“决心”号３月３１日电（记者张建松）南海何时与华南大陆分离并生成新的洋壳，是构建“南海生命史”的一个重要时间框架。在第三次南海大洋钻探成功钻取的洋陆过渡带基底岩石中，中山大学钟立峰研究员将寻找“时间胶囊”，展开深入研究。

经过长达一个多月的艰难钻探，３月２５日，“决心”号在南海洋陆过渡带终于钻到了玄武岩。玄武岩是洋壳上部的主要岩石之一。玄武岩的出现，表示第三次大洋钻探已经“触摸”到南海洋陆过渡带的基底岩石。

“当时，终于见到了自己朝思暮想的基底岩石，心情非常激动。但看着一段段黑乎乎的岩芯，表面上还镶嵌着的一颗颗大到肉眼轻易可辨的灰白色斜长石斑晶，心里不禁又咯噔了一下，难道这不是玄武岩？”钟立峰说，“这几天，我仔细观察研究薄片，一颗悬着的心终于落地了。这就是玄武岩，而且还是洋中脊玄武岩！”

在“决心”号，用于研究的岩芯样品可现场切割、磨片，供科学家第一时间在船上研究。记者看到，显微镜下玄武岩的薄片里，有许多大大小小灰白色或深灰色长条，横七竖八地堆放着，间或搭建了类似三角形的框架，框架中点缀着或黄或蓝或绿的色彩，美丽斑斓。

“这些灰色长条就是斜长石和单斜辉石，斜长石斑晶呈三脚架状的间粒结构，粒间充填有隐晶质的斜长石和单斜辉石，这就是玄武岩特有的‘间粒间隐结构’。”钟立峰介绍说。

岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及地幔的主要物质。根据成因，地球上的岩石可分为三大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。

岩浆岩是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的。喷出海底的熔岩遇到海水骤然冷却，时间极为短暂，矿物颗粒来不及结晶成较大的晶体，因此结构都非常细密，颗粒一般都小于１毫米，岩石学家称之为“微晶”或“隐晶”结构。

玄武岩是一种具有隐晶结构的岩石。有时，偶尔也可能见到几个基性矿物的大晶体，称之为“斑晶”。大洋环境中通常有两种玄武岩：洋中脊玄武岩（ＭＯＲＢ）和洋岛玄武岩（ＯＩＢ）。

此次在南海洋陆过渡带钻取的基底岩石，究竟是哪种玄武岩呢？钟立峰认为，根据目前船上的研究条件判断，很可能是洋中脊玄武岩。主要有三个证据：

第一，这些岩石有对称的冷凝边构造，指示其可能为枕状玄武岩，这是洋中脊玄武岩的特征构造；第二，这些岩石具有块状构造，表明它们不是具有气孔或杏仁构造的洋岛玄武岩；第三，显微镜下发现斜长石都是基性斜长石，聚片双晶结构非常清晰，没有看到具有格子双晶的碱性长石，并且辉石为二级蓝的普通辉石，而不是带红色的钛辉石，进一步证实它们不是洋岛玄武岩。

多年来，钟立峰一直致力于对南海海底岩浆岩进行岩石学、地球化学和地质年代学研究。在建立时空框架的基础上，探讨南海海底岩浆岩的岩石成因，反演南海及其围区构造演化过程。

在深入研究中，钟立峰计划从南海洋陆过渡带的基底岩石中，分别挑选出斜长石、辉石和玻璃基质，进行４０Ａｒ／３９Ａｒ年代学测定。以期从多个角度来确定该玄武岩基底的形成时代，为第三次南海大洋钻探提供年代学数据。

“４０Ａｒ／３９Ａｒ年代学测定，是同位素地质年代学最常用的方法之一。如果将斜长石、辉石和玻璃基质比作是基底岩石中的‘时间胶囊’，通过检测这些‘时间胶囊’的同位素，我们就可以知道基底岩石的形成时间，从而揭开南海初始形成的时间之谜。”钟立峰说。

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