北京
大黑山被譽(yù)為遼南第一山，以秀美的自然景觀和深厚的人文內(nèi)涵吸引著游客和市民，卻鮮有人探究其背后的地球往事。這座海拔663米的山峰，隱藏著諸多謎題。日前，長期從事遼寧區(qū)域地質(zhì)研究的青年地質(zhì)學(xué)家、內(nèi)蒙古科技大學(xué)教授吳子杰向記者講述了大黑山不為人知的地質(zhì)故事。
解密十億年前的“地質(zhì)密碼”
據(jù)吳子杰介紹，大黑山大致分為片麻巖基底、糜棱巖帶和石英砂巖蓋層三部分，片麻巖基底形成于25億年前的太古代，約1.3億年前因構(gòu)造剪切作用導(dǎo)致片麻巖基底的頂部變成了糜棱巖帶。石英砂巖蓋層是山峰的主體，過去一直被認(rèn)為形成于8億～6億年前的南華紀(jì)。不過，隨著科技的不斷進(jìn)步，地質(zhì)學(xué)家們通過更成熟的同位素測年技術(shù)，將大黑山的主體大致形成時(shí)間往前推至10億年前。
地層序列恍若一部層層疊壓的史書，越向下翻，書頁越古老。不同年代的地層有著獨(dú)特的化石組合，這些化石就像時(shí)間的指紋，為確定地層年代提供關(guān)鍵線索。大黑山的石英砂巖里缺乏化石記錄，因此其沉積時(shí)代受爭議許久。如今，借助先進(jìn)的同位素測年技術(shù)，科學(xué)家們得以精準(zhǔn)地回溯大黑山主體的形成年代，為這座山的地質(zhì)研究構(gòu)建起更為精確的時(shí)間框架，使其漫長的形成與演變歷程得以清晰地呈現(xiàn)在人們眼前。
從汪洋到山峰的滄桑巨變
吳子杰告訴記者，對石英砂巖的深入分析揭示了大黑山曾經(jīng)的海洋身份。石英砂巖中清晰可見的雙向斜層理、波痕以及海綠石等，都是濱岸沉積環(huán)境的典型標(biāo)志。也就是說，大黑山在遠(yuǎn)古時(shí)期并非山巒，而是被海水淹沒的地域。
大約1.3億年前，一場波瀾壯闊的構(gòu)造運(yùn)動——燕山運(yùn)動，在中國大部分地區(qū)上演，大連也不例外。這次構(gòu)造運(yùn)動引發(fā)了劇烈的地殼隆升，同時(shí)伴隨著頻繁的巖漿活動，大黑山就是在這場構(gòu)造運(yùn)動中形成了雛形。此后，歷經(jīng)風(fēng)化、侵蝕、斷層等內(nèi)外力作用，大黑山的山體輪廓在歲月的洗禮中被逐漸勾勒出來，最終完成了從海洋到山地的地貌巨變。
“因此我們大膽地推測，大黑山石英砂巖里部分鋯石可能來自勞倫古陸這個(gè)古老的‘鄰居’。當(dāng)時(shí)華北陸塊與勞倫古陸有多個(gè)河流系統(tǒng)相連，而勞倫古陸的大量碎屑鋯石被這些河流搬運(yùn)過來，最終成為大黑山的重要組成部分?！?/p>
——長期從事遼寧區(qū)域地質(zhì)研究的青年地質(zhì)學(xué)家吳子杰談大黑山的構(gòu)成
跨越海洋與大陸的地質(zhì)羈絆
鋯石是巖石里常見的礦物，具有非常穩(wěn)定的性質(zhì)，可以在巖石中長期且穩(wěn)定地存在，因此地質(zhì)學(xué)家常通過對鋯石進(jìn)行鈾－鉛同位素測試來分析其形成的年代。大黑山的主體——石英砂巖里含有大量的碎屑鋯石，每一顆鋯石都保留著它的年齡信息，而年齡能反映出它們的來源。“我們通過同位素測試獲得了石英砂巖樣品里每顆鋯石的年齡，發(fā)現(xiàn)一部分碎屑鋯石在大連周邊能找到‘近親’，可能來自該地區(qū)，而另一部分碎屑鋯石難以在周邊找到年齡相近的，表明另有出處?！?/p>
令人驚訝的是，大黑山石英砂巖里這部分碎屑鋯石的形成年齡與北美地區(qū)碎屑鋯石的形成年齡極為相近，這暗示著二者之間可能有著密切聯(lián)系。“通過古地磁分析，我們嘗試恢復(fù)了10億年前華北陸塊在地球上的位置。當(dāng)時(shí)大連地區(qū)所處的華北陸塊處于赤道附近，而勞倫古陸（現(xiàn)今北美地區(qū)的核心部分）位于南半球，且與華北陸塊相連。因此我們大膽地推測，大黑山石英砂巖里部分鋯石可能來自勞倫古陸這個(gè)古老的‘鄰居’。當(dāng)時(shí)華北陸塊與勞倫古陸有多個(gè)河流系統(tǒng)相連，而勞倫古陸的大量碎屑鋯石被這些河流搬運(yùn)過來，最終成為大黑山的重要組成部分?！眳亲咏苷f道。
此外，鉿同位素測試結(jié)果也證實(shí)了部分碎屑鋯石從勞倫古陸遠(yuǎn)道而來的推斷。大黑山也因此成為板塊漂移與物質(zhì)長距離搬運(yùn)的見證者。
半島晨報(bào)、39度視頻首席記者黃鳳桐
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