南古所科考隊挺進無人區 探尋青藏高原演化奧秘

袁東勳在文布鄉北村一處剖面採集牙形化石，這是此行科考中坡度最陡的一座山。

琚琦在剖面工作。張以春攝

張以春記錄剖面信息

當惹雍錯二疊系剖面中的珊瑚化石

瑪依崗日雪山旁的奧陶紀角石化石

蕉葉貝類腕足化石

二疊紀腕足類化石

羅茂在熱覺茶卡進行踏勘，尋找遺蹟化石痕跡。 （除署名外，均王金淼攝）

（神秘的地球uux.cn報導）據文匯網（付鑫鑫）：今年8月底至10月初，中國科學院南京地質古生物研究所（以下簡稱南古所）、南京大學等單位派員組成的第二次青藏高原綜合科學考察研究南京地層古生物科考分隊，奔赴西藏藏北無人區開展科考。

中國境內的青藏高原，佔我國陸地面積的26%。作為地球上保存最完整的造山帶，這裡巖石出露良好，是科學家研究地球動力學的天然實驗室。

上世紀70年代，中國科學院院士、中國科學院地理科學與資源研究所孫鴻烈研究員組織並領導第一次青藏綜合科學考察，發現了上百種新物種，填補了青藏高原一些地區和學科研究的空白。

南古所是目前我國唯一從事古生物學和地層學研究的專業機構，是國際三大古生物研究中心之一。截至目前，我國確立的11顆「金釘子」（全球年代地層單位界線層型剖面和點位）中，南古所主持確立了7枚，參與確立了2枚。

「青藏高原對地層古生物，甚至對整個地球科學來講，它都是一部天書。」科考分隊領隊、南古所研究員張以春坦言，「遙遠的地質歷史時期，生物如何進化、環境如何演變，其中答案將為現今生物與環境的相互關係研究提供些微幫助。」

金秋時節，熱覺茶卡，海拔4800米，晴空萬裡。

科考分隊副領隊、南古所研究員張華吩咐大家輪流挖探槽，尋取比較新鮮的露頭，因為地表覆蓋的是風化的浮土，看不到原始地層信息。

挖探槽2小時後，南古所副研究員鄭全鋒說：「太累了！在這裡挖一下，可能相當於在平地挖10下，高原缺氧。」

「火山灰靠你了。」南古所副研究員郄文昆和羅茂開玩笑。

「靠我了？你把我變成火山灰！」羅茂快人快語。

「先放地幔裡融一融。」郄文昆說。

「那出來是巖漿巖。」隊友糾正。

「巖漿巖噴出來就是火山灰。」郄文昆答。

此時此刻，冰飲料、大西瓜成了科考隊員們最想念的「奢侈品」。又過了近2個小時，眾人感嘆，幹體力活的時間過得好慢。

「不知道的，肯定以為我們在挖金子。」鄭全鋒自嘲。

挖探槽5個小時後，張以春在別處採了8袋有孔蟲化石、20多袋牙形化石，與眾人匯合。

臨走時，大夥商量錘子的歸處：「要不就埋這吧，明天還來呢。」 「錘子不要落下。」 「錘子就是我的生命。」

的確，對於地質工作者來說，地質錘、羅盤和放大鏡是必備的三大件。張以春帶的放大鏡是十幾年前從母校帶來的迷你放大鏡，僅紐扣大小，「現在的放大鏡鏡片太厚，我這個比較薄、輕便」。

除了三大件，隊員的行李箱裡各有「法寶」：鄭全鋒帶了護膝和可摺疊椅，他的膝蓋有傷，又要在野外趕論文；羅茂帶了一套正裝，中途得去北京答辯；助理研究員袁東勳有低血糖，帶了一包薄荷糖，外加一件釣魚馬甲——口袋多，方便出工時帶更多的化石樣品袋……

張以春說自己是個喜歡計劃的人，一年前就開始準備了。這是他第17次進藏，隊伍規模最大，共25人。

泥盆紀「海洋霸主」鄧氏魚，可以吃掉鯊魚

剛到拉薩，羅茂的高原反應比較厲害。「我渾身發熱，蓋著被子，又不敢蹬掉，感冒更麻煩。」發了兩天的汗，他很快適應了。

記者問，第一次進藏不會害怕嗎？羅茂說，大多數地球科學工作者都很嚮往青藏高原。「我的研究方向是，地球歷史上生物大滅絕後的生態系復甦過程，即2.52億年前到2.47億年前，哪些因素引發了生物復甦。青藏高原記錄了這些變化，一直很想去走一遭。」

南古所研究生琚琦是此次科考團隊裡唯一的女生。她告訴記者：「對高反沒有心理負擔，但條件比想像的艱苦。早上八九點出去採樣，下午四五點回營地，中午吃的都是饅頭、雞蛋和榨菜，能吃上辣條就很幸福了。露營睡帳篷，大風響得好像在耳邊打機關槍，沙子又多，睡不踏實。一個多月下來，每個人都又黑又瘦，張老師都瘦了十幾斤。」

對於「掉肉」，張以春不以為然。上世紀70年代，老一輩科學家進藏科考，到處都是陷車的路，採樣得靠犛牛馱出來裝車。如今西藏「村村通」，到處是柏油路。

「我們寄回來有3噸化石和巖石。現在採樣前，自己可以先不爬山，用無人機飛上去看看。」張以春至今還記得，2001年第一次進藏科考，足足失聯114天，「到了日喀則，我都不好意思進城，渾身上下就是個『泥人』，怕影響市容。」說完，他和記者同時笑了起來。

從拉薩往北，翻過5190米的那根拉山口，抵達海拔4700米的班戈縣適應兩天，團隊繼續向北進發，抵達藏北無人區，正式開工——沿著地質圖的指引搜索地層剖面，探尋2.5億年前生物大滅絕時期，即二疊系和三疊系界線處的地質記錄。

在瑪依崗日地區，張以春第一眼就發現了晚二疊世的柯蘭尼氏蟲化石。他的研究方向是二疊紀（距今約2.99億年至2.5億年）的有孔蟲化石及古生物地理，必須採集塊狀的化石，不能採碎樣。

「有孔蟲化石是微體化石，需要後期切塊、打磨。比如，有的有孔蟲很小，幾毫米到幾釐米，對切片技術要求高，切過中軸才有用。」在辦公室，張以春轉頭從顯微鏡邊上的小盒子裡取出透明玻璃片展示： 「這種算是大的了，半徑有1釐米。有的有孔蟲只有幾微米。」

記者盯著玻璃上薄如蟬翼的石頭切片，肉眼可見紋路清晰如指紋，最外一圈特別厚實，那便是圓形的有孔蟲。隨後，他又展示了條狀的有孔蟲，仿若微型的手指餅。

除了有孔蟲，瑪依崗日地區還有植物化石。這次，主攻二疊紀末生物大滅絕環境背景的張華，在工作點附近找到了異常豐富的櫛羊齒、單網羊齒等大羽羊齒植物，這些植物在2.5億年前也生活在赤道附近的熱帶雨林中。

更為直觀的發現是，研究沉積學的鄭全鋒找到了二疊紀晚期的煤——2.5億年前，海平面快速上升，大量高等植物被淹沒、埋藏形成了腐殖煤。

驅車途中，科考隊在無人區偶遇三頭散開的野犛牛。郄文昆有望遠鏡，看見野犛牛很興奮，「當時，野犛牛在我們車隊的右前方，不能靠得太近。張以春老師說過，單只的野犛牛很可怕，可以輕鬆撞翻一臺車，我們遠遠地看了看，個頭真挺大。」

「我們也碰到一隻野犛牛，開始沒注意，後來看見了，最近大概距離150米，趕緊調轉車頭就往回跑。」羅茂補充說。

在泥盆紀點位，研究泥盆紀古生物和古生態的郄文昆介紹說，泥盆紀距今約4.2億年到3.59億年，被稱為「魚類的時代」，各種類群的魚已經出現，比如，「海洋中的霸主」鄧氏魚是當時的主要魚類，甚至可以吃掉鯊魚。

泥上留指爪是古人所見，遺蹟化石可以將今論古

在海拔4850米的藏北無人區，羅茂發現了一塊遺蹟化石，上面有樹枝狀的凸出痕跡，初步看疑似海星停歇跡的化石。

遺蹟化石可以用來推斷沉積環境，研究早期生命演化。在地質歷史時期，有鈣質骨骼的生物較易保存，軟體動物則很難保存在化石記錄裡，科學家可以通過觀察它們的遺蹟，來理解和恢復這些生物的生態特徵。比如，螃蟹、蝦等節肢動物滑過泥土表面，就會形成遺蹟。

羅茂由此想到，古人對生物遺蹟也有過細緻描述。宋代文學家蘇軾在《和子由澠池懷舊》中寫道：「人生到處知何似，應似飛鴻踏雪泥。泥上偶然留指爪，鴻飛那復計東西。」說的是飛鳥在雪地、泥土上留下了痕跡。

「我們做遺蹟化石，有句行話叫『將今論古』，意思是現在發生的事情在古代同樣發生過。」羅茂接受採訪時，將辦公室架子上一盤盤的糞便化石鄭重地端出來，「其中有部分是我從藏北無人區撿來的草狐狸、狼的糞便。」研究這些已知的現代高原動物糞便，有助解讀古代糞化石中的生態信息，包括食譜等。

「以『屎』為鑑，可以知生態。」聽上去是句玩笑，卻蘊含真理。在羅茂看來，糞便化石是遺蹟化石中非常特殊又重要的化石，可以用於解讀地史時期生態系統中，各種生物之間的複雜關係，尤其是捕食者與被捕食者間的生態關係。「這塊化石裡有骨頭，還有毛髮，可見是生物鏈比較頂端的物種。這次，我撿回來有一塊特別大的，很可能就是棕熊的糞便化石。」

即使被人誤解為挖撿石頭的、找礦的，科學家們依然無怨無悔地工作著。張以春說：「在青藏高原，背五六十斤化石下山，很喘很辛苦，但這些都是正常工作，了解地球、做自己喜歡的事，特幸福。地球上幾十億人，研究地球科學的人只是極少數，成為其中一員深感榮幸。」

在西藏那曲市尼瑪縣榮瑪鄉北部，張以春發現了角石動物（鸚鵡螺）化石——一種與河蚌同類型的軟體動物，生活在約4.5億年前的海洋，是當時的海洋霸主，捕食能力超強。指著化石上像筍尖的一條白色痕跡，他解釋道：「這個尖頭是它的殼，因為它是軟體動物，像章魚一樣吸食食物。與白色垂直的黑線叫隔壁，隔壁與隔壁之間被稱為房室。最後沒有隔壁的地方應該是它的軟體部分。角石主要生活在奧陶紀，體內有體管，可以連接每個房室。」

花崗巖是地質學上比較好斷代的標識物。在岡塘錯湖附近，團隊遇到了一座特別的山，山峰由多個凸起的山尖組成，連綿不絕。據介紹，這座山全部由2.22億年到2.14億年前的花崗巖組成。當時，古特提斯洋殼已經俯衝到北羌塘地殼下，並發生斷離，大量巖漿上湧，形成了這些花崗巖。由此證明，在2.11億年前，南羌塘地塊和北羌塘地塊已經完成碰撞。

揭示地球歷史真相，吃再多的苦也甘之如飴

在尼瑪縣文布鄉北村附近，為尋找海拔4960米山頂的灰巖，張華帶隊垂直攀爬了近300米，踏勘的是晚古生代大冰期結束後的灰巖沉積。

大冰期結束後，海平面即將上升，這個地層剖面從底下的拉嘎組冰磧巖，到上面的昂傑組，再到下拉組，沒有錯動，是一套從碎屑巖到紅色灰巖的完整沉積，時間跨度1000多萬年，體現了早二疊到中二疊，冰室氣候向溫室氣候轉變的一個過渡。

在這個科考點，鄭全鋒發現了晚古生代大冰期快要結束階段形成的冰海沉積巖，其中既有冰川底部融出的巖塊落入水中而形成的墜石構造，又有海相的腕足化石。這些冰海沉積巖是地球歷史上存在冰期（地球南北極中兩極或一極有冰蓋）的直接證據。地球現在約46億歲，經歷了5個大冰期，目前仍處於第四紀冰期當中。

「為了做好文布鄉的北村剖面，我在那連續工作了4天。山腳海拔大約4700米，山頂4960米，山坡很陡，接近50度，非常難爬，是我幹過最艱苦的剖面。但這個剖面出露很好，沒有遭受太多的覆蓋和構造破壞，採集到很多的珍貴樣品，研究價值非常大。」鄭全鋒坦言，做沉積學，探尋巖石成因一定要多出野外，遇上這麼好的剖面沒做完，肯定會非常遺憾。「4天的工作從山腳到山頂來回跑了4趟，最後一天，要特別感謝袁東勳和南京大學博士生徐海鵬幫忙背石頭，開心壞了。」

在日喀則薩迦縣吉定鎮，面對一座雄偉巍峨的大山，張以春解釋了日喀則弧前盆地——岡底斯弧前盆地的成因。新特提斯洋俯衝過程中，把蛇綠巖洋殼抬起，形成一個非常深的盆，很多北邊的物源沿著岡底斯弧往盆地充填，這些物源與南面毫無關係，因為南邊有一個海溝阻斷連接。等到盆地被充填、滿溢，物質就流到海溝裡。當印度板塊第一次記錄了亞洲的物質，則說明印度板塊和歐亞板塊開始碰撞，科學家通過研究沉積的變化和結構，判斷兩大板塊碰撞之前，地球上究竟發生了什麼。

科考接近尾聲，團隊途經藏南地區昂仁縣朗錯湖北岸，發現了一些中下部為紅色、綠色，山頂呈白色的山體。張以春說，這些白色山尖是二疊紀灰巖，而山下是侏羅紀（距今約1.99億年到1.45億年）到白堊紀（距今約1.45億年至6600萬年）的砂巖和矽質巖，這是典型的混雜巖層序。中生代時期，新特提斯洋盆向拉薩地塊俯衝過程中，包括碳酸鹽臺地在內的很多海洋物質，從海溝處被刮下，從而形成這一特殊地貌。

朗錯湖是新特提斯洋閉合的位置、整個青藏高原最晚閉合的一個洋盆，大約在新生代早期閉合。那麼，二疊紀灰巖為什麼跑到侏羅紀和白堊紀的地層之上？地質學上，稱之為二疊紀的灰巖外來塊體，為什麼說是外來的呢？因為它不是一個從老到新的正常層序，而是混雜的。這種地貌往西在仲巴、薩嘎，往南在普蘭都有呈現，換言之，新特提斯洋縫合帶廣泛分布著灰巖外來塊體。

「問題是，我們並不知道這些灰巖塊體究竟是從哪裡進入到海溝，在它的南邊、印度板塊北緣地層中，並未找到這種灰巖塊體。或許，這正是地球科學令人著迷之處。」張以春感慨說，打開地球動力學的鑰匙在青藏高原。「開展西藏科考，用腳丈量土地，哪怕只是揭示地球歷史真相的一點點發現，我們吃再多的苦也會甘之如飴。」

明年，張以春團隊還將進入西藏阿里地區科考。

記者手記

專注而又單純的科學家

為了做海拔4960米的山頂剖面，廢寢忘食的鄭全鋒被南古所博士生喬楓「吐槽」了。

有一天，喬楓背著包跟鄭全鋒上山。爬到一半，鄭全鋒眼見喬楓爬山太費勁，說：「你的包太礙事了，要不先放下吧。」

「四手空空」爬到山頂，鄭全鋒陡然想起，吃飯怎麼辦？喬楓苦著臉道：「東西全在山下！」從海拔4700米爬到4960米，垂直落差200多米，回去找午飯是不可能的。兩人餓著肚子，楞是做了一天的剖面才下山。

踏勘泥盆紀剖面時，一群野犛牛「佔領」了剖面。儘管張華的主攻方向與泥盆紀關係不大，但在牛群走遠後，他身先士卒，帶頭上山。「司機帶我們找勘察點不容易，而且年輕人裡有做泥盆紀地層古生物的，到了現場總想看看有沒有合適的剖面。我也怕野犛牛，但在保證安全的前提下，還是要把工作做好，大家的努力別白費。」

科考途中，攝影師多次用延時曝光拍下璀璨銀河和耀眼星空，張以春卻不知「延時曝光」為何物。採訪時，記者問怎麼沒想到中午可以給隊友配自熱米飯，他一臉茫然地回答：「什麼是自熱米飯？」

和羅茂道別，記者請吃點心，羅茂很是惶恐：「泡芙長什麼樣？」

……

這些科學家的心思全用在剖面、化石上，至於吃喝什麼，全然拋在了腦後。