新華社「決心」號1月24日電 隨筆:在「決心」號品讀美麗輝長巖
新華社記者張建松
在「決心」號大洋鑽探船上,一管管來自海底的巖石標本是科學家眼裡的寶貝。雖然這些灰黑色的輝長巖看上去「其貌不揚」,但如果磨成薄片放在顯微鏡下觀察,則會立刻「脫胎換骨」,五彩斑斕,極為美麗。
為了研究地殼、地幔的構造,揭示地球系統演化史,多國科學家正在實施新一輪國際大洋發現計劃(2013年至2023年)。現階段科考的主要方式是用美國「決心」號鑽探船,在西南印度洋中脊海域鑽取海底巖石標本。
巖石是在各種地質作用下,按一定方式結合而成的礦物集合體,是構成地殼及地幔的主要物質。根據成因,地球上的巖石可分為三大類:巖漿巖、沉積巖和變質巖。輝長巖是粗粒結晶結構的巖漿巖,主要由單斜輝石和斜長石組成,此外還可有角閃石、橄欖石等成分,是洋殼深處的代表性巖石之一。
巖漿巖由地殼內部上升的巖漿侵入地殼或噴出地表冷凝而成。噴出海底的熔巖遇到海水就會在極短時間內冷卻,其中的礦物顆粒來不及結晶成較大晶體,因此結構都非常細密,顆粒一般都小於1毫米,巖石學家稱之為「微晶」或「隱晶」結構。玄武巖就是一種具有隱晶結構的巖石。這類巖石中偶爾也可能見到幾個礦物大晶體,稱之為「斑晶」。
如果同樣的巖漿,在海底以下一兩千米深處慢慢凝結,其晶粒就有充分時間生長,可以達到幾毫米大小,形成粗粒結晶結構。這種緩慢冷卻形成的巖石,雖然成分與玄武巖相同,但結構卻全然不同,巖石學家稱其為輝長巖。
科學家在顯微鏡下觀察輝長巖,主要是研究其中有哪幾種礦物、礦物的結晶程度、相互關係以及礦物組合在空間上的相互配合方式等等。巖石是一定地質作用的產物,形成和穩定於一定的地質環境。每當地質環境改變,巖石也隨之改變。科學家通過深入解讀巖石這本「地球古籍」,就可以窺探到地球發展和演化過程的「蛛絲馬跡」。
對於外行人來說,儘管完全看不懂顯微鏡下的輝長巖薄片,但如果將色彩繽紛的照片,上下前後、顛來倒去地仔細品讀,常常會從雜亂無章的影像中,品讀出幾分神似的圖畫,從藝術的角度體驗輝長巖的「科學之美」。
這些來自西南印度洋中脊亞特蘭蒂斯淺灘的輝長巖大多以灰色為主色調,看上去很像乾涸沙灘上無數的沙礫,其間散落著大大小小、不同結構的色塊。有的像埋藏著一條細長的紅魚,有的像爬出了一條史前千足蟲,有的像沙灘上飄來的幾片美麗落葉,有的像古樹邊掉落的一段枯椏,有的又像長出了一片美麗的深秋灌木叢。
這些輝長巖圖畫總不禁令人遐想。科學家研究發現,如今淹沒在海水下的亞特蘭蒂斯淺灘曾是一個海島,一度高出海平面1000米以上,後來由於熱沉降作用才沉入海底700多米深處。這些輝長巖圖畫是不是記錄了亞特蘭蒂斯淺灘過去的面貌呢?曾經的這裡也許就是如此生機勃勃吧。
許多「動物」都將自己的身影「印」在了輝長巖圖畫裡。在這些巖石薄片上可以看到一匹剛剛出生的「小馬駒」,紫紅色的「綿羊媽媽」帶著「小羊」,一頭正回頭張望的白色「鱷魚」,還有一隻蜥蜴般的「史前巨獸」,好像正在注視著一個神秘字符傳遞的信息。
科學家根據研究推測,地球歷史上曾多次出現面積極為廣大的超大陸。這些超大陸「分久必合、合久必分」。印度洋就是在南半球的岡瓦納大陸解體時,隨著印度板塊「北漂」而形成的。在地球滄海桑田的變化中,位於西南印度洋中脊的亞特蘭蒂斯淺灘曾發生過什麼呢?當遠古地動山搖時,是一幅怎樣的景象呢?透過輝長巖圖畫,仿佛也能看到「冰山一角」。
有一些輝長巖薄片上,斜長石坍塌得橫七豎八,紅色、黃色線條蜿蜒扭曲,好像發生了地震;一片廢墟中,一隻「小狗」正在舔一個「小孩」的臉;一隻「灰熊」仿佛正凝視自己破碎的家園。
很多輝長巖圖畫,即使什麼都不像,也是一幅幅非常美麗的裝飾畫。或是古樸的巖畫、或是民族扎染畫、或是現代抽象畫……大自然如此神奇,常常超乎人們的想像。在「決心」號上,這些充滿藝術性的輝長巖圖畫,還成為船上教育專員們通過網際網路現場講課、啟迪學生們科學興趣的生動教材。