青藏科考

西昆仑-塔克拉玛干沙漠考察记

文章来源 :
2020-04-20 11:21

一.神秘的塔克拉玛干沙漠

茫茫戈壁,浩瀚沙海,风起风落,飞沙走石,神秘的塔克拉玛干诉说着千古传奇。

塔克拉玛干沙漠位于中国的新疆,是中国第一大沙漠,也是世界第二大流动沙漠。它东西长约1000公里,南北宽约400公里,面积达33万平方公里。这里是极度干旱区,年均降水不超过100毫米,而蒸发量高达3000毫米。这里被称为死亡之海,沙丘屹立,一望无际。科学研究还发现,塔克拉玛干沙漠的流沙除了自身在昼夜滚动,生生不息,还向高空输送粉尘,这些粉尘可以横跨整个亚洲大陆,甚至漂洋过海,到达北美和北极,构成全球风尘系统的一部分,对全球气候产生重要影响。

你可知道,如今被塔克拉玛干覆盖的塔里木地区的西部曾经还是一片浅浅的陆表海?这片海湾叫做副特提斯海,它就是地中海的前身。后来,地壳运动,海陆变迁,沧海桑田,塔里木盆地变成了浩瀚的沙海。塔克拉玛干沙漠是什么时候诞生的?又是什么原因导致了它的出现?塔克拉玛干沙漠诞生对区域乃至全球的环境有怎样的影响?



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图1 塔克拉玛干沙漠和研究剖面的地理位置(拍摄:郑洪波)



二.山前盆地见证沧海桑田的历史

在塔里木盆地的周边分布着一系列新生代山前盆地,盆地中发育了厚达数千米甚至上万米的沉积地层,这些地层就像一部厚厚的天书记录了山脉隆升和环境演化的历史。这套沉积地层的底部是浅海相贝壳灰岩,古生物学研究发现海相灰岩的沉积年代为始新世(图2)。表明在那个时期,塔里木盆地的许多地区还被海水淹没,这一片浅海叫做副特提斯海,它是如今的地中海的前身。此后开始了山脉(青藏高原北缘和帕米尔高原)的隆升,海水向西退出,山前盆地开始发育,在盆地中沉积了厚层的陆相红色碎屑岩系(即大陆红层),包括泥岩、砂岩,其中偶尔还夹有蒸发岩石膏,表明当时的沉积区地形相对平缓,曲流河发育,沉积环境为洪泛平原,沙坝和漫滩沉积为主导,偶有短暂的河流伴生湖泊(类似牛轭湖)存在,区域气候环境整体比较干燥炎热。



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图2 新疆莎车阿尔塔什剖面全景(拍摄:郑洪波)


在这套陆相碎屑岩系的顶部是西域砾岩,厚达数千米,由混杂的粗颗粒砾石构成,在地貌上常常形成陡崖,非常特征(图3)。西域砾岩是典型的山前洪积扇近端沉积,它的沉积表明造山带的构造隆升和生长进入了一个新的阶段,构造隆升引起的区域地形坡降增大,造山带风化剥蚀强烈,搬运动力增强,沉积区的沉积速率急剧增加。



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图3 新疆叶城柯克亚剖面的西域砾岩(拍摄:郑洪波)

 

三.野外考察与祖国生日同行

2019年9月29日-10月30日,课题组一行在新疆莎车阿尔塔什剖面开展野外考察,进行剖面实测、沉积相识别、地质样品采集(地化、孢粉、古地磁、灰岩测试样品),目前已初步开展实验室测试工作,这些将为认识青藏高原隆升和亚洲内陆干旱化演化提供一手材料。

正值祖国70华诞,课题组在野外唱响《我和我的祖国》和《勘探队员之歌》,祝愿祖国繁荣昌盛,愿辛勤的汗水结出科学发现的果实。


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图4 考察队在新疆莎车阿尔塔什剖面



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图5 野外庆祝祖国70华诞,党员小分队唱起国歌


本文作者:郑洪波 (云南大学,地球系统科学研究中心)