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为了加快和扩大新时期教育对外开放,恢复加强与世界的面对面交流,按照北京大学“国际战略年”的相关工作安排,北京大学地球与空间科学学院安排了一次特别的野外实习考察课程——阿尔卑斯实习。意大利时间2023104日上午,北京大学地球与空间科学学院阿尔卑斯考察团顺利抵达米兰马尔本萨机场,在机场短暂休整后,同学们在米兰大学Andrea Tintori、北京大学江大勇、韩宝福、吴朝东四位教授的带领下,共同前往Monte San Giorgio开始本次实习的行程。

1.实习队员在飞机上做准备

2.实习队员与带队老师汇合

第一天的野外实习工作在被列为联合国教科文组织自然遗产的Monte San Giorgio展开。该山脉位于250Ma年前非洲板块的北缘,隶属于南阿尔卑斯构造单元。该构造单元的基底是以石炭纪片麻岩为主的变质岩,在二叠纪经历了强烈的火山作用,基底上覆盖火成正长花岗岩。从晚二叠世至早三叠世,南阿尔卑斯经历了海侵事件,地层底部为陆相到滨岸相的砾岩、含砾砂岩,向上过渡到滨岸相砂岩与白云岩互层,再进入台地相碳酸盐岩。在Monte San Giorgio,我们可以清楚地看见该段与海侵相联系的沉积序列。该处的中三叠世沉积岩与下二叠世岩浆岩以一断层不整合接触,这一断层的形成很可能与后来的碰撞造山过程有关。

冲积扇

3.形成滨岸相沉积的冲积扇

在碰撞发生之后,南阿尔卑斯在第四纪经历了冰川作用的改造。实习途中观察到了冰川成因的砾岩,其中砾石种类丰富,且成熟度与磨圆度均不高,大小不等,这是典型的冰川搬运结果。

Monte San Giorgio是世界上最重要的中三叠世海洋动物群化石产地之一,Besano组中保存了大量的脊椎动物化石等。白云岩及黑色页岩中均有化石保存,而白云岩中的化石保存更加完整。受微生物作用影响,白云岩能够快速硬化,在压实过程中压缩程度低,因而其中的化石更少破碎。

白云岩

4.白云岩

Monte San Giorgio的沉积序列是进行层序地层学研究的一个极佳案例,我们将课堂上学过的层序地层学的相关知识应用在了实地分析当中,理论与实践结合。丰富的化石埋藏对于了解中三叠世海洋动物群具有重要的实证意义。作为南阿尔卑斯的一个缩影,特提斯洋扩张的过程在此处的地层中也得到了体现。

左火成右白云

5.晚二叠火成岩(左)和晚三叠白云岩(右)体现断层存在

 

105日的清晨,迎着米兰的朝阳,实习小队启程前往阿尔卑斯山深处的Val di Mello开启一天的实习工作。Val di Mello这里山势陡峭,景色优美,是夏季的攀岩和旅游胜地。沿途,我们参观了此处的教堂、房屋。从教堂里所用的黑色与红色灰岩,到构成房屋墙壁的石料,甚至道路上不起眼的地砖,基本都取材于该地区周围的岩石。因此,通过观察这些建筑,我们也能管中窥豹,了解到Val di Mello的岩石构成及特性,同时让我们体会到了地质与生活、文化等诸多方面存在的联系。


8.就地取材的建造的房屋

9.同学们认真观察岩石岩性

 

与昨天主要由中生代碳酸盐岩构成的山脉相比,此处属于以火成岩和变质岩为主的“真阿尔卑斯”(Real Alps) 区域,从山脚下民居的砖石,到山谷深处的山石,最多见的岩石是黑白相间的花岗闪长岩。其暗色矿物以角闪石为主,可见辉石;浅色矿物以斜长石为主,石英次之,尤其是粒径可达数厘米的斜长石柱状颗粒,是此处花岗闪长岩的显著特点。此种岩石是新生代时期的阿尔卑斯造山运动中产生的深层火成岩。于此同时,在山谷河流的岸边可以见到发生了明显变质作用的变质岩鹅卵石,其矿物颗粒经历了明显的变形作用,呈现条状,而矿物成分没有明显的变化。这说明在更高海拔的区域发育有同一时期形成的高温低压的变质岩,这是阿尔卑斯造山带的另一种独特的岩石产物。

10.Val di Mello地区取样得到的典型花岗闪长岩

此外,我们还观察到了典型的冰川侵蚀地貌,例如由冰川过量下蚀和展宽形成的典型冰川谷,其两侧有平坦的谷肩,横剖面近似U型,称为U型谷。旁边是角峰和刃脊,角峰指金字塔形的尖峰,其周围有冰斗发育,受冰川的拔蚀作用形成,刃脊则是刀刃状的山脊。由于冰川形成于长年封冻地区,所以对冰川的研究,可以帮我们找到远古时代的地质信息。冰川前进时会切割山谷两侧的岩石,将它们带往更远端的下游区域。在冰川退缩时,这些巨大的石块就被留在原来冰川的河道或山坡上。真阿尔卑斯Masino河谷的基性岩体就是因为曾经受到冰川下蚀作用呈现出陡峭的山体形态,河谷中留下巨大的基性岩块体。

山上的风景描述已自动生成

11.U型谷、角峰、刃脊

12.老师同学们在Val di Mello合照

 

Real Alps的野外观察结束后,同学们回到了住处,结合野外路线的测量与探勘,对较深层次的古环境古地理变化等问题展开了交流与探讨,同学们各抒己见,老师们也针对性地做出一些提问与解答。在这样的室内讨论中,实习队员们既通过野外的观察,对书本上的理论知识有了更加深入的理解,又结合在国内野外实习所学的内容进行对比,拓宽了国际化视野,更好地体会了地球科学领域的全球构造演化格局,对于未来同学们的科学研究大有裨益。

13.同学们在住处进行热烈讨论

 

 

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