石以砥焉，化鈍為利

申娜

花朵美輪美奐，只不過一季芬芳；石頭雖貌不起眼，卻見證著世間滄桑。正因如此，在地質學者眼中，它們就是與過去對話的絕佳載體，是探索地球何以綿延至今的絕佳證據。目前學界將巖石大致分為三類，即巖漿巖（火成巖）、沉積巖（水成巖）及變質巖，其中巖漿巖作為地球內部活動的產物而備受關注。就職于中國科學院地質與地球物理研究所（下稱“中科院地質地球所”）的青年學者胡方泱就聚焦于此。據他介紹，巖漿巖中，有一種巖石稍顯特殊，那就是花崗巖。

“花崗巖是地球大陸的標志性巖石，它和平均大陸地殼的成分相似。目前它也是地球區(qū)別于其他行星的明顯特征之一，可以說是目前已知宇宙中獨一無二的存在。”更重要的是，經推斷，花崗巖的形成過程背后，往往潛藏著與大陸的構造作用、變質作用和成礦作用都息息相關的巨大奧秘。從地質科學尚處于搖籃階段的18世紀起，其來源就是眾多爭論的主題，直至今日，標準答案仍然成謎?！暗掷m(xù)開展挖掘工作的意義無疑是十分重大的。”胡方泱解釋道，“這不僅可以無限接近地球如何誕生、如何演化的秘密，還可以應用于未來開發(fā)資源、能源，利用花崗巖所記錄的巖漿形成與演化信息，可以了解相關稀有金屬礦的形成及控制因素，得出其分布規(guī)律等問題的答案，摸清我們的‘家底?！弊鳛榭蒲小皣谊牎敝械囊粏T，胡方泱近年來始終跟隨團隊積極響應我國政府提出的戰(zhàn)略發(fā)展方向，立志以所學為地球可持續(xù)發(fā)展貢獻己力。

劍指“世界屋脊”

大陸碰撞造山帶作為板塊構造運動的主要產物，一直是地球科學領域的研究熱點，也是胡方泱投身科研后的工作主旋律。

碰撞造山帶，意指兩塊大陸在會聚的過程中發(fā)生碰撞形成山脈。通常在這一過程中大陸地殼會先發(fā)生大規(guī)模的褶皺和逆沖推覆，一系列地殼楔沿近水平的層間滑脫面拆離開來，相互沖掩疊覆，導致地殼壓縮增厚，地表大幅度抬升，從而形成宏偉山系。喜馬拉雅山正是新生代（距今約6500萬年）大陸碰撞造山的典型實例。映射至我國境內，青藏高原這座蜚聲中外的“世界屋脊”，自然也就成了研究大陸碰撞造山帶的熱點區(qū)域和最佳“實驗室”。

2017年，我國第二次青藏科考研究項目于拉薩正式啟動，而胡方泱的職業(yè)成長軌跡恰巧與項目的推進相吻合——彼時正值他從一名初出茅廬的學子蛻變?yōu)楠毩⒖蒲腥藛T的關鍵時期。他積極參與青藏科考的相關工作，獲得了一些新發(fā)現(xiàn)，并在科考中鍛煉成長。與此同時，2019年，胡方泱主持開展了國家自然科學基金青年項目“青藏高原東緣貢嘎山-折多山花崗質侵入雜巖的成因：對地殼流的指示意義”，這也是他科研生涯中一次重要的轉折點。

在此之前，學術界一直對造山帶的巖漿作用有著一定共識，即研究其機理可為還原造山過程提供重要信息，無數(shù)學者也因此開展大量相關研究。具體到青藏高原，前人的研究主要集中在青藏高原南部和北緣，這與這些地區(qū)巖漿巖分布廣泛密切相關。而針對青藏高原東緣的巖漿作用研究則主要聚焦在印支期（距今2.5億年～2億年）上，對于新生代巖漿作用的研究極為有限?！扒嗖馗咴瓥|緣研究的核心問題之一是該地區(qū)新生代的隆升和地殼加厚機制。由于此地區(qū)缺少新生代地殼變形特征，同時具有顯著加厚的地殼和高海拔特征，前人提出了多個模型，其中最引人關注的便是‘地殼流模型。這一模型認為，青藏高原的內部（北羌塘地塊）首先發(fā)生加厚隆升，隨后地殼物質在25～40千米的深部向東流動，導致青藏高原東緣發(fā)生加厚隆升。但是，其中最大的問題便是缺少直接的地質證據?！焙姐蠼忉尩馈６?，“是否存在長達1000千米以上的地殼內部物質流動”，這個疑問便開始盤桓在他腦海之中。

為找出問題的答案，胡方泱埋首書海，通過整理前人資料發(fā)現(xiàn)，青藏高原東緣的巖漿作用具有長時間、多期次的特征；并且主要沿鮮水河—小江斷裂和紅河—哀牢山斷裂發(fā)育，其中鮮水河斷裂正是被認為是地殼流經過的區(qū)域，因此這一地區(qū)的巖漿作用不失為一個良好的切入點。

花崗巖作為記錄地殼內部組成特征的重要載體，可以反映地殼內部物質組成的特征，若存在大規(guī)模的地殼流活動，那么青藏高原東緣的地殼物質組成必然會發(fā)生顯著變化，那么不同階段的花崗巖則可能將其記錄下來。然而，此前研究主要側重于年代學和全巖地球化學，對于不同階段巖漿作用的成因和機制認識明顯不足，需要進一步研究不同階段巖漿作用的巖漿源區(qū)、形成溫壓條件和成因機制。此種情況下，胡方泱決定對青藏高原東緣貢嘎山—折多山的花崗質侵入雜巖進行研究，通過確定不同階段巖漿的源區(qū)特征和巖漿形成條件，了解巖漿的源區(qū)和熱源隨時間的變化，從而探究不同時期地殼的深部熱狀態(tài)和地殼深部成分等信息，討論巖漿作用的形成機制，并通過巖漿源區(qū)特征的時空對比，從巖石學和地球化學角度限定青藏高原東緣是否存在中下地殼流，探討高原隆升和地殼加厚的機制。

據胡方泱透露，目前項目已臨近結題且進展順利。其間，他與團隊主要采用了同位素示蹤法對巖石進行定年：通過鋯石的U-Pb同位素定年，分析確定了不同類型巖石的形成時代，同時確定了地質事件序列。結果顯示，貢嘎山—折多山侵入雜巖體記錄了中生代（215～172Ma）和新生代（50～3Ma）兩個主要階段的巖漿作用，且新生代時期有3期巖漿作用，分別為50～30Ma、20～10Ma和5～3Ma。此外，他們進一步分析了不同階段巖漿的同位素特征，利用鋯石Hf-O同位素、斜長石Sr同位素和磷灰石Nd同位素，確定了不同階段巖漿的源區(qū)特征。他們發(fā)現(xiàn)，從中生代到新生代時期，這些花崗質巖石的源區(qū)并未發(fā)生改變，巖漿主要來自松潘—甘孜地塊的基性下地殼和變質沉積巖，并沒有來自青藏高原內部的物質加入。最后，為確定這些巖石的形成條件，他們利用相平衡模擬和微量元素模擬的方法，模擬了不同源區(qū)在不同條件下形成的巖漿成分，并與實際樣品進行對比，由此獲得了新生代巖漿巖形成的溫壓條件，得出了青藏高原東緣的地殼加厚和隆升與地殼流無關的結論。不過研究還遠未結束，通過進一步研究實踐，他們認為軟流圈地幔的上涌可能是導致青藏高原東緣抬升的重要因素，而長期的殼源巖漿作用改變了地殼的流變性質，在持續(xù)的大陸碰撞作用之下，塑造了青藏高原東緣現(xiàn)今的地質特征與地貌特點。

目前相關研究仍在如火如荼地進行著。對于此次科研成果的預期，胡方泱成竹在胸，但對于自己未來成就的期待，他卻謙和恭謹說自己還只是個新人，“未來希望能去到更多的地方，發(fā)現(xiàn)更多當初因科研條件有限而沒能探索到的問題、現(xiàn)象，我覺得地質從業(yè)者就該用腳丈量土地，用心感受自然”。

親近自然風貌

潺潺流水、荒漠孤煙、奇林怪石、疊嶂層巒……作為一名地質科研人員，胡方泱曾因采集樣本而到過許多地方，“看到了很多別樣的風景”。但跟常人旅游不同，他們的探索不僅帶有工作性質，而且很少涉足人人皆知的勝景，畢竟后天開發(fā)的痕跡越淺，離純天然的距離才越近。因此，這也就不難想象，其團隊雖然頭頂星光、心中有夢，但也須歷經許多風餐露宿、幕天席地的艱辛過程。

一次進藏經歷到今天仍令胡方泱記憶猶新?！拔覀冸x開時距離西藏新冠肺炎疫情暴發(fā)僅有不到半個月”，誠然，新冠肺炎疫情這顆“不定時炸彈”為科研人員帶來了諸多不便。初至藏區(qū)，胡方泱與團隊便已經依照政策完成了第一輪的隔離工作，卻沒想到完成任務時會恰巧與病毒擦肩?！安贿^在藏區(qū)的任務完成得還是比較順利的”，而采樣地之一——念青唐古拉山，這座藏區(qū)神山也為胡方泱留下了極為深刻的印象，“沒有在高原上生活過的人，在那里的日子的確是不太好過”，他調侃道。拋開高原反應不說，就算是身強體健的人也會因為海拔的驟然升高而步履沉重、體力不濟，何況他們每天還要扛著許多裝備和樣品，再加上對地形的不熟悉，他們只得求助當?shù)氐木用褡髦嘎废驅В槺銕椭麄冞M行“安營扎寨”等一系列工作。

那真正是“以天為被、以地為廬”的日子，夜晚睜開眼睛，會有閃耀的群星撞入眼底，到了清晨會被啾啾鳥鳴喚醒。此情景聽起來夢幻異常，但對于每天都要集中精神開展研究工作的胡方泱及其團隊人員而言，他們并無閑暇欣賞勝景，且隨時面臨著野外生活的各種意外和氣候變化等因素的考驗，心中感受五味雜陳?！氨热缥覀冊浽谝粭l河流邊扎了帳篷，白天相對喧囂，河流聲就被掩蓋下去了，絲毫不覺得什么，可入夜之后就聽得異常清楚，害得我一個晚上都沒有睡好。”

雖然對于這種會影響工作的小小坎坷有些抱怨，但當被問起是否會再次去罕有人至的地區(qū)采樣時，胡方泱還是毫不猶豫地表示肯定，“野外采樣是我們科研工作前期很重要的一部分，有時候條件是艱苦了一點，但也很有樂趣，后來再回憶起來都是不凡的經歷，是我人生中的寶藏。而且我從小就喜歡身處在大自然中的感覺，這或許也算是一種天賦吧”。

回首時光清淺

熱愛自然的天賦來源于父母的熏陶，胡方泱的父母所學都是地質相關專業(yè)，雖然沒有成為專業(yè)的科研人員，但職業(yè)卻都與此有關。因此，即便報考大學時的胡方泱自問并沒有明確的興趣所向，但還是“不由自主地”在志愿表上填了中國地質大學（武漢）的名字。“其實這與我高中時候看過的一部紀錄片也很有關系。我依稀記得名字應該叫作《藍色星球》，講的就是一些地球的知識，看的時候就覺得簡直太奇妙了，如果以后能去探求它的秘密，一定是一件很有意思的事情?！?/p>

俗語有言“興趣是最好的老師”，此言非虛。懷揣著對身處的這顆藍色星球本能般的好奇，胡方泱一路從武漢考到了北京，進入了許多人都夢寐以求的學府——北京大學（下稱“北大”）。進入北大之后，胡方泱的身邊圍繞著的便都是優(yōu)中選優(yōu)的“聰明人”，“北大的學術氛圍非常好，我的同學們大多志向明確，也非常努力，而其中有很多人甚至看起來‘毫不費力——很會平衡生活和學業(yè)的關系，學得會也玩得精。我在他們身上好像看到了一個嶄新的學習體系，思想上也隨之開闊了許多”。此時的胡方泱在踏實上進的性格底色之上，更平添一絲松弛。

正所謂清風徐來，我自盛開。思想上的開闊使得胡方泱的科研之路如入桃源，豁然開朗。在攻讀博士期間，他作為研究骨干參加了國家科技支撐計劃項目和中國地質調查局項目，并參與完成2項國家自然科學基金項目，研究領域主要涉及碰撞造山帶內花崗質侵入體的巖石成因及其反映的造山帶動力學過程等方面；并赴美國亞利桑那大學進行了為期1年的聯(lián)合培養(yǎng)學習，對內華達巖基進行了野外考察，其間得到了米哈伊·杜恰（Mihai?Ducea）教授的悉心指導和較高評價。

在畢業(yè)論文中，胡方泱以《南秦嶺構造帶中部花崗質巖漿作用與造山帶演化》為題，通過對南秦嶺構造帶內多個早中生代花崗質侵入體的詳細分析，結合野外地質學、巖石學、全巖地球化學、地質年代學和礦物微區(qū)同位素等研究手法，確定了南秦嶺構造帶中段早中生代巖石的時空分布和成分演化，限定了大陸碰撞造山帶內花崗質巖石的形成機制；并通過大數(shù)據統(tǒng)計學方法計算了秦嶺造山帶中生代的大陸地殼厚度及其變化，提出在大陸碰撞過程中曾發(fā)生俯沖板片自東向西的撕裂斷離，最終構建了南秦嶺構造帶早中生代的演化模型，榮獲李四光優(yōu)秀博士研究生獎。

時光清淺處，一步一安然。胡方泱表示學生時代往往是思維迅敏、靈感迸發(fā)的“黃金時刻”，但未來隨著科研腳步的深入、歲月的積淀，只要初心不變、志向未改，也定能化鈍為利，為地質探索事業(yè)持續(xù)添磚加瓦。

（責編：關弋）