西北大学秦岭综合科考动态 | Day1 ：西安—蓝田—华阴—洛南
各位久等了！
从今天起我们正式推出
“西北大学秦岭综合科考动态”专栏，
请持续关注西大科研，
走近科考队的发现之旅……
2021年6月4日上午8:30，秦岭综合科学考察队从西北大学长安校区出发奔赴第一个考察点蓝田县公王岭村，开展对公王岭蓝田猿人遗址的科学考察。在考察点，科考队长、地质学系董云鹏教授首先围绕着秦巴山脉地质全貌图指出秦岭是东亚地区地球演化意义最为突出的区域之一，而新生代以来秦岭受深部地质背景驱动抬升导致的地貌抬升、气候环境变化、以及由此导致的生物演替变化规律，同时由此而导致的秦岭南北经济、历史、文化的差异性，希望参与秦岭科考的多学科学者能积极讨论、思想碰撞、多方验证，能通过科考形成有关秦岭多学科联合的新方向和新思路。
董云鹏教授讲解秦巴山脉地质基本构成
在公王岭，地质学系李永项教授介绍了公王岭古人猿类遗址，距今约163万年，位于第四纪地质层。研究结果表明公王岭猿人遗址剖面地层主要由下部的厚层砾石和上部的更新世黄土组成。新生代地层在平原地区仅能见到最上部的现代堆积，下部地层一般只能在黄土塬区的深沟中被切割出露。公王岭猿人脑容量大约为778毫升，能完全直立行走，是已发现的亚洲北部最早的直立人。化石产于公王岭南侧灞河左岸泄湖组下部淡黄色黏土中（午城黄土），西安地环所古地磁测年为距今约1150ka，后由国际上测年为1630ka，与猿人伴生的哺乳动物有41个属种，17种啮齿类，9种食肉类，6种奇蹄类，7种偶蹄类，以及食虫类和长鼻类各一种。动物群中金丝猴、大熊猫、东方剑齿象、巨獏、貘、中国爪兽、毛冠鹿、苏门羚等不仅是东洋界种类，而且都是森林性动物，这使公王岭动物群带有浓厚的南方色彩。
蓝田猿人出土处
蓝田猿人头盖骨
地质学系杨钊副教授随后介绍了秦岭-渭河地堑盆山地貌的地质形成过程，指出秦岭地形北陡南缓，北部与渭河地堑过渡的地带地势较陡，在短短数十公里的范围内，地势突降近2000m，成为世界上地势最为陡峭的地区之一。秦岭北缘高陡地貌的形成与新生代渭河盆地的伸展断陷作用密切相关，二者以山前一系列具水平分量的正断层相接触，断层三角面清晰，断层沿走向延伸约350km，垂向位移超过10km。渭河盆地地层自始新世开始发育（堆积大于7km的新生代沉积物），与秦岭北缘隆升的起始时间基本一致，处于山前断裂下盘的秦岭北缘经历了多阶段快速抬升，基于海拔高程剖面的低温热年代学数据的综合分析认为该地区岩石经历约45-25Ma以来大幅度快速抬升冷却，此后处于缓慢冷却阶段直至约10Ma左右，该地区构造剥露/抬升作用再次加速，新生代以来岩石剥露幅度大于7km。
杨钊副教授讲解渭河地堑构造
城环学院徐新文副教授从地理角度阐释了由于地质隆起导致的蓝田地区灞河河谷形态与多级河流阶地特征，蓝田县境内，灞河河谷较宽阔，因受骊山掀斜式隆起运动的影响，两岸地貌极不对称，右岸抬升，致使灞河河道一方面下切，另一方面不断向西（左）侧蚀。右岸为相对地垒式隆升受构造侵蚀的骊山中山地貌，环状支流众多。左岸河道与白鹿塬交接，河道直逼白鹿塬坡脚，白鹿塬边坡为高差达一百多米，坡度10-20度的陡坡，形成如墙似壁的地形。在骊山断块新构造抬升运动的影响下，灞河右岸不断抬升，形成了宽广的五级阶地。
灞河河床与阶地
徐新文副教授讲解蓝田阶地地貌
随后生命学院刘文哲教授介绍了公王岭的古植被类型，相关公王岭剖面的化石孢粉记录表明，灌木及草本植物花粉占有明显优势，乔木植物花粉数量较少, 蕨类植物孢子极为少见，反映在公王岭蓝田人生活时期，以灌丛草原植被类型为主导，在个别时期曾出现过森林草原植被类型。总体上讲, 在公王岭形成时期，灌木及草本植物花粉占有明显优势，其最低含量为63%，最高达95%。乔木植物花粉数量较少，最多时可占孢粉总数的29%，蕨类植物孢子极为少见。据此可以推论，公王岭蓝田人生活时期以灌丛草原植被类型为主导, 个别时期曾出现过森林草原植被类型。
公王岭植被覆盖
中午简单的午餐后，车队东行至华阴市罗敷镇，在这里考察了华北板块太古代基底岩系及燕山期华山花岗岩，证据表明太华群是华北地台的结晶基底杂岩系，以古老结晶基底杂岩岩块断续出露于华北地块西南缘，总体呈北西－南东向展布，断续延展千余公里。太华群由两套岩系构成：下亚群为深成杂岩系，以TTG长英质片麻岩为主，夹有镁铁质－超镁铁质岩块或包体；上亚群主要为表壳岩系，包括长英质片麻岩、矽线石石榴片麻岩、石墨大理岩和斜长角闪岩夹镁铁质及超镁铁质岩块等，普遍经历角闪岩相变质，部分达麻粒岩相。TTG岩套锆石U-Pb最新定年结果：2700～2800Ma和2300～2400Ma，反映这一时期由TTG岩浆形成为代表的主要陆壳增生时期。除出现太古宙年龄外，还出现古元古代晚期年龄，反映在1800～1900Ma时期受到强烈的构造热改造作用。
太华群锆石U-Pb年龄频率分布图
现场认真学习提问
生命学院李忠虎教授带领大家考察了我国特有种质资源，是国家首批一类珍稀保护植物和急需保护的农作物野生新缘种——华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng, 2n=2x=14,NsNs)，是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)大麦亚族新麦草属的一种多年生草本植物，生长在海拔450至1800米之间的中低山区石间路旁、墟缝中的残积土和峭壁的岩石空隙中，面积约10km2。华山新麦草在种群水平上有相对较高的遗传多样性，其高度自交不亲合的异花传粉有性繁殖方式结合营养繁殖（主要为分蘖）的克隆生长是华山新麦草形成并维持居群内一定杂合度和较高水平遗传多样性的原因。种群内有过多的杂合体，暗示华山新麦草自然居群的杂合度较高，基因流水平处于一种临界状态，有进一步分化的潜能。华山新麦草具备极好的抗逆性，对小麦的品质改良具有重大意义。
华山新麦草
李忠虎教授讲解华山新麦草
下午5时许来到洛南洛南上张湾村，考察了秦岭独具特色的震旦系罗圈组冰碛岩。
1. 叠层石白云岩；2. 块状白云质角砾岩；3. 纹层状砾石质白云岩；4. 纹层状含砾砂屑白云岩；5. 砂质粘土板岩；6. 长石石英砂岩；7. 磷质砂岩；8. 灰岩
华北板块南缘震旦系以罗圈组为代表，跟下伏洛南群平行假整合接触，是一套冰成岩系，属冰海相沉积。罗圈组厚度百余米，由上、下两段岩性迥异的岩石组合而成。下段是一套粗碎屑沉积，属于冰成沉积，由块状砾石质白云岩-白云质砾岩、块状白云质砾岩和纹层状含砾砂屑白云岩三部分组成，砾石表面冰川擦痕发育。沉积特征：纹层状砾石质白云岩-白云质砾岩岩相中各种粒级混杂，具棱角-次棱角状外形，以多种碳酸盐岩屑为主，是由运动在碳酸盐岩基底上的冰川形成的。该套岩相厚度小，与上覆地层无明显的间断，砾石含量相对较少，粒径小，棱角状发育，成分单一，表明属于局限于碳酸盐岩基底上活动的搬运距离不远的小范围的冰川。纹层状含砾砂屑白云岩岩相是由浮冰消融时所带砾石坠入水体沉积而成，并由其位能对沉积物产生冲击作用形成切断下部纹层的现象。随着层位上升，冰坠石的粒径越来越小，含量也减小。砾石成分中碳酸盐岩减小，石英砂岩含量逐渐增多，反映了气候渐渐转暖，冰川逐步退缩的过程。
洛南上张湾上震旦统罗圈组冰积岩
韩健研究员、华洪教授现场讲解
科考中大家情绪饱满，对地质、地貌、生命科学的相关内容热烈提问，思想的火花激烈碰撞，讨论中发现对于在秦岭地区彼此研究中的科学问题完全有可能形成交叉和开展相互印证，非常有必要在相关地区开展多学科联合攻关。在劳累和兴奋中结束了第一天的秦岭科考，让我们继续前行，期待第二天的行程！
支持单位：长安银行 ；图文来源：秦岭综合科考队科考组织单位：