西北大学秦岭综合科考动态 | Day5(终章) :佛坪-龙草坪-西安
不知不觉,科考已经来到了最后一天,早间例行队会,地质学系董云鹏教授和生命学院博士后、陕西省动物研究所赵海涛副研究员介绍了考察主题——佛坪典型穹窿地质构造特点和观音山自然保护区珍稀物种。
董云鹏教授和赵海涛副研究员介绍考察主题
科考队在佛坪县城针对佛坪穹窿变质变形和岩浆作用形成的地质构造展开了考察。董云鹏教授介绍了秦岭造山带内典型的穹窿构造,自上而下依次出露花岗岩、深熔混合岩和麻粒岩。麻粒岩单元见于佛坪县城南,以中酸性麻粒岩(SiO2=67.66%)为主,含有少量的基性麻粒岩(SiO2=47.55%)、条带状和透镜状透辉斜长角闪岩,以及一些花岗伟晶岩脉体。基性麻粒岩为灰黑色,由斜方辉石(15%)、单斜辉石(20%)、黑云母(10%)和斜长石(50%)以及少量的角闪石、石英组成,中细粒花岗变晶结构,片麻状构造。中酸性麻粒岩的矿物组成与基性麻粒岩相似,辉石和斜长石的成分也基本相同,只是暗色矿物含量较少,紫苏辉石和角闪石发生的退变质作用。退变的角闪石成分呈同心环状分布,外部为黄绿色含亚铁韭闪角闪石,内部为无色纤维状浅闪角闪石。地质温度计获得的麻粒岩的平衡温度为720~730℃,压力为0.6GPa。中酸性麻粒岩中分选出的锆石为变质锆石,用同位素稀释法获得单颗粒锆石U-Pb不一致线下交点年龄218±14 Ma,206Pb/238U平均年龄221±3.4 Ma,代表了麻粒岩相变质作用的年龄。
佛坪穹隆构造
在温泉电站以南的河道,出露有南秦岭中下地壳的深熔岩系,岩石发生强烈的混合岩化作用和揉流褶皱变形。董云鹏教授介绍,过去认为这套岩石是南秦岭最古老的基底岩系—太古代片麻岩,然而,最新的年代学研究指示其形成年龄为220~200 Ma,与佛坪花岗岩形成时代、佛坪麻粒岩变质年龄(220Ma)基本一致,三者之间存在着成因联系。
佛坪深熔岩系
董云鹏教授介绍佛坪深熔岩系
随后,科考队沿108国道一路向北,来到了观音山国家级自然保护区的陕西省科学院秦岭珍稀动物野外研究基地。这是一所在秦岭腹地开展野生动物监测的中心台站,致力于以川金丝猴为主并含带其他濒危动物的科学研究与科学普及工作。科考队员进入基地观察了珍稀动物大熊猫、金丝猴的生长栖息环境及生物多样性。赵海涛副研究员介绍了秦岭珍稀保护动物的种类、数量和栖息环境分布特征。古生物和古地质、地貌的科考专家围绕“在地质构造形成后,秦岭的珍稀动物是如何形成现有分布特征的?”“其演化更替规律是什么?”“地貌和气候、植被变化是如何影响动物生存的?”等科学问题展开了讨论,并一致表示多学科交叉融合在研究地质构造、生态环境、物种分布互相影响的复杂科学问题过程中大有可为。
赵海涛副研究员介绍秦岭珍稀保护动物分布
在熊猫谷,科考队观察了大熊猫的栖息地生境和川金丝猴行为生态特征。
大熊猫大约有800万年的演化历史,其直系亲属科追溯至中新世时期的始熊猫,随后经历小种大熊猫和巴氏大熊猫的演化过程,最终到现生大熊猫,主要分布在我国境内三省六大山系。秦岭大熊猫为独立种群,生活在在秦岭山地温带森林,栖息地植被随海拔梯度变化,植被类型包括落叶阔叶林带、针阔混交林带、亚高山针叶林带和高山灌丛草甸带,从遗传结构上和外貌特征(毛色、头型、体型等)上均表现出与四川种群不同的特征。秦岭种群和四川(包括甘肃)种群在1.2万年前开始出现分化,秦岭种群在遗传方面更接近其祖先。第四次全国大熊猫调查(2015年)结果指出,秦岭大熊猫仅有345只。
秦岭大熊猫
赵海涛副研究员在金丝猴栖息地向大家介绍,川金丝猴为我国特有珍稀濒危物种,分布在四川、陕西、湖北和甘肃四个省份,具有特殊的重层社会系统。其中一雄多雌家庭为基本繁殖单元,每个单元都包含一个主雄,一个或多个成年雌性和亚成年雌性以及青少年后代,多个繁殖单元组成繁殖分队。此外,若干个由成年和亚成年雄性组成的全雄单元组成了全雄分队。繁殖分队和全雄分队组成族群,多个族群间通过季节性的“分离-聚合”组成社群,其社会模式被认为是一种松散母系社会。川金丝猴通过主雄替代、雌性迁移、单元外交配提高种群遗传多样性以维持其特殊的近交避免机制,单元主雄间采取特殊的雄性联盟与全雄群相互博弈以维持社群稳定。
科考队观察金丝猴行为生态特征
秦岭川金丝猴
随后由董云鹏教授系统归纳总结了本次科考5天以来的全程地质构造全貌及演化,指出秦岭造山带不同时期侵入岩形成的大地构造背景表现为新元古代类似现代板块构造体制的板块汇聚、碰撞造山-伸展、裂解的岩浆侵入;早古生代板块俯冲-碰撞型和板内伸展裂谷型岩浆侵入作用 ;中生代初秦岭西段的俯冲-碰撞型和造山期后伸展背景的岩浆侵入作用,中生代晚期的陆内逆冲推覆造山和隆升伸展背景下的岩浆侵入作用,秦岭造山带以复杂东西向线状异常为主,并在东西两侧呈发散状,构成哑铃型,其束状紧缩蜂腰区在西安-宁陕石泉一带。
科考总结会议
队员们对科考活动谈了各自的理解和感受,大家纷纷表示这次综合科考为不同学科方向的老师提供了独特宝贵的机会围绕秦岭交流碰撞,使大家深入认识到秦岭学研究存在的机遇与挑战,并表示将以此次科考为契机,加强学科交叉融合,凝练科学问题,探索新的科研范式,有效提升我校秦岭科学研究水平,产出大成果。为秦岭生态环境保护、治理和恢复,为陕西省绿色高质量发展贡献西大智慧。
秦岭综合科学考察足迹
科考队在5天时间里,绕秦岭画下一个1500公里的大圈,圆满完成了我校首次秦岭多学科综合科考。
图文来源:秦岭综合科考队
科考组织单位:
西北大学科技处、规划与学科处、大陆动力学国家重点实验室、大陆构造协同创新中心、秦岭研究院,陕西省秦岭生态环境保护研究中心
科考支持单位:
长安银行