2017年8月18日
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我校本科生结束阿尔卑斯野外联合实习

2017年7月16-30日,南京大学师生20人与法国奥尔良大学师生6人共同在阿尔卑斯山开展联合实习。实习队伍从法国奥尔良市出发,穿越阿尔卑斯山至意大利,再从意大利沿着东线返回法国,行盆地登雪峰,涉河流入冰川,看岩层,察地理,观气象,行程3000多千米,圆满完成阿尔卑斯大地学联合实习,实习成果丰硕。

横贯欧洲南部的阿尔卑斯山系是欧洲板块与非洲板块碰撞隆升的产物,不仅以旖旎的风光闻名全球,更是地球科学的圣地。一百多年来,对阿尔卑斯山的地质和地理、大气研究,使其成为地球科学学习的一个典范,特别是对阿尔卑斯山构造地质学的研究是诸多地质学理论和概念的发源地。因此,阿尔卑斯地区是令人向往的学习实习基地。在我校和法国奥良大学的支持下,来自我校地质、地理和大气专业的本科生通过选拔赴阿尔卑斯山地区进行两周联合地球系统科学实习。

参加实习的大三学生,具备一定的理论基础,但是,要求他们全面理解阿尔卑斯山的形成过程、非洲板块与欧洲板块碰撞、挤压、山地隆升和造山带的发育、环境演变等,还有一定的难度。因此,在实习之前, 奥尔良大学的福赫教授和陈岩教授专门为实习的学生编写了英文野外指南;在赴法之前, 我校胡文瑄教授和舒良树教授对同学们进行讲解指导,对于实习中的专有名词和概念和同学们一起分析讨论。一到奥尔良大学,福赫教授和陈岩教授利用半天的时间,向同学们讲解阿尔卑斯山系的构造特征、岩石性质,同时提出了实习的标准、要求和规定等。全部授课和室外讲解皆用英语。

奥尔良大学福赫教授为联合实习队授课

阿尔卑斯山东西长1500多千米,平均海拔在2000米以上,各种地质和地理现象分布于不同的地质带和地理点。这次实习考察了西北-东南方向两条典型的地质地理带。阿尔卑斯山区地形复杂、气象多变,阳光灿烂的天气可能会快速转变成大雨倾盆。气候控制下的植被分布,具有明确的地带性,从低海拔的针叶-阔叶混交林到草地和草甸草原、山顶的常年积雪和冰川等,自然环境变化鲜明。同学们的实习线路沿着法国-意大利地区的西阿尔卑斯山,按照地质构造和地理单元逐步展开。最西边的杜飞-贝扬松地质构造带属于欧洲板块,沉积了上亿年以来的从三叠纪到第三纪的地层,包括海相的石灰岩、同构造沉积的磨拉石沉积等。在实习的第一天,同学们就观察到典型的磨拉石沉积物以及受到挤压作用形成的褶皱地层。福赫教授从非洲板块与欧洲板块在2000多万年前强烈碰撞挤压,阿尔卑斯山隆升、古海洋沉积加快等过程解释磨拉石的成因机制,同学们看到了书本上概念的实体,非常兴奋,在烈日下仔细观察、深入分析、积极提问,老师们耐心地给同学们释疑解惑。同时,同学们观察到概念中的地层平卧褶皱、背斜向斜、飞来峰、断块山等,深入体会到地球运动的巨大力量和沧海桑田的过程: 坚硬的岩石有时像面团一样发生变形、现在看到的高山是亿万年前的海洋、欧洲板块可以俯冲到非洲板块100多千米以下,改变着欧洲-非洲的地表格局。与此同时,带队的陈岩教授、胡文瑄教授、舒良树教授等从动力过程、沉积物特点、岩石矿物等侧面补充讲解,使同学们全面理解阿尔卑斯的地质现象。

福赫教授和胡文瑄教授讲解阿尔卑斯山的构造及隆升过程

沿着崎岖的山路,汽车不断向东南方向行进,山地的气候和地理特征一览无余,地质上的特点也不断变化。在新的地质带里居罗—皮蒙特带,同学们不仅看到了地下岩浆侵入和在海底喷出形成的蛇绿岩套、枕状玄武岩,还能看到古海洋沉积的复理石以及一些浅变质的片岩等。在里居罗-皮蒙特带,沉积物很好记录了古里居罗海的消亡过程。沿着陡峭的盘山公路,考察实习队来到法国-意大利交界的艾维瑞地区,在这里,同学们看到了古老的欧洲和非洲板块碰撞的交界线和从距地表下上百公里折返上来的柯石英等矿物,这些在自然界都很难见到。与此同时,一些变质岩诸如花岗片麻岩、辉长岩等也被观察到,再次揭示了欧非板块强烈挤压、变形和阿尔卑斯山的形成过程。一个典型的造山过程及其相关的地层、岩石和地貌,被完整地观察和认识。

阿尔卑斯山的形成演化造就了欧洲现代的地貌地理格局。在沿线考察地质现象的同时,重要的地理和气候现象也被同学们观察和认识。阿尔卑斯山的生长,除了有勃朗峰、马特洪峰等欧洲高山外,还形成了瑞士盆地、珀盆地等,已经成为欧洲的粮仓。在广阔的平原地区,受西风环流和从地中海南来气流的影响,一年四季降水相对均匀,土地肥沃,是很好的牧场和农田。在山区,由于降水量充沛,森林茂盛,是重要的木材基地。在高山地区,常年积雪,形成山地冰川。在阿尔卑斯山,山地冰川覆盖超过2000平方千米,是重要的水源基地。近年随着气候变化,部分冰川处于退缩状态。同学们对于勃朗峰南坡的山地冰川进行了实际观测,深入冰川内部认识冰川的形成过程。我校鹿化煜教授对冰川形成与气候变化的关系进行了细致的讲解,并介绍了冰川在全球气候变化中的作用。随着海拔的增高,植被组成和气候具有明显的分带,这些自然地理和气候现象是受到阿尔卑斯的构造地质演化和大气环流控制的。

鹿化煜教授讲解冰川形成及全球气候变化问题

舒良树教授讲解变质岩的结构和矿物组成

野外实习期间,同学们每天早出晚归,实习内容安排得很满,奥尔良大学和南京大学的老师结合自己的专长,讲解观测到的事实,同学们切身体会、认真分析,理解书本上的概念和知识。在以构造地质学为主线的实习中,还有岩石矿物、沉积、古海洋、地理地貌、植被、气候等丰富多彩的内容,让同学们体会学科交叉的魅力,体验在科学高峰学习知识的过程。室外实习结束后,一回到奥尔良大学,同学们连夜准备总结报告,每个报告用英文讲述15分钟,老师点评。这对本科生来讲,无疑是很大的挑战。在7个报告中,同学们分别从阿尔卑斯的岩性地层、古海洋沉积、构造动力、地理过程、气象气候变化等方面,分析事实、特征和影响机制等。同学们的精彩报告,受到法方老师的高度赞扬,他们一致认为南京大学的学生基础好、学生认真、实习效果很好。

南京大学申宗航同学做实习总结报告

这次实习,选择研究深入和具有示范意义的阿尔卑斯地区,不仅是地形上的高峰,更是学术和学科的顶峰。南京大学和奥尔良大学都派出了高水平的教授,他们精心准备、认真讲解。同时,这些教授来自不同的学科,围绕重要科学问题和知识,从多方面分析,使得同学们真正体会到了学科交叉和高水平教学。据悉,带队的陈岩教授最近获得法国骑士勋章,这是对他长期在科研和教学工作贡献的肯定。其他四位教授都是相关领域的重要专家。

同学们在阿尔卑斯室外测量记录

我校阿尔卑斯野外联合实习从2008年开始,迄今举办过三次。(南京大学阿尔卑斯联合实习队)