——记中国科学院地质与地球物理研究所特聘副研究员胡方泱

申 娜

花朵美轮美奂，只不过一季芬芳；石头虽貌不起眼，却见证着世间沧桑。正因如此，在地质学者眼中，它们就是与过去对话的绝佳载体，是探索地球何以绵延至今的绝佳证据。目前学界将岩石大致分为三类，即岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）及变质岩，其中岩浆岩作为地球内部活动的产物而备受关注。就职于中国科学院地质与地球物理研究所（下称“中科院地质地球所”）的青年学者胡方泱就聚焦于此。据他介绍，岩浆岩中，有一种岩石稍显特殊，那就是花岗岩。

“花岗岩是地球大陆的标志性岩石，它和平均大陆地壳的成分相似。目前它也是地球区别于其他行星的明显特征之一，可以说是目前已知宇宙中独一无二的存在。”更重要的是，经推断，花岗岩的形成过程背后，往往潜藏着与大陆的构造作用、变质作用和成矿作用都息息相关的巨大奥秘。从地质科学尚处于摇篮阶段的18世纪起，其来源就是众多争论的主题，直至今日，标准答案仍然成谜。“但持续开展挖掘工作的意义无疑是十分重大的。”胡方泱解释道，“这不仅可以无限接近地球如何诞生、如何演化的秘密，还可以应用于未来开发资源、能源，利用花岗岩所记录的岩浆形成与演化信息，可以了解相关稀有金属矿的形成及控制因素，得出其分布规律等问题的答案，摸清我们的‘家底’。”作为科研“国家队”中的一员，胡方泱近年来始终跟随团队积极响应我国政府提出的战略发展方向，立志以所学为地球可持续发展贡献己力。

剑指“世界屋脊”

大陆碰撞造山带作为板块构造运动的主要产物，一直是地球科学领域的研究热点，也是胡方泱投身科研后的工作主旋律。

碰撞造山带，意指两块大陆在会聚的过程中发生碰撞形成山脉。通常在这一过程中大陆地壳会先发生大规模的褶皱和逆冲推覆，一系列地壳楔沿近水平的层间滑脱面拆离开来，相互冲掩叠覆，导致地壳压缩增厚，地表大幅度抬升，从而形成宏伟山系。喜马拉雅山正是新生代（距今约6500万年）大陆碰撞造山的典型实例。映射至我国境内，青藏高原这座蜚声中外的“世界屋脊”，自然也就成了研究大陆碰撞造山带的热点区域和最佳“实验室”。

2017年，我国第二次青藏科考研究项目于拉萨正式启动，而胡方泱的职业成长轨迹恰巧与项目的推进相吻合——彼时正值他从一名初出茅庐的学子蜕变为独立科研人员的关键时期。他积极参与青藏科考的相关工作，获得了一些新发现，并在科考中锻炼成长。与此同时，2019年，胡方泱主持开展了国家自然科学基金青年项目“青藏高原东缘贡嘎山-折多山花岗质侵入杂岩的成因：对地壳流的指示意义”，这也是他科研生涯中一次重要的转折点。

在此之前，学术界一直对造山带的岩浆作用有着一定共识，即研究其机理可为还原造山过程提供重要信息，无数学者也因此开展大量相关研究。具体到青藏高原，前人的研究主要集中在青藏高原南部和北缘，这与这些地区岩浆岩分布广泛密切相关。而针对青藏高原东缘的岩浆作用研究则主要聚焦在印支期（距今2.5亿年～2亿年）上，对于新生代岩浆作用的研究极为有限。“青藏高原东缘研究的核心问题之一是该地区新生代的隆升和地壳加厚机制。由于此地区缺少新生代地壳变形特征，同时具有显著加厚的地壳和高海拔特征，前人提出了多个模型，其中最引人关注的便是‘地壳流’模型。这一模型认为，青藏高原的内部（北羌塘地块）首先发生加厚隆升，随后地壳物质在25～40千米的深部向东流动，导致青藏高原东缘发生加厚隆升。但是，其中最大的问题便是缺少直接的地质证据。”胡方泱解释道。而后，“是否存在长达1000千米以上的地壳内部物质流动”，这个疑问便开始盘桓在他脑海之中。

为找出问题的答案，胡方泱埋首书海，通过整理前人资料发现，青藏高原东缘的岩浆作用具有长时间、多期次的特征；并且主要沿鲜水河—小江断裂和红河—哀牢山断裂发育，其中鲜水河断裂正是被认为是地壳流经过的区域，因此这一地区的岩浆作用不失为一个良好的切入点。

花岗岩作为记录地壳内部组成特征的重要载体，可以反映地壳内部物质组成的特征，若存在大规模的地壳流活动，那么青藏高原东缘的地壳物质组成必然会发生显著变化，那么不同阶段的花岗岩则可能将其记录下来。然而，此前研究主要侧重于年代学和全岩地球化学，对于不同阶段岩浆作用的成因和机制认识明显不足，需要进一步研究不同阶段岩浆作用的岩浆源区、形成温压条件和成因机制。此种情况下，胡方泱决定对青藏高原东缘贡嘎山—折多山的花岗质侵入杂岩进行研究，通过确定不同阶段岩浆的源区特征和岩浆形成条件，了解岩浆的源区和热源随时间的变化，从而探究不同时期地壳的深部热状态和地壳深部成分等信息，讨论岩浆作用的形成机制，并通过岩浆源区特征的时空对比，从岩石学和地球化学角度限定青藏高原东缘是否存在中下地壳流，探讨高原隆升和地壳加厚的机制。

据胡方泱透露，目前项目已临近结题且进展顺利。其间，他与团队主要采用了同位素示踪法对岩石进行定年：通过锆石的U-Pb同位素定年，分析确定了不同类型岩石的形成时代，同时确定了地质事件序列。结果显示，贡嘎山—折多山侵入杂岩体记录了中生代（215～172Ma）和新生代（50～3Ma）两个主要阶段的岩浆作用，且新生代时期有3期岩浆作用，分别为50～30Ma、20～10Ma和5～3Ma。此外，他们进一步分析了不同阶段岩浆的同位素特征，利用锆石Hf-O同位素、斜长石Sr同位素和磷灰石Nd同位素，确定了不同阶段岩浆的源区特征。他们发现，从中生代到新生代时期，这些花岗质岩石的源区并未发生改变，岩浆主要来自松潘—甘孜地块的基性下地壳和变质沉积岩，并没有来自青藏高原内部的物质加入。最后，为确定这些岩石的形成条件，他们利用相平衡模拟和微量元素模拟的方法，模拟了不同源区在不同条件下形成的岩浆成分，并与实际样品进行对比，由此获得了新生代岩浆岩形成的温压条件，得出了青藏高原东缘的地壳加厚和隆升与地壳流无关的结论。不过研究还远未结束，通过进一步研究实践，他们认为软流圈地幔的上涌可能是导致青藏高原东缘抬升的重要因素，而长期的壳源岩浆作用改变了地壳的流变性质，在持续的大陆碰撞作用之下，塑造了青藏高原东缘现今的地质特征与地貌特点。

目前相关研究仍在如火如荼地进行着。对于此次科研成果的预期，胡方泱成竹在胸，但对于自己未来成就的期待，他却谦和恭谨说自己还只是个新人，“未来希望能去到更多的地方，发现更多当初因科研条件有限而没能探索到的问题、现象，我觉得地质从业者就该用脚丈量土地，用心感受自然”。

亲近自然风貌

潺潺流水、荒漠孤烟、奇林怪石、叠嶂层峦……作为一名地质科研人员，胡方泱曾因采集样本而到过许多地方，“看到了很多别样的风景”。但跟常人旅游不同，他们的探索不仅带有工作性质，而且很少涉足人人皆知的胜景，毕竟后天开发的痕迹越浅，离纯天然的距离才越近。因此，这也就不难想象，其团队虽然头顶星光、心中有梦，但也须历经许多风餐露宿、幕天席地的艰辛过程。

一次进藏经历到今天仍令胡方泱记忆犹新。“我们离开时距离西藏新冠肺炎疫情暴发仅有不到半个月”，诚然，新冠肺炎疫情这颗“不定时炸弹”为科研人员带来了诸多不便。初至藏区，胡方泱与团队便已经依照政策完成了第一轮的隔离工作，却没想到完成任务时会恰巧与病毒擦肩。“不过在藏区的任务完成得还是比较顺利的”，而采样地之一——念青唐古拉山，这座藏区神山也为胡方泱留下了极为深刻的印象，“没有在高原上生活过的人，在那里的日子的确是不太好过”，他调侃道。抛开高原反应不说，就算是身强体健的人也会因为海拔的骤然升高而步履沉重、体力不济，何况他们每天还要扛着许多装备和样品，再加上对地形的不熟悉，他们只得求助当地的居民作指路向导，顺便帮助他们进行“安营扎寨”等一系列工作。

那真正是“以天为被、以地为庐”的日子，夜晚睁开眼睛，会有闪耀的群星撞入眼底，到了清晨会被啾啾鸟鸣唤醒。此情景听起来梦幻异常，但对于每天都要集中精神开展研究工作的胡方泱及其团队人员而言，他们并无闲暇欣赏胜景，且随时面临着野外生活的各种意外和气候变化等因素的考验，心中感受五味杂陈。“比如我们曾经在一条河流边扎了帐篷，白天相对喧嚣，河流声就被掩盖下去了，丝毫不觉得什么，可入夜之后就听得异常清楚，害得我一个晚上都没有睡好。”

虽然对于这种会影响工作的小小坎坷有些抱怨，但当被问起是否会再次去罕有人至的地区采样时，胡方泱还是毫不犹豫地表示肯定，“野外采样是我们科研工作前期很重要的一部分，有时候条件是艰苦了一点，但也很有乐趣，后来再回忆起来都是不凡的经历，是我人生中的宝藏。而且我从小就喜欢身处在大自然中的感觉，这或许也算是一种天赋吧”。

回首时光清浅

热爱自然的天赋来源于父母的熏陶，胡方泱的父母所学都是地质相关专业，虽然没有成为专业的科研人员，但职业却都与此有关。因此，即便报考大学时的胡方泱自问并没有明确的兴趣所向，但还是“不由自主地”在志愿表上填了中国地质大学（武汉）的名字。“其实这与我高中时候看过的一部纪录片也很有关系。我依稀记得名字应该叫作《蓝色星球》，讲的就是一些地球的知识，看的时候就觉得简直太奇妙了，如果以后能去探求它的秘密，一定是一件很有意思的事情。”

俗语有言“兴趣是最好的老师”，此言非虚。怀揣着对身处的这颗蓝色星球本能般的好奇，胡方泱一路从武汉考到了北京，进入了许多人都梦寐以求的学府——北京大学（下称“北大”）。进入北大之后，胡方泱的身边围绕着的便都是优中选优的“聪明人”，“北大的学术氛围非常好，我的同学们大多志向明确，也非常努力，而其中有很多人甚至看起来‘毫不费力’——很会平衡生活和学业的关系，学得会也玩得精。我在他们身上好像看到了一个崭新的学习体系，思想上也随之开阔了许多”。此时的胡方泱在踏实上进的性格底色之上，更平添一丝松弛。

正所谓清风徐来，我自盛开。思想上的开阔使得胡方泱的科研之路如入桃源，豁然开朗。在攻读博士期间，他作为研究骨干参加了国家科技支撑计划项目和中国地质调查局项目，并参与完成2项国家自然科学基金项目，研究领域主要涉及碰撞造山带内花岗质侵入体的岩石成因及其反映的造山带动力学过程等方面；并赴美国亚利桑那大学进行了为期1年的联合培养学习，对内华达岩基进行了野外考察，其间得到了米哈伊·杜恰（Mihai Ducea）教授的悉心指导和较高评价。

在毕业论文中，胡方泱以《南秦岭构造带中部花岗质岩浆作用与造山带演化》为题，通过对南秦岭构造带内多个早中生代花岗质侵入体的详细分析，结合野外地质学、岩石学、全岩地球化学、地质年代学和矿物微区同位素等研究手法，确定了南秦岭构造带中段早中生代岩石的时空分布和成分演化，限定了大陆碰撞造山带内花岗质岩石的形成机制；并通过大数据统计学方法计算了秦岭造山带中生代的大陆地壳厚度及其变化，提出在大陆碰撞过程中曾发生俯冲板片自东向西的撕裂断离，最终构建了南秦岭构造带早中生代的演化模型，荣获李四光优秀博士研究生奖。

时光清浅处，一步一安然。胡方泱表示学生时代往往是思维迅敏、灵感迸发的“黄金时刻”，但未来随着科研脚步的深入、岁月的积淀，只要初心不变、志向未改，也定能化钝为利，为地质探索事业持续添砖加瓦。

（责编：关弋）