探究大陆地壳奥秘的地质人——记西北大学地质学系教授龙晓平

□ 徐芳芳

板块运动、地壳演化、克拉通盆地……在普通大众看来，这些关乎地质学发展演变的词语既熟悉又陌生。熟悉感源自早年对地理课本的记忆，陌生感则在于它们与实际生产生活之间的距离。

人们普遍知道的是，地壳并非“铁板一块”，不论是大洋底下的岩石层还是大陆地表下面的岩石层，皆是由一块块大板块构成。随着历史向前推进，早期板块之间或碰撞、或堆积、或分离，逐渐演化形成了山川、丘陵、盆地等具有代表性的地质结构。如今大多数人虽然身处大陆，但却甚少理解地质演化过程，而溯古探究地壳发展的亿年奥秘，是一众地质学研究者长期以来孜孜以求的目标。

作为其中的一份子，西北大学地质学系教授龙晓平致力于大陆地壳形成演化研究，深谙其中的地质演变关系。他表示：“早期大陆的形成演化及其构造机制一直是固体地球科学的基础与前沿科学主题，对于深入认识太阳系类地行星和地球的起源与发展、理解现代地球过程、预知地球未来的演变都有重要意义。”

踏百川行臻善路

1997年，机缘巧合之下，龙晓平进入了西北大学地质系“基地班”。当时的他对地质研究一知半解，并不清楚被誉为西北大学王牌专业的地质学有何傲人之处，单纯地凭借逐渐摸索，培养了专业兴趣。忆起那段经历，他表示自己的运气比较好，能够在优秀的师资力量和资源平台的支持下学习，可以从课本理论和自然实践中收获鲜活的知识、经验。

在大学里打下了坚实的基础，生于陕西、长在陕西的龙晓平想要去北方走一走，离开家乡去看看印象中的林海雪原。保送到吉林大学，师从当时的地球科学学院院长金巍教授，他对恩师的栽培和照拂感念于心。随后他前往中国科学院广州化学研究所攻读博士学位，并在导师孙敏教授和袁超研究员的引荐下多次前往香港大学访问交流。那几年的时间内，两位恩师言传身教、谆谆教诲，伴其成长，培养了他独立科研的思考与能力……

工作以后，龙晓平开始从事青藏高原的研究工作。他清楚地记得，自己跟随王强研究员踏进藏北无人区，冒着被野牦牛、野狼攻击的风险展开项目调研。不过，令龙晓平印象深刻的还不是潜在的野兽攻击，而是5000多米高海拔带给人的窒息感。“我们是4月初到的，冰天雪地，并且因为高原反应造成了严重缺氧，刚开始4天压根没有办法休息。彻夜头疼，睡不着觉，白天太阳一出来我们又立马‘精神’地去工作了。一个月的时间，我头上冒出了不少白发。”如今，即便在高原地区搭帐篷已经成为家常便饭，但龙晓平坦言，严重的缺氧症状仍是他们每每深入高海拔区域需要克服的首要难关。

因工作需要，他们无法像游人一般背着氧气罐观光，在高原上行走，完全依靠毅力对抗生理上的痛苦。为了尽快完善早期大陆的形成演化及其构造机制理论体系，龙晓平及其团队深入挖掘不同类型大陆地壳演化差异，面对早前寒武纪地质记录的复杂性、大部分克拉通地质记录的不完整性，加之现代技术水准的数据资料和研究覆盖程度不足等问题，揭示了塔里木克拉通型大陆地壳早期形成过程和中亚造山带型大陆地壳侧向生长机制，为探究大陆地壳演化规律提供了依据。

聚焦碰撞造山的神秘过程

在大陆地壳的生长过程中，新生的地壳物质对于大陆地壳金属矿床的形成有着至关重要的作用。铬、镍、铜等金属矿床的发现数量，在造山带中尤为显眼。以青藏高原为例，尽管已经发现了大量的金属矿床，但对于这些金属矿床与大陆地壳生长之间的关系的研究仍旧相对匮乏，制约了成矿机制及进一步的勘探研究。

龙晓平说，开展碰撞造山带型大陆地壳生长机制研究，将提升我国大陆地壳生长领域创新研究能力，间接促进相关金属矿床成矿机制和野外勘察布局，有助于我国矿产资源战略安全。依托大陆动力学重点实验的大力支持，他率领团队针对增生型造山带的拼贴聚合过程和碰撞型造山带碰撞造山过程进行深层次探究，旨在明确相关过程的大陆地壳物质组成和演化过程。

“东—西构造带作为分隔我国南北大地构造的重要界限，是由秦岭、祁连和昆仑造山带构成的庞大碰撞造山系，是古特提斯洋演化的产物。”以东—西构造带大陆地壳早期演化为切入点，在针对秦岭造山带、祁连造山带和西昆仑造山带早期大陆地壳的起源和东—西构造带前寒武纪地质演化过程两大关键科学问题攻关过程中，龙晓平所在团队开展了大量的野外调研和室内分析测试工作，同时运用精准的仪器设备，配合有效的人员分工，从而进一步保障数据的准确性、项目成果的可靠性。工作开展至今，两年多的时间里，他们初步总结了已有的测试结果和研究成果，通过对系列问题的解答促进了东—西构造带的早期构造演化的研究。

不断深化东—西构造带大陆地壳早期演化研究，龙晓平表示会持续跟进，争取在几年内看到切实有用的研究成果。在预计成果计划书中，“揭示南、北秦岭早期演化差异，制约整个秦岭造山带早期大陆地壳的起源和早期构造演化过程；揭示西昆仑造山带中南、北昆仑早期大陆地壳形成时代，制约西昆仑造山带内前寒武纪地质体的构造亲缘性，恢复该造山带早期大陆地壳的起源和早期构造演化过程……”均被这样详实地记录着。从秦岭造山带、祁连造山带和西昆仑造山带早期大陆地壳的起源研究角度而言，每一项工作内容都有了更加明确的目的，系统性的分工也在一定程度上保证了各项研究内容的完成和总体研究目标的实现。

紧抓大陆地壳的不同类型

除了造山带型，大陆地壳还有一种名为克拉通型的存在。

克拉通的官方定义为，大陆地壳上的古老而稳定的部分，常与造山带相对应。通俗一点来说，它是存在于大陆内部的稳定区域，同其周边活动性区域有明显差异。

考虑到大陆地壳组成的区域性差异特点和演化过程的阶段性特征，以及大陆地壳形成、生长与再造过程等研究的复杂程度，面向塔里木克拉通东部和北部，以及中亚增生造山带的南部地区和青藏高原东南部地区，龙晓平利用岩石学、岩石地球化学及同位素年代学重点探讨了克拉通和造山带两种类型的大陆地壳形成与演化过程。

围绕大陆地壳演化，龙晓平的研究揭示了塔里木克拉通型大陆地壳的形成过程，进一步得出南疆克拉通型大陆地壳的形成、生长及再造过程，提出了敦煌地块是塔里木克拉通不可分割的一部分；揭示了北疆中亚增生造山带型大陆地壳的侧向拼贴过程，并制约了阿尔泰—蒙古、伊犁—中天山地块形成过程和东准—西准地体古生代构造属性，促进了北疆成矿背景研究；明确了板片断离和碰撞后拆沉导致的幔源岩浆加入是青藏高原碰撞造山带型大陆地壳生长的重要机制等。系列成果促进了不同类型大陆地壳形成和演化过程研究，深化了外界对该研究的系统认识，具有重要的学术参考价值。

多项工作受到国家及省部级课题项目资金的支持，相关成果论文被同行广泛引用，龙晓平也因此被邀请参加了新疆矿产资源战略研讨会，陆续承担数项课题的研究工作。2015年，他更是凭借突出的研究工作拿到国家优秀青年科学基金项目。“外界给予的肯定和荣誉是通过研究队伍每个人的努力和刻苦换来的，同时在机遇方面，我们感谢研究所和学校的资源平台及国家的政策帮扶。”在龙晓平看来，随着时间的推移，成果的积淀会越来越多，所以在奖项和荣誉方面，他更顺其自然。

瞄准攻关任务，一心扑在学科建设和研究发展之上。在合作实验室的帮助下，龙晓平负责筹建了国内第二家超低含量的Re-Os同位素分析实验室，并与中石油、中石化一些单位计划合作开展黑色页岩、沥青、原油的Re-Os同位素定年研究。在两三年内，他和他的团队计划将该方法应用于鄂尔多斯、塔里木和四川盆地的油气成藏研究，旨在加强相关沉积盆地的油气资源勘探。同时基于传统观点认为的“前寒武纪难以形成有规模的油气藏”，针对四川安岳气田这一打破常规的事实，他率领其团队成员聚焦早期沉积记录，引入Re-Os-Mo等同位素体系，旨在揭示有机质形成与大陆古环境变化和生物群落演变的内在联系。

团队建设与人才培养齐头并进

深入地质学研究的十几年来，龙晓平始终坚信早期板块构造和地壳形成研究的重要价值，想要引进最先进的年代学工具探究早期大陆板块的形成时间、形成条件。“我们瞄准的问题是不同的大陆地壳的形成与演化差异，它们的内在机制又是什么？”

而在任务目标和仪器设备准备就位的同时，龙晓平特地强调了团队建设和人才培养对于科学研究发展的意义。“不管是我负责的国家重点实验室团队还是学校创新团队，队伍的协作精神一定要有。围绕一件事情，各干各的肯定不行，大家需要向心力，也需要有奉献精神。团队凝聚起来的效率势必会比个人的效率高得多。”

地质学作为西北大学的传统优势学科，同时也是学校“十三五”期间“双一流”建设中“一流学科”重点支持学科，但学校的地质学学科的发展其实并不平衡，“学校构造地质和古生物两大分支学科发展迅速，相比之下岩石学、前寒武纪地质、地球化学等分支学科发展较慢”。为了促进和发展相关学科和科研领域，龙晓平密切自身人才队伍建设和培养工作。

团队部分成员合影

“我出身农村，家庭条件一般。硕士期间，导师了解情况后用自己的微薄收入给我买了一台电脑，也使得我有了更多的机会接触到网络。后来在从事科研的过程中，事实证明，电脑对于我后来的学习和发展特别重要。”恩师的言传身教，使龙晓平的身心受到了很大的影响。而今身为学生引路人，他给予了学生充分的成长机会和空间，不断向社会输出优秀的专业人才。他说，自己压力大一些不要紧，累一点也没关系，希望通过自己的努力能够给予更多学生接受研究生教育的机会、给研究生提供更好的科研及生活条件。

作为实验室的学术带头人、创新团队的领导者，龙晓平已经组建了一支15人的青年研究队伍，其中包括教授3人、副教授3人、讲师2人、在读研究生10余人。他们之中有国家优秀青年科学基金项目获得者，有陕西省“百人计划”引进人才，有陕西省高校杰出青年人才……年轻化的团队将集成创新视为己任，队内成员专业结合密切，涵盖岩浆岩、变质岩、沉积岩、构造地质学、元素与同位素地球化学等多学科。

“我们目前的研究领域比较复杂，主要包括早期阶段的板块构造演化，早期大陆地壳的形成、演化和古环境变迁3个重要方向。”为发挥团队优势，龙晓平表示，未来他们会进一步巩固已有的研究成果，针对多地区的特性设计不同研究方案，扎实完成早期大陆演化及早期板块构造的相关研究。与此同时，在积极开展古环境变迁研究方面，他也会带领创新团队力争在崭新的领域有所收获。