深耕構造與古地理 書寫第三極科研擔當
在青藏高原北部無人區，寒風裹挾著沙粒割過臉頰，稀薄的空氣讓每一步前行都格外沉重，而第二次青藏高原綜合科學考察研究項目團隊的隊員們正是在這里的陡峭山壁間穿梭采樣，為獲取理想樣本反復往返。
巍峨的高山如何記錄地質構造的歷史？神秘的季風怎樣參與地形地貌的變遷？廣袤的高原對全球氣候發揮著怎樣的作用？對青藏高原演化與環境變化的探索吸引著一代代高原科考人的腳步。
蘭州大學地質科學與礦產資源學院戴霜教授是第二次青藏高原綜合科學考察研究專題負責人之一，其團隊圍繞第二次青藏科考第七任務“高原生長與演化”下設的第四專題“碰撞以來古地理格局與構造地貌過程”，開展了高原北部河西走廊-祁連山-柴達木-昆侖山及高原東南部地區新生代古地理與荒漠化過程綜合科學考察工作。
再登高原，開啟新征程
戴霜與青藏科考之間難以割舍的深厚聯結，早已深深扎根于蘭州大學五十余年的青藏高原科研傳承中——從李吉均先生深耕冰川地貌演化，到方小敏院士聚焦高原隆起與環境變化，蘭大人對高原的探索從未停歇。戴霜到蘭大工作后，便接續這份學術使命，專注于青藏高原隆升與資源環境效應研究，而國家對青藏高原的生態屏障、亞洲水塔功能及資源稟賦等核心問題的認知需求，更讓他堅定了深耕這一領域的決心。
此前，他曾針對高原北部構造與氣候環境演變、礦產資源開展了多年的研究，積累了豐富的第一手資料，還于2017年作為共同負責人牽頭申報并獲準立項國際地球科學計劃項目IGCP652（2017-2023），作為中方負責人組織30多位研究人員開展地質年表修訂研究，構建了更為廣闊的國內國際合作渠道，為青藏科考積累了扎實的跨學科研究經驗，奠定了堅實的基礎。
這份歷經多年打磨的跨學科積淀，恰好與國家深化對青藏高原科學認知的迫切需求形成呼應。第一次青藏科考初步摸清了高原基本現狀，2000年前后的國土資源大調查也積累了豐富的基礎數據，但這些工作多以調查性、公益性為主，在系統性深化研究方面仍存在短板，第二次青藏高原綜合考察研究項目的啟動便應運而生。
“第一次科考和國土資源大調查讓我們了解了高原的現狀和部分礦產資源情況，但對于一些大的地質事件、氣候環境事件是怎么發生的，青藏高原及周邊地區對它們是如何響應的，青藏高原形成后對全球的具體影響是什么，這些核心問題我們都還不清楚。”戴霜解釋道。
與第一次科考相比，此次科考涉及領域更加廣泛，涵蓋地質、礦產、環境、生態、人文等多個方面。戴霜團隊聚焦的古地理格局研究方向，核心目標十分明確：“一是搞清楚新生代以來青藏高原及周邊的古地理格局變化，二是聚焦構造地貌要素，細化山體抬升、侵蝕的過程，更關鍵的是探究全球重大構造氣候事件在青藏高原的響應，以及青藏高原對全球構造氣候的反饋作用。”
野外調查現場
青藏高原地域遼闊，并非所有區域都適合開展科考。相較于擁有板塊碰撞帶的青藏高原南部，青藏高原北部昆侖山—祁連山地區，發育一系列巨型山系如昆侖山、祁連山、阿爾金山等，南接高原腹地可可西里—巴顏喀拉山一線，北鄰塔克拉瑪干、騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠等關鍵區域，遠離南部板塊碰撞核心，處于碰撞遠程影響區。
所以該區域新生代地質構造相對單一，主要是整體抬升和區域斷褶活動，巖石變質作用弱，大部分巖石能保留原始模樣，沒有碰撞帶復雜構造的疊加干擾，且柴達木、河西走廊等盆地地層連續完整，為追溯山體抬升、構造演化脈絡提供了清晰樣本，為研究構造現象提供了有利條件。??“這里還是西風與季風的交界地帶，山河相間，生態環境脆弱，氣候或地貌稍有變化，生態系統便會隨之改變，是研究地理演變的天然實驗室。”戴霜解釋道。
另一處重點考察區域則集中在藏東南橫斷山和三江地帶。該地區是南亞季風深入高原的主要通道，南北走向的山系與季風風向一致，使其成為研究季風氣候效應的典型區域。同時，藏東南地區作為南亞季風的必經之路，氣候濕潤，與北部的干旱環境形成鮮明對比，這一差異為研究不同氣候背景下沉積物的搬運和沉積規律提供了寶貴樣本。
而他們的研究陣地，也不止于高原群山，實驗室分析同樣是解鎖地質密碼的關鍵。實驗室里，團隊運用多種先進研究方法開展了系統分析。為在沉積盆地中建立完整的地質年代序列，團隊運用了蘭州大學最早系統開展的磁性地層學方法，該方法在相關研究中具有獨特優勢；在構造地貌研究方面，采用宇宙成因核素測年法，能準確測定地質體的埋藏和暴露年代；此外，環境磁學、生物標志化合物等成熟的先進研究方法也被廣泛應用。
聚焦前沿，貢獻新方案
“我們現在算是圓滿完成任務了。”戴霜說。
截至目前，戴霜教授團隊在第二次青藏科考中取得的主要成果可以歸納為四個方面：一是完善了高原北部的地層年代框架；二是查明了從漸新世和中新世的柴達木的古氣候古生態環境情況；三是查清楚了藏東南地區大江大河的演變過程；四是在集成所有研究成果的基礎上，編制了5張不同時間段的青藏高原古地理圖。這些成果對于“高原生長與演化”這一核心任務提供了強有力的支撐。“我們在青藏高原的北部和東南部這兩塊兒地方有了比較多的發言權。”戴霜說。
除了理論層面的突破，該研究成果也在生態保護、資源勘探與防災減災等多個領域得到實際應用。
在生態保護領域，成果為國家重大戰略規劃提供了直接科學支撐。根據《國家公園空間布局方案》，國家將于青藏高原布局13個候選區，形成青藏高原國家公園群。戴霜教授團隊編制的5張不同時間段的青藏高原古地理圖，即可對此提供直接參考。
2019年9月，習近平總書記在鄭州主持召開黃河流域生態保護和高質量發展座談會并發表重要講話，并強調“黃河流域生態保護和高質量發展是國家重大戰略”，“黃河上游要以三江源、祁連山、甘南黃河上游水源涵養區等為重點，推進實施一批重大生態保護修復和建設工程，提升水源涵養能力”。
“因而，在推動黃河上游水源生態保護修復的同時如何兼顧經濟社會發展？成為一大難題，如何破題是關鍵所在。”戴霜說。在科考項目執行期間，研究團隊有關古地理演變的成果剛好能夠為此提供幫助。于是，他們運用該成果為黃河上游的一條支流制定規劃，即通過模擬自然背景下的河道與環境演變趨勢，在此基礎上評估人為干預的合理路徑。“這一規劃經省委省政府審批，被納入到甘肅省‘十四五’規劃的‘生態保護’專項。”戴霜說。
在資源勘探方面，項目成果還闡明了山體抬升的時間和幅度，這可以直接用于指導高原北部資源潛力的認識和勘查工作的部署。“我們做的工作，對于研究山體什么時候抬升，抬升到多大程度，有多少礦產資源被剝蝕掉了，或者說我現在要找的礦還有多深，有直接的作用。”
此外，該項目成果也對防災減災具有直接價值，可為地震及其他地質災害的研究與預警提供基礎支撐。
提及此次科考項目與國內外同類研究相比具有的獨特優勢，戴霜說：“我們的研究手段和產出成果，相當于為全球高原演變的演化研究，提供了中國經驗。”他解釋道，以往相關領域的研究往往各自為戰，“古氣候、古生物、古地貌等領域之間缺乏整合”，而此次科考，項目團隊“把所有工作及時整合起來了”，研究手段和產出的成果也更系統、更深入。
迎難而上，譜寫新篇章
“遇見的困難那可就太多了。”戴霜說。
在高原，平均海拔超4000米，氧氣含量僅為平原的60%左右，高寒缺氧不僅易引發高原病、限制人體機能，還會干擾精密儀器運行；有些區域晝夜溫差可達30℃以上，嚴寒漫長、強風暴雪頻繁。
回憶起野外的研究生活，地質科學與礦產資源學院博士生張兆斌說：“我們當時只能居住在工人修路后廢棄的彩鋼房里面，晝夜溫差極大，在五六月份晚上要蓋棉被，睡睡袋燒爐子過夜。”
彩鋼房里的住宿如此艱苦，荒漠中的野外作業亦顯不易。青藏高原東北部遍布荒漠，地表鮮有植被，連低矮灌叢都稀疏難尋。烈日當空時，毒辣日光毫無遮擋地炙烤大地，無半片樹蔭可避。隊員們需要頂著灼人熱浪俯身作業，汗水浸透衣衫仍專注取樣，不敢有絲毫懈怠。
古地磁采樣
而這，僅是他們工作的一個縮影。隊員們每日肩扛幾十斤樣品穿行于狹長山溝，需小心翼翼避開崖壁和亂石；高原天氣多變，烈日與寒風交替侵襲，蚊蟲更是肆虐，即便身著防護裝備也難避叮咬。從清晨八點半到傍晚五六點，高強度作業后疲憊不堪的隊員們，還需堅持“今日事今日畢”，連夜整理分類樣品、做好記錄，確保后續實驗順利開展……
“上高原做考察，本身就是在艱苦地區工作，條件肯定差，但大家都沒有怨言。”除了自然環境的嚴苛考驗，多學科協作中的磨合也充滿挑戰，談起這些，戴霜感慨萬千，“因為是多學科集成，每個課題組都要互相協調，野外考察時也是幾個團隊一起行動，遇到不同觀點還要耐心融合，這都是對我們的考驗，但大家都做到了。”
戴霜在野外開展調查
即便困難接踵而至，團隊始終以嚴謹治學的態度直面挑戰，從未退縮。“其實按照經驗和技術要求，一米一個樣就可以獲得好的磁性地層結果。”戴霜始終秉持著地質工作需做細、做實的理念，“但我們為了加大分辨率和精度，往往會采半米一個樣，遇到復雜的沉積地層，還得進一步加密。”
若將這個項目比作一棵樹，科研成果是繁茂的枝葉，團隊努力是挺拔的枝干，那么它的深根則牢牢扎在“學校與國家托舉”的肥沃土壤中。
“我們不僅用了學校地礦院、資環院的重點實驗室，還聯合中國科學院西北院、甘肅有色地勘局，申請成立了自然資源部黃河上游戰略礦產資源重點實驗室，為后續研究搭建了更好的平臺。”戴霜介紹道。
扎根西部，眺望新未來
在戴霜團隊的青藏科考項目中，每一位參與者都用實際行動展現了蘭大人扎根西部、服務國家的奉獻擔當和認真負責的工作態度。
戴霜在野外調查中指導學生
作為項目的核心組織者，戴霜始終堅守在科考一線。從方案論證到野外統籌，再到數據分析，他全程參與、親力親為。“我到蘭大工作后，就一直做青藏高原演化和環境變化的工作，這是我們的擅長領域，有四五十年的積累，從李吉均先生那一代就開始做冰川地貌演化研究，我們有責任把這個工作傳承下去。”正是這份責任感，讓他帶領團隊在艱難環境中不斷前行。
科研的火種被無數人接過，中青年教師身先士卒，帶領研究生穿越無人區；老一輩科學家用豐富經驗為年輕一代保駕護航，傳承著科研人的情懷與擔當；學生們也不負眾望，在科考實踐中快速成長。
“整個項目里參與的研究生有三百多人，提交的博士、碩士論文接近兩百篇。”戴霜欣慰地說，“學生們在野外采樣、實驗室分析中得到了充分鍛煉，很多人畢業后繼續從事青藏高原相關研究。”通過該項目，團隊培養出了國家級人才4人、省部級人才8人，出站博士后13人，畢業博士、碩士研究生152人，為相關領域儲備了堅實的人才力量。
因這份責任，為這份熱情，他們走上高原，爬上高山。
對于蘭州大學和蘭大人而言，服務西部發展是與生俱來的使命與責任。“我們在西部，就應該做西部文章、創世界一流，這是責無旁貸的。”戴霜堅定地說，“我們不僅要把西部的工作做好，還要有引領性，讓國內外的研究者都來關注西部、研究西部。”這種扎根西部的信念，貫穿了項目始終，也成為蘭大人代代相傳的精神內核。
多年來，團隊成員頂風冒雪、跋山涉水，足跡遍布祁連山、柴達木、橫斷山等多個無人區。高寒缺氧、地形復雜的野外環境并未阻擋團隊的腳步，蘭大人的足跡深深印在第三極的土地上。扎根西部，不僅是地理選擇，更是責任擔當。
“通過幾代人的努力，我們已經形成了蘭州大學青藏高原隆升與資源環境效應的研究范式，我希望青藏高原研究作為蘭州大學的特色，會越做越好。”談及未來，戴霜沉穩而堅定。他的團隊也始終朝著這一目標穩步邁進。也許在不遠的將來，那些見證歲月滄桑的雪山、充滿未解之謎的高原、難以勘測的地脈……所有未知與模糊的領域，終將被人類逐步揭開神秘面紗，而這其中，定然不會缺少蘭大人的身影，他們將繼續以雪山為證、以科研為刃，為國家生態安全、資源保障貢獻更多蘭大力量。
野外調查途中合照
來源：蘭州大學黨委宣傳部（融媒體中心）