2015年1月4日,由于北查尔斯王子山地区的天气仍不理想,所以通过与科考站协商,我们提前完成了戴维斯站以东大约320 千米的布朗山(Mt.Brown)地区的地质考察。考察队利用澳大利亚现代化的南极考察航空运输网络和天气预报系统,通过有效的组织和部署,在极其有限的时间内完成了该项考察任务。
布朗山地区地质考察是本次南极考察的一项重要任务。已有研究表明,在西福尔丘陵附近存在四个早期演化历史不同的地质体,包括晚太古-古元古代西福尔陆块、太古宙-中元古代赖于尔复合地体、中-新元古代雷纳杂岩(普里兹造山带)和通过冰碛物组成推测的古太古代冰下地块,因而这是解决东南极大地构造演化的关键地区。布朗山是西福尔丘陵以东唯一出露的基岩区,该区至今尚未进行过地质考察与研究。

图1 南极内陆布朗山(刘晓春拍摄)
由于戴维斯站距布朗山地区较远,飞行计划需要进行缜密的部署,有时候可能需要精确到分钟。戴维斯站的站长、后勤保障和气象预报等相关人员也在时刻关注这一地区的天气情况,以便随时安排我们的考察。在等待出发的时候,机场地勤人员对我们的每件行李进行称重,包括相机和个人体重,并估计样品重量,以便于机长对飞机进行配重并保障飞行的安全。一直到下午5点,飞行计划才最终确定,我们将乘坐“双水獭”固定翼飞机前往布朗山。由于“双水獭”只能在冰面上停靠,所以我们需要先乘坐直升机前往位于戴维斯站东北部约30千米的Whoop Whoop机场

登机前对所有行李称重(刘健拍摄)
5点半开始,我们一行5人分两个架次乘坐“小松鼠”直升机前往机场,6点钟“双水獭”固定翼飞机起飞。这架飞机比巴斯勒飞机小很多,但是运货能力明显强于直升机。7点15分,我们顺利抵达了布朗山,虽然在着陆阶段有强烈颠簸,但最终还是在满是雪垄的冰面上安全降落。飞机停稳后,野外培训员James Hamilton先下飞机前去探路,确定雪面安全后,才让我们下飞机。
根据天气预报,飞机在该地区停留时间不能超过2个半小时,我们需要在2个小时内完成所有考察,而布朗山南北方向长度大约有1千米,所以我们明确了分工:刘晓春负责岩石观察、采样和简单记录,刘健负责样品编号,陈虹负责GPS定位和产状测量。在前期准备充足的情况下,考察队顺利完成了从南向北的剖面观察和采样,其中南端和北端地区由于地形原因无法到达,只能放弃。大约晚上9点,机长通过对讲机告知我们天气在变坏,需要加快速度。9点20分,我们全部抵达飞机旁,放置好岩石样品后立刻返航。

考察队员在布朗山地区开展地质考察(James拍摄)

考察队员在结束考察后的合影(James拍摄)
虽然布朗山考察时间非常有限,但通过队员们的密切配合,我们圆满完成了既定目标和任务,共采集岩石样品26件。根据野外地质观察,初步判断布朗山的岩石组成与格罗夫山和埃默里冰架东缘地区比较相近,而与西福尔丘陵-赖于尔群岛地区存在显著差别,可能属于雷纳杂岩的一部分。该项研究工作将对我们重新认识普里兹湾-查尔斯王子山地区的大地构造框架以及普里兹造山带的延伸方向具有重要意义。
考察队员在机场搬运岩石样品(陈虹拍摄)