多彩世界

    从西安到敦煌，全程近1700公里。沿着G30国道，顺着河西走廊，同学们欣赏了边塞绿洲和一望无际的沙漠等异域的自然景观。在所有的自然景色中，独具特色的张掖丹霞地貌给同学们留下了难以忘怀的震撼。

    前往丹霞地貌的当天早晨，天空中云朵挡住了朝霞，这对于野外观测丹霞景色非常不利。即使如此，同学们还是被眼前这前所未见的神奇景色所吸引。亿万年前沉积的地层翘起，裸露出色彩斑斓的层序。这些地层颜色不一，有的深红，有的黄绿，有的发灰，一层一层叠在一起，就像天边的彩虹一样。

    仔细观察，我们就会发现，这些地层基本上是平行排列。刘青松教授告诉大家，当初沉积的时候，水环境比较平静。但是全球气候却呈周期性变化，这就造成了沉积物的来源以及水底环境的改变，最终造成沉积物的染色矿物种类发生变化，从而使地层的颜色也随之变化。

    同学们茅塞顿开：原来这种颜色变化居然代表着地球在漫长的历史中环境的变迁。对于人类来说，这里面每一小层所经历的时间都可能远远超过人类的文明历史。在自然面前，同学们不禁生发出了对自然的敬畏。

    同学们随之提出了第二个困惑——地层为什么会翘起？

    眼前这个地层是典型的向斜构造，这是通过挤压过程形成的。刘教授接着向大家介绍这一过程的由来。原来，张掖这个地方处于青藏高原的东北缘，受到印度板块的碰撞挤压，青藏高原在新生代以来慢慢隆起。这种挤压力也会传播到这个地区，造成这个地区地层变形，形成褶皱。大家通过罗盘测量这个向斜的走向，就会发现其轴向为东南-西北方向，这就说明当时的构造应力应该是西南-东北方向，这和当时印度板块与欧亚板块相撞密切相关。

    关于丹霞地层颜色的变化，同学们刨根问底：到底是什么样的矿物变化造成的呢？

    刘教授并没有直接回答这个问题，而是带领大家在路边采集一些颜色不同的零散样品，带回实验室，希望同学们可以通过实验数据来发现地层颜色变化的规律。

    行程结束，同学们带着好奇的心情来到刘青松教授的专业实验室——海洋磁学中心。这个中心主要用磁学方法来研究地球的演化历史和矿产资源分布。

    沉积物中含有不少的磁性矿物，它们种类不同，颜色也不同。在实验室，同学们首先学会样品预处理。通过研磨，把样品变成均匀的粉末，然后装在样品盒里进行后续测量。

    刘教授给同学们介绍了两种方法。第一种叫做漫反射光谱法。这种方法可以很方便地测量出样品中到底含有多少赤铁矿。赤铁矿就是我们平时所见的红色铁锈，纳米级别赤铁矿的染色能力非常强，样品中赤铁矿含量不同，就会显示出不同程度的红色。第二种方法就是测量样品的磁化率，一般情况下，磁化率越高就表示样品中含有的强磁性矿物（比如磁铁矿）就越高。

    通过测量，同学们发现了一个非常神奇的现象。在科学仪器面前，样品中的染色矿物变化一览无余。通过对比，同学们得出了一个结论：那些红色样品中赤铁矿含量非常高，而发灰的样品，赤铁矿含量就比较低。同时，颜色越红，样品的磁化率也高，这说明赤铁矿和磁铁矿可能是同时产生的。

    南方科技大学教育集团第二实验学校2019暑期丝绸之路游学团成员：

    科学老师：孙志业、王文博

    语文指导老师：于畅

    专家组：刘青松、暴生君

    领队：黄启华、黄启茹

    成员：杨蕙瑛，熊少宇，王嘉奥，刘嘉凡，龙俊宇，吴乐儿，杨子骁，刘笑然，周星宏，张颢龄，谈简博，张辰益，叶知行，余沄鲲。

    游学感受

    杨子骁同学：在这个暑假，我和同学及老师们来到了七彩丹霞去采集矿物样本。回到深圳后，在刘教授的南方科技大学海洋科学系海洋磁学中心，我们测试了样品，非常棒的科学体验，如果有机会，我还想再试一试， 我相信我会做得更好！

    杨蕙瑛同学：刘青松教授带我们认识了七彩丹霞的地形和形成。在七彩丹霞大家采集了不同颜色的样本。在刘教授的实验室，我们首先把采集回来的石头样本研磨成粉，用密封袋装好放在样品盒里进行测量。通过在实验室的体验过程，我们体会到科学既神秘，又富有瑰丽色彩。做过这些实验后，我更加了解科学，热爱科学。

    熊少宇同学：美丽的七彩丹霞山，它们是怎样形成的啊？我们迫不及待的去探究，感谢刘教授给我们讲解并让我们进行测量样品的实验，这样的体验让我更热爱科学，我觉得科学家们太不容易了。

    刘嘉凡同学：游学结束后，我与我的小伙伴们来到了海洋磁学中心测样品。我们打磨土壤样品，装到样品盒子里，然后放进仪器里里面，等了一会就能看到一条绿绿的线一直往上爬，又下落。测完之后，我知道我的样品里有赤铁矿，我还知道丹霞的每一种颜色都对应着不同的矿物，科学真奇妙。

    刘笑然同学： 太喜欢测量样品了，自己动手测量，并解答了心中的困惑，希望以后多有这样的机会。