8日,“决心”号大洋钻探船停泊在香港招商局码头 新华社发
在地球漫长的历史岁月中,海洋与陆地“分久必合、合久必分”。海陆如何变迁、沧海如何变成桑田?这一巨大的自然之谜吸引全球科学家不断探索。
8日,来自中国、美国、法国、意大利、挪威、日本、印度等国家的33名科学家,在香港的招商局码头登上美国“决心”号大洋钻探船,即将奔赴南海,探寻地球海陆变迁之谜。这也标志着我国科学家主导的第三次南海大洋钻探正式拉开序幕。
第三次南海大洋钻探包括国际大洋发现计划(IODP)367和368两个航次,共有来自13个国家的66名科学家参加,时间长达4个月。367航次首席科学家由中国科学院南海海洋研究所孙珍研究员、美国加州理工学院乔安·斯道克教授共同担任。368航次首席科学家由同济大学翦知湣教授、丹麦与格陵兰地质学会汉斯·克里斯汀·拉尔森教授共同担任。
除两位首席科学家外,我国还有24位科学家参加第三次南海大洋钻探,代表着我国在南海地质与地球物理研究的最高水平。
始于1968年的国际大洋钻探,是世界地球和海洋科学领域规模最大、历时最久、影响最为深远的一项国际科学合作计划,也是引领当代国际深海探索的重要科技平台。半个多世纪以来,大洋钻探所取得的科学成果,证实了海底扩张、大陆漂移和板块构造理论,极大地推动了20世纪地球科学革命。
我国于1998年加入该计划以来,以南海为重点,先后设计和主导了两次南海大洋钻探。通过深海钻探获取的科学研究样品,揭示了南海气候演变和海盆形成过程,为研究边缘海构造和环境变化规律提供了宝贵资料。
在前两次南海大洋钻探的基础上,第三次南海大洋钻探将聚集于南海扩张之前的大陆破裂,回答“为什么陆地会变为海洋”的科学问题。计划在南海北部水深三四千米的深海海底,选取4个站位,往下钻探千余米,钻取南海张裂前夕的基底岩石,揭示南海的成因,检验国际上以大西洋为蓝本的“大陆破裂”理论,揭示“海洋盆地怎样形成”的科学之谜。
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“决心”号堪称深海研究“航母”
美国“决心”号大洋钻探船全名为“JOIDES·决心”号,是世界上最先进的大洋钻探船之一。建造于1978年,经过2001年的改造更新,“决心”号成为21世纪国际大洋钻探的主力。
“决心”号船长143米,宽度21米,排水量1.86万吨,能在海上连续航行75天。船上最醒目的装置是45米高的钻塔,船载直立起重机最大高度可达61.5米,最大钻探水深8235米,能在海底以下钻进2000多米。
船上还拥有1400平方米实验室,可供沉积学、岩石学、古生物学、地球化学、地球物理、古地磁等专业的科学研究。实验室配备电子扫描显微镜、X射线荧光计、X射线衍射计、气相色谱仪、热解分析仪等诸多先进仪器,堪称一座国际合作的深海研究“航空母舰”。
本组稿件均据新华社
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前两次钻探绘出了“生命地图”
这一次要找到
南海形成的最早源头
如果将地球的形成与演化比作一部“天书”,南海就是最精彩的篇章之一。我国科学家共主导了三次南海大洋钻探。
首次钻探 “回眸”2000多万年气候演变
1998年,我国正式加入国际大洋钻探计划以后,同济大学汪品先院士争取到第一个南海钻探航次。1999年春,“决心”号大洋钻探船首次驶入南海,在6个深水站位共钻了17口钻孔,取得高质量岩芯总计5500米。“南海天书”的一些篇章渐渐呈现在眼前。例如,通过获取深海沉积记录,首次“回眸”探讨了2000多万年以来气候周期性的演变;发现大洋碳循环的长周期,揭示了气候周期演变中热带驱动的作用;取得南海演变的沉积证据,证明海盆扩张初期已经有深海存在。
二次钻探 绘制出“生命地图”
2014年,我国科学家主持了第二次南海大洋钻探。通过深入“解读”来自南海海盆的珍贵样品,我国科学家已经绘制出南海的“生命地图”:南海东部次海盆“出生”于约3300万年前,“死亡”于约1500万年前;西南部海底“出生”于约2300万年前,“死亡”于约1600万年前。此外还发现:南海在形成过程中有多期大规模火山喷发,南海深海盆有反复变化的沉积历史等。
本次钻探 力争钻到最早源头
与前两次相比,第三次南海大洋钻探目标更深、难度更大,两个航次均聚焦于南海扩张之前的大陆破裂,力争能钻到南海张裂前夕的基底岩石,从南海形成的最早源头研读“南海天书”。
南海是我国的“母亲海”。据中国科学院南海海洋研究所特聘研究员、第二次南海大洋钻探首席科学家林间教授介绍,大约在4000万-5000万年前,我国大部分地区还是干旱少雨的一片荒漠,东亚季风以及南海的形成,给这片大陆送来了丰沛的雨水,焕发了勃勃生机。
研读“南海天书”还对了解整个地球“生命史”具有重要学术意义。太平洋西部边缘有众多的边缘海,东部的边缘海却较少。以南海为样本,解读这一重要而奇异的科学问题,可对研究地球的板块演化有重要意义。
责编:李春