這一次,要講述的,是南海如何從陸地變成海洋的故事。故事的挖掘者,是正停在香港招商局碼頭的“決心”號大洋鉆探船;故事的解讀者,則是來自全世界各個領域的科學家。
這是第三次南海大洋鉆探,由我國科學家主導,它包括國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃(IODP)367和368兩個航次,共有來自13個國家的66名科學家參加,其中我國科學家為26名。
367航次首席科學家由中國科學院南海海洋研究所孫珍研究員、美國加州理工學院喬安·斯道克教授共同擔任。368航次首席科學家由同濟大學海洋與地球科學學院翦知湣教授、丹麥與格陵蘭地質學會漢斯·克里斯汀·拉爾森教授共同擔任。
14日清晨,IODP 368航次即將起航?蒲腥藛T將用接下來兩個月的時間,繼續(xù)探尋南海海陸變遷之謎。
367航次的驚喜與疑問
“決心”號第三次駛入南海海域,這次聚焦的,是南海擴張之前的大陸破裂。
2015年,以我國科學家為主導提交的IODP第878號建議書——“檢驗大陸裂解期間巖石圈的減薄過程:在南海張裂陸緣鉆探”經(jīng)IODP平臺管理委員會審議通過。“決心”號將用120天的時間,在南海北部水深3000到4000米的深海鉆四口深井,獲取南海張裂前夕的基底,檢驗國際上以大西洋為藍本的海洋形成理論。
其實,這就是在講述南海出生的故事。
IODP 367航次已經(jīng)于4月9日結束,它在南海北部U1499和U1500兩個鉆探站位進行了4個鉆孔的鉆探。“這個航次非常成功地打到了‘胚胎’時期的洋殼,它是一個重要的時間標志。”11日,IODP 368航次首席科學家、同濟大學翦知湣教授告訴科技日報記者。
鉆井打透海底厚厚的沉積層,到達硬石基底,再繼續(xù)往下,打到新鮮的玄武巖。這是個驚喜,也讓人疑惑。因為,在這一站位,科學家原本期待的,是讀到陸殼的故事。沒有料到,鉆出來的,已經(jīng)是洋殼。
“南海從陸地張裂到海洋打開的時間,似乎比我們之前想象的要快。”中國科學院南海海洋研究所特聘研究員、第二次南海大洋鉆探首席科學家林間教授介紹。要了解我們“母親海”南海的生命史,理想的狀況,是“決心”號能在減薄陸殼、過渡帶、洋殼都取到樣品,這樣科學家可以解讀封存于其中的歷史信息,展現(xiàn)南海從出生到成長的完整故事。
不過,這就是大洋鉆探。你無法百分之百確定,鉆頭往下會碰到什么,會取出什么。滄海桑田,時間將無數(shù)秘密掩埋于海底,而解開它,需要勇氣、決心,還要有點小幸運。
第三樂章第二節(jié)
隨著科學家們的登船,南海大洋鉆探的故事,如今已經(jīng)講到了第三章第二節(jié)。
故事的開篇,是1999年同濟大學汪品先院士主持的ODP(大洋鉆探計劃)184航次。當年,林間就曾隨船出?瓶。“那時我們講的是季風的故事。”
2014年,IODP 349航次起航,林間擔任首席科學家。“這次我們講的是南海海盆出生和死亡的故事。”林間說。所謂出生,就是南海海盆大約在三千兩百萬年前開始快速擴張;而所謂死亡,就是在大約一千六百萬年前,南海海底停止了擴張。
提到IODP 349,林間和翦知湣難掩興奮:“我們取得了很突出的成果:我們第一次在中國南海取到了洋殼的玄武巖,分出了南海的中央海盆和西南次海盆‘誰長誰幼’”;鉆探發(fā)現(xiàn)大量紅層和多期次的深海海底濁流沉積,表明南海形成后經(jīng)歷過復雜多變的沉積環(huán)境,深海不曾平靜。
IODP 367和368航次,則試圖追溯南海更為早期的那段歲月。
“地球演變過程是有共性的。通過研究南海的生命史,我們也可以找到邊緣海出生、演化再到死亡的共性。”林間解釋。相比大洋,南海很;但是它麻雀雖小,五臟俱全。南海是解釋地球生命演化規(guī)律的重要窗口之一,它是一個天然實驗室。林間也希望,中國科學家能夠引領對南海這一“實驗室”的探索。
除了能驗證科學理論,讓科學家心馳神往;大洋鉆探,同樣也可能與普通人產(chǎn)生連接。
比如,了解南海北部盆地的發(fā)育史,可以推測深海石油、天然氣水合物的形成機理;而海底沉積層中,藏著數(shù)千萬年來氣候變化的“歷史書”,根據(jù)再造的過去溫度和二氧化碳含量變化,我們可以恢復過去季風演化的歷史,了解地球氣候演變的機制。同時,它對研究地震發(fā)生機制也有幫助,F(xiàn)在,大洋鉆探可以利用海底鉆孔放置地震監(jiān)測設備、進行長期觀測。“新十年的大洋鉆探更加關注與人類生存環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展密切相關的問題,更加關注氣候變化、海洋資源和海洋災害。” 翦知湣說。
(科技日報“決心”號4月13日電)
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