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“决心”号大洋钻探船上的“元宵期盼”

“决心”号大洋钻探船上的“元宵期盼”

  一轮皎洁的圆月高挂在维多利亚港上空,与鳞次栉比的高楼大厦里幸运28万家灯火交相辉映。元宵之夜,位于香港维多利亚港的招商局码头灯火通明,停靠在码头补给的美国“决心”号大洋钻探船正在进行离港前的紧张作业。

  舒适的船内,充满了宁静浓郁的学术氛围。自从2月8日跟随IODP367航次、参加第三次南海大洋钻探的中外科学家登上“决心”号,记者连日来面对的是一堂接一堂的培训课。从登船注意事项、消防救生演习到每一位科学家的分工分组、熟悉工作场地、培训工作流程、交流学术目标等,环环相扣、有条不紊。

  2月11日,是中国的元宵节。IODP367航次首席科学家、来自中科院南海海洋研究所的孙珍教授,专门下船到码头附近超市里购买了很多汤圆。在元宵节晚上,她邀请了船上30多位中外科学家一起品尝,并向外国科学家们介绍了中国元宵文化。大家一边吃着汤圆一边聊天,“决心”号的餐厅里十分热闹。

  “这是我第一次过中国的元宵节,感到很新奇。”来自美国德州农工大学的IODP367航次项目经理亚当·克劳斯(Adam Klaus)说,“再过两天,决心号就要起航前往南海,我这个航次最大的期盼就是钻探一切顺利,让科学家们高兴而来、满意而归。”

  根据计划,在IODP367和IODP368两个航次,“决心”号将在南海北部三四千米的深海海底,选取四个站位,往下钻探千余米,钻取南海张裂前夕的基底岩石。难度很高、挑战很大,但也令科学家都充满期待:南海大陆边缘的基底岩石到底是什么?

  “我期待第三次南海大洋钻探有更多的科学新发现,最好能在南海的基底岩石之上再次发现红层沉积。”来自同济大学的海洋沉积学家刘志飞教授说,“2014年我参加了第二次南海大洋钻探,有许多令人惊喜的新发现。例如发现了多期海山喷发形成的火山碎屑岩,在南海海盆洋壳钻取了玄武岩,在玄武岩中间还意外发现了红层沉积。如果在南海北部也发现了,那科学意义就会非常重大。”

  第三次南海大洋钻探的科学目标是揭示南海的成因,检验国际上以大西洋为“蓝本”的大陆破裂幸运28理论,揭示“海洋盆地怎样形成”的科学之谜。

  “目前,国际科学界对大陆和大洋之间的过渡带——大陆边缘的结构、演化和发育机制的认识,正在经历一场前所未有的变革。我期待通过南海第三次大洋钻探及航次后的国际合作研究,在南海海盆的生命史研究上取得新突破。”首席科学家孙珍说。

  科学研究认为,大陆岩石圈的破裂一般有两种机制:一种机制从下面起作用,炽热的地幔岩浆上涌,形成大量火山活动造成破裂;另一种机制是从上面起作用,地壳中的深断裂带造成海水下渗,海水和地幔坚硬的橄榄岩发生化学反应后,就会生成强度较弱的蛇纹岩并放热,从而导致大陆板块的弱化破裂。科学家将这种破裂称为“地幔剥露式破裂”。

  目前,通过多次大洋钻探,科学家已在北大西洋发现了一个“地幔剥露式破裂”的证据:西班牙岸外的“伊比利亚大陆边缘”和加拿大的“纽芬兰大陆边缘”,在白垩纪的时候曾经连在一起,后来由于地幔的蛇纹岩化机制,造成了大陆破裂,中间产生了大西洋。

  但这是全世界的“孤例”。地震波研究发现,位于南海北部的大陆边缘,与北大西洋的“大陆破裂蓝本”有着相似地质特征,洋陆过渡带可能孕育了剥露的蛇纹岩化地幔。

  “如果‘决心’号在南海北部陆缘发现了蛇纹石化地幔,这将证明北大西洋的蓝本并不是唯一。地球上在漫长的海陆变迁过程中,弱化的岩石圈可能将水引入地幔,这可能是大陆解体期间一种常见的过程。”孙珍说,“如果没有发现蛇纹石化地幔,也具有重要意义。因为这将是大洋钻探第一次证明还有另一种大陆破裂机制,这也是我最期盼的。”

  元宵节这天,香港中文大学理学院杨宏峰教授还带着5岁的女儿和一批学生来到“决心”号参观。在参观过程中,记者听到他对活泼可爱的女儿杨清雅说:“好好看,等到你长大了,我们就会有自己的大洋钻探船。”中国早日拥有自己的大洋钻探船,这也是“决心”号上所有中国科学家的期盼。