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南海是怎么成为南海的
2017-6-13 16:51:45   作者:姜泓冰   来源:上海证券报    【字体:
【内容摘要】6月11日,伴随着美国“决心号”钻探船停靠上海南港码头,由中国科学家建议、设计并主导的我国第三次南海大洋钻探,至此圆满完成了两个航次、历时4个月的科学考察任务,这也是国际大洋钻探船首次停靠中国大陆港口。

  科学家们在讨论某站位取出的白云岩。同济大学供图


  6月11日,伴随着美国“决心号”钻探船停靠上海南港码头,由中国科学家建议、设计并主导的我国第三次南海大洋钻探,至此圆满完成了两个航次、历时4个月的科学考察任务,这也是国际大洋钻探船首次停靠中国大陆港口。
  这次钻探,掀开了3800万年前南海一带地球大陆板块分裂奥秘的神秘一角。虽然从南海深处钻取的众多样本还有待深入研究,但第一手资料已经显示,南海大陆岩石圈破裂形式,并不是此前国际学术界普遍认定的大西洋机制。科学家们发现了南海从陆地到深海的沉积证据,也证实在南海演变过程中有过强烈构造运动的深海沉积环境。这些证据,也许将改变南海成因的原有观点,导致东亚和西太平洋演变历史的重新认识。
  钻探了7个站位17个钻孔,总钻探深度达7669.3米——有望打破40年来关于南海成因的观点
  6月12日,国际大洋发现计划(IODP)中国办公室和同济大学在上海召开新闻发布会,介绍了南海新一轮大洋钻探的科考情况及多项重要科学发现。
  第三次南海大洋钻探包括IODP367和368两个航次,自2月8日在香港起航,共有来自中、美、英、德、法、意等14个国家的64名科学家参加,其中有来自国内13所高校和研究所的26位中国科学家。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。拉尔森教授入选我国外国专家“千人计划”,现为同济大学访问教授。
  据翦知湣介绍,这一轮南海大洋钻探聚焦南海扩张之前的大陆破裂,旨在探讨“陆地如何变成海洋”这一基础科学问题,同时也为南海北部油气勘探战略中的关键问题寻求科学答案。
  此次科学家们在南海北部海域一共钻探了7个站位共17个钻孔,总钻探深度达7669.3米,在其中6个站位成功获取2542.1米具有极高科学价值的沉积物、沉积岩、玄武岩和变质岩宝贵岩芯,为航次后续的深入研究打下了坚实基础。6个站位由北向南依次为被动大陆边缘、陆洋过渡带以及早期洋壳,所钻取的新生代沉积层基底,第一次发现南海前张裂和同张裂期的构造、沉积和岩浆活动。钻探结果显示,南海大陆边缘在始新世时已发生陆壳减薄和沉降,在渐新世的同张裂期已处于深水环境,并发生复杂的沉积和深海火山活动,稍后期的岩浆活动已具有典型洋中脊玄武岩特征。
  “南海这种独特的‘非火山型’张裂过程,明显不同于北大西洋伊比利亚—纽芬兰‘非火山型’这一世界典型,揭示了南海不同于大洋模式的边缘海张裂机制。南海的发现丰富了我们的认知,大陆破裂的机制有待重新评价。” 翦知湣说。
  此次钻探还发现了距今3000多万年的始新世深海底栖有孔虫,有望打破40年来关于南海成因的观点:法国人提出印度的碰撞使印支半岛向南突出,推出了南海,原因在北边;英国人认为古南海向婆罗洲的俯冲,拉开了南海,原因在南边。而南海大洋钻探的结果则揭示了南海深海盆由东向西推进的记录,说明原因很可能在东边。这有待进一步研究和验证。
  争取成为IODP的平台提供者,建造自己的大洋钻探船——中国海洋研究正在加速
  “既能下海又能入地的,一类是海洋地质科学家,一类是石油开采者。” 翦知湣自豪地说。而能够让科学家们的“下海+入地”梦实现的,是一艘设施先进的大洋钻探船。
  与其说“决心号”是一艘美国船,不如说它更像一艘国际合作船,足迹遍布全球各大洋,已经向地球深处打下3600多个钻孔,取回几万筒岩芯。科学家们在船上被分成两班,每班每天工作12小时,每次取芯管钻取的岩芯一提升上船,部分样本立刻就会被取样检验,昼夜不息。可燃冰、海底热焰的首次被发现等诸多成果,都得之于大洋钻探。
  国际大洋钻探计划始于1968年,美国、日本、欧盟是其中主力。中国加入该计划不过20年,但在深海研究领域取得的成果和进展令人欣喜:1999年,“决心号”首次驶入南海,执行IODP184航次,实现了中国海区深海科学钻探零的突破,研究的重点是东亚季风变化。2014年,“决心号”第二次到达南海,执行IODP349航次任务,主题是研究南海的海底扩张。2017年,仅相隔3年之后,又一次执行第三次南海大洋钻探任务,由于钻探4口深井的进尺长、难度大,需要用4个月才能完成,于是有了IODP367和368这两个航次。在过去4年里,中国参加IODP“决心号”航次的人数仅次于美国,跃居第二。
  科学家们表示,4次大洋钻探成功获取了反映南海深海盆长期演化历史的岩芯,从海盆如何张裂形成、海底如何扩张,到气候环境和沉积作用如何演变,均取得了一系列的突破性进展。这不仅使南海成为全球地质研究最好的边缘海之一,而且由此建立起的我国具有国际水准的深海研究队伍,正推动我国的深海科学进入深海研究的国际前沿。同时,还推进我国对南海深水油气勘探的理论认识,从基础研究的角度为南海资源开发服务。
  除此之外,中国科学家们还有一个更大的海洋梦想。据介绍,中国IODP“三步走”战略目标已经确定:第一步,实现2至3个以我国为主的匹配性项目建议书航次;第二步,仿效欧洲,争取成为IODP又一个平台提供者;第三步,建造中国自己的大洋钻探船。此轮第三次南海大洋钻探圆满画上句号,标志着中国IODP“三步走”战略目标中的第一步已圆满完成。
  中科院院士、同济大学教授汪品先介绍,半个世纪以来,国际大洋钻探一直是地球科学的最前沿,而当前国际深海研究经费支持发生困难,客观上为我国提供了良机。我国正在推动建造国际第四个大洋钻探岩芯库和实验室,发起和主办大洋钻探新十年(2023至2033年)学术目标的国际讨论,争取2019年主办讨论科学计划的国际大会,与国际学术界共同制定新十年大洋钻探的科学目标,并由此得出对世界第三条大洋钻探船的技术要求。在此基础上,实现中国IODP“三步走”战略的第三步目标,建造国际大洋钻探船,从国际的最高层深海合作中脱颖而出,成为国际大洋钻探的重要领导力量。

 



责任编辑:刘亚琼
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