南海第二次大洋钻探首获多项重大发现

2014-4-03 09:15 来源: 中国科技网-科技日报
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  记者2日从设在同济大学的国际综合大洋钻探计划中国办公室获悉,由中国科学家建议、设计并主导的新十年科学大洋钻探首航——“国际大洋发现计划”349航次(IODP349航次)在历经62天紧张而忙碌的科学钻探后,于3月30日在台湾基隆港靠岸,标志着南海第二次大洋钻探圆满结束。

  IODP349航次共同首席科学家、同济大学海洋与地球科学学院教授李春峰表示,南海第二次大洋钻探首次获取了南海中央水深4000米深海海盆的岩芯纪录,仅从船上的初步分析看,就已获得多项重大新发现:

  一是首次获得南海形成年龄的直接证据。迄今为止,南海的形成过程和年龄都是根据地球物理探测间接推断的。此航次首次突破软性沉积岩,钻取到海底扩张时期形成的硬性玄武岩,并在南海东西两大海盆都获得了非常新鲜的洋壳玄武岩样品。由此,科学家们可精确确定海盆扩张时代与岩浆活动过程,并初步标定南海东西两大海盆的年龄。

  二是发现南海形成过程中有多期次大规模火山喷发。钻探发现的多层玄武岩和多层火山碎屑岩,说明南海扩张形成的晚期曾有多期强烈的火山活动,南海的不少岛礁,其实就是覆盖在海山上的珊瑚礁。此项发现为研究海山的形成原因,以及海底如何停止扩张提供了全新线索。

  三是发现南海深海盆反复变化的沉积历史。南海是个边缘海,周边陆地和岛屿送到海洋里的大量沉积物,最终归宿就是此航次所钻探的深海盆。在那里,科学家们发现大规模浊流沉积与多期次钙质超微化石沉积交替出现,而在大洋玄武岩基底上,科学家们还发现了数十米厚的黄褐色泥岩,这表明,南海形成之后经历了复杂多变的沉积环境,为研究南海乃至西太平洋的演变历史提供了宝贵证据。

  李春峰说,尽管早已知道南海形成的奥秘就隐藏在深海盆地之下,但受科技条件限制,长期以来南海的深海盆地一直是科学考察的盲区。近三四十年来,对于南海大陆架和陆坡海底各国已经进行了大量科学考察,所打的石油钻井也超过了四千口,然而,南海中央水深超过四千米的深海盆地却从未钻探。IODP349航次正是第一次利用国际最先进的钻探技术,探索了南海深海盆地的演变历史。

  据了解,南海第二次大洋钻探一共完成了5个站位的取芯,如同在南海海底打下5颗“金钉子”,科学家们获取了具有极高科学价值的岩芯,同时还完成了2 个站位的地球物理测井工作。IODP349航次钻探总深度为4317米,其中沉积岩取芯1503米,基底玄武岩取芯100米,最大井深1008米。来自 11个国家和地区的32位科学家经过通力合作,已初步完成大量的地质、地球化学、地球物理、微生物等测量和分析工作,接下来,船上科学家将在各自实验室对取到的样品进行深入研究,并将于两个月后形成一份关于本航次的初步报告。

  中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院教授汪品先说,此航次以我国科学家提出的科学目标为主导,以中国科学家为主体,其中包括12名中国科学家和6名华裔科学家参加,一方面激发了不同学科的国际合作研究,另一方面,也锻炼了中国深海科学家队伍,为更好地理解南海的扩张演化和西太平洋、东南亚构造之间的联系提供了坚实的基础。

  “IODP349航次圆满结束,但这仅仅是开了一个好头,好戏还在后头。”共同首席科学家、美国伍兹霍尔海洋研究所资深研究员、同济大学讲座教授林间说,“通过这些研究,我们可以准确解读中国人‘母亲海’——南海的形成历史,而南海也将真正成为国际上边缘海研究程度最高的区域。”