我國鑽探南海洋殼成功!獲取蘊含南海形成秘密的玄武巖

2021-01-17 上觀

今天下午舉行的大洋鑽探50年報告會暨專著首發儀式上,中科院院士、同濟大學教授汪品先帶來一個好消息:正在南海北部深海區進行的大洋鑽探航次取得成功,在深度近3900米的海底,已在海底以下鑽到1600多米深度,獲取了一批極富科學價值的玄武巖巖芯。此次大洋鑽探將於本月8日結束,鑽探深度預計排名世界第六,將為我國科學家探究南海形成機制提供珍貴的樣本。

大洋鑽探是深海研究乃至整個地球科學研究歷史上,規模最大、歷時最久的國際合作項目。從1968年美國船隻在墨西哥灣進行深海鑽探開始,50年來,大洋鑽探的規模和水平不斷提高。截至目前,國際大洋鑽探計劃已在全球各大洋鑽井3700餘口,取芯40多萬米,開闢了探索地球深部的有效途徑,推動了地球科學的革命性發展。

 

1998年,經國務院批准,中國加入國際大洋鑽探計劃。20年來,我國通過參加這個計劃取得一系列重大科學成果。特別是在南海深海探索上,我國科學家的研究成果得到世界矚目。「在大洋鑽探的國際隊伍裡,中國是個新兵,」汪品先說,「但是我們趕在20世紀結束前加入隊伍,近年來在南海深水區實現了4個鑽探航次,使南海一舉成為海底深部研究程度最高的邊緣海。中國也因而成為國際大洋鑽探最為活躍的國家之一。」

我國科學家主導的第三次南海大洋鑽探,對U1500B鑽孔進行了「測井」。新華社 發

 

解放日報·上觀新聞記者從報告會上獲悉,大洋鑽探史上有許多來自深海底部的意外發現。例如國際大洋鑽探計劃初期的一個航次,就在證實海底擴張的同時,發現大洋地殼的年齡「小」得出奇:地球年齡有40多億年,大陸地殼平均有20多億年,而大洋地殼最古老的也只有2億年。為什麼會這樣?研究表明,大洋的底板一邊擴張新生、一邊俯衝隱沒,所以不斷更新,這也揭開了大洋形成的謎團。

 

大陸究竟如何裂開變成大洋?大洋鑽探進一步瞄準大陸邊緣,尋求答案。在北大西洋歐洲岸外的伊比利亞半島邊緣,國際大洋鑽探計劃在21年裡組織了5個航次,在16個站位鑽探基底,終於揭示出地殼破裂、海水下滲、地幔蛇紋巖化的大陸巖石圈破裂過程,發現大陸破裂有著自下而上的「富巖漿型」、自上而下「貧巖漿型」兩種模式。這一發現有巨大的潛在經濟價值,因為全球大油田主要形成於大陸張裂的早期,人類對張裂過程的認識為含油盆地勘探提供了理論基礎。

 

當有關邊緣海形成的「大西洋模型」被奉為圭臬後,我國在南海深水區主導了4個鑽探航次。通過深入研究,我國科學家就南海形成機制提出了一系列新觀點,對「大西洋模型」構成挑戰。汪品先表示,同濟大學科研團隊明年將發表系統性的研究成果,可能會顛覆原本被認為是普適的南海形成理論。

「決心」號在U1500B孔鑽取得的南海海底玄武巖  新華社 發

 

令人欣喜的是,同濟大學團隊即將獲得南海北部深海區的玄武巖巖芯,它們來自南海擴張形成時期的最古老洋殼,是理論研究的珍貴樣本。同濟大學海洋與地球科學學院院長翦知湣教授介紹,此前的2個鑽探航次中,1503站位的鑽探都告失敗,第一次是因為鑽頭卡住,第二次是船上機械故障。目前正在進行的這個航次終於鑽探成功,鑽杆深度已超過5500米,而且還在往下鑽。超過1630米深度後,它將成為全球第六深的大洋鑽井。

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