作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2017/3/1 10:31:01
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中国科学家深海追梦

 

■本报记者 黄辛

2月26日,我国科学家主导的第三次南海大洋钻探在顺利完成第一个钻孔“前期探路”任务后,正式开始从第二个钻孔钻取南海的基底岩石。可以说,“决心号”科考船正在向南海海底插入“探海神针”。

当日,在水下摄像机的“指引”下,“决心”号的钻杆穿过3770米深海水,经过长达五六个小时的艰难搜寻,终于在海底找到了“再入锥”,并顺利将钻杆插入了钻孔。此后,再将钻杆一节一节地加长,穿过651米长的保护套管,进行钻探。

科学家们从南海传回的佳音让民众对于我国近年来迅速发展的深海探索更添期待。在刚刚举行的上海科普大讲坛上,中科院院士、同济大学教授汪品先与数百名听众分享我国深海科研进展时表示,把深网、深潜、深钻合在一起,是我国要做的一件重要的事。

深网

汪品先首先介绍的是我国在海底布下的“深网”。

“我国第一个国家级海底长期观测平台、被列入张江综合性国家科学中心重大科技基础设施之一的‘国家海底长期科学观测’系统大科学工程项目即将获批开建,参与单位包括同济大学、中科院声学研究所等。”汪品先透露说。

据悉,该项目针对我国周边典型海域的特点,在我国东海和南海建立海底长期观测系统,构建关键海域的国家海底长期科学观测设施,实现海底及水柱环境的实时、动态和高分辨率立体监测,探索海底物理、化学、生物和地质的各种过程,同时服务于其它多方面应用的综合需求。

在汪品先看来,现在人类正在从海洋表面深入到海洋内部,世界海洋经济已经从以捕鱼为主、交通为主,转到以海底资源为主。这是世界海洋科学和海洋事业的一个大转弯。中国要抓住机会弯道超车,争取实现深海“中国梦”。

深潜

“对人类来说,‘下海’比‘上天’的难度更大。”汪品先指出。迄今为止,已有400多人进入太空,12人登上月球;然而下潜到海洋最深处——马里亚纳海沟底部的人,只有区区3人。

而上海海洋大学教授崔维成的梦想,就是把中国科学家送到马里亚纳海沟。本月结束深潜测试回到上海的他,已带领团队将着陆器下潜至马里亚纳海沟的10890米深度。

“科学研究只有第一,没有第二。”崔维成表示,我们必须以最快的速度完成最先进的全海深载人深渊器,否则它的意义、价值都要打一个折扣。

“我的梦想,就是以建设深渊科学技术流动实验室为抓手,使我国的载人深潜技术达到国际领先,同时希望促进科技成果产业化。”崔维成表示。

深钻

与“深网”“深潜”齐头并进的,是“深钻”。据此次南海大洋钻探航次首席科学家、中科院南海海洋研究所研究员孙珍介绍,第二个钻孔的位置,正处在南海北部大陆边缘、地壳减薄到最小的地方。钻孔只要打穿海底800多米沉积层,就可以钻取正下方一个“小山丘”的山顶岩石。这个“小山丘”很可能就是由于地壳减薄、莫霍面上扬、下地壳出露所形成的,就是南海由大陆变为海洋前的最后一段基底岩石。

“‘入地’的难度比‘下海’还要大。”汪品先说,人类进入地球内部的深度至今在5000米以内,不足地球半径的万分之一。大洋底部的地壳厚度通常为7—8公里,比30公里以上的大陆地壳薄得多,所以大洋钻探是探测地球内部的最佳途径之一。

半个世纪以来,多国科技团队总共在全球各大洋近1500个站位,钻探3600多口井,获取岩芯总长40多万米。我国于1988年加入国际大洋钻探计划,逐渐从一个参与者变成主导者。今年2月7日,来自13个国家的33名科学家乘坐“决心”号大洋钻探船,前往南海开展我国科学家主导的第三次南海大洋钻探。

作为“南海深部计划”指导专家组组长,汪品先解释说,随着地球板块运动,海底盆地会不断生长。一般而言,地幔物质从海岭顶部的巨大开裂处涌出,凝固后形成新的大洋地壳和地幔,这如同“出生”;继续上升的岩浆又把原先形成的大洋地壳以每年几厘米的速度推向两边,使海盆不断更新和扩张,直至停止,这类似“死亡”。

之前的第二次南海大洋钻探的研究结果表明:南海东部海盆“出生”于3300万年前,“死亡”于1500万年前;西南部海底“出生”于2360万年前,“死亡”于1600万年前。

此次的第三次钻探想破解的问题则是:几千万年前,南海区域的大陆地壳为什么破裂?大西洋形成模型(非火山型大陆边缘破裂的地质模型)是否具有普适性?

正在南海作业的“决心”号大洋钻探船,将在南海底部地壳中打4口深井。“这次我们放下4根‘探海神针’,主要回答陆地是如何一步一步变成海洋的问题。”汪品先表示。

《中国科学报》 (2017-03-01 第4版 综合)
 
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