中國科技厲害了!揭祕南海是怎麼成為南海的

南海 海洋學 地球 大西洋 人民網科普 2017-06-14

原標題:南海是怎麼成為南海的(厲害了,中國科技)

中國科技厲害了!揭祕南海是怎麼成為南海的

科學家們在討論某站位取出的白雲岩。(同濟大學供圖)

6月11日,伴隨著美國“決心號”鑽探船停靠上海南港碼頭,由中國科學家建議、設計並主導的我國第三次南海大洋鑽探,至此圓滿完成了兩個航次、歷時4個月的科學考察任務,這也是國際大洋鑽探船首次停靠中國大陸港口。

這次鑽探,掀開了3800萬年前南海一帶地球大陸板塊分裂奧祕的神祕一角。雖然從南海深處鑽取的眾多樣本還有待深入研究,但第一手資料已經顯示,南海大陸岩石圈破裂形式,並不是此前國際學術界普遍認定的大西洋機制。科學家們發現了南海從陸地到深海的沉積證據,也證實在南海演變過程中有過強烈構造運動的深海沉積環境。這些證據,也許將改變南海成因的原有觀點,導致東亞和西太平洋演變歷史的重新認識。

鑽探了7個站位17個鑽孔,總鑽探深度達7669.3米——有望打破40年來關於南海成因的觀點

6月12日,國際大洋發現計劃(IODP)中國辦公室和同濟大學在上海召開新聞發佈會,介紹了南海新一輪大洋鑽探的科考情況及多項重要科學發現。

第三次南海大洋鑽探包括IODP367和368兩個航次,自2月8日在香港起航,共有來自中、美、英、德、法、意等14個國家的64名科學家參加,其中有來自國內13所高校和研究所的26位中國科學家。367航次首席科學家由中國科學院南海海洋研究所孫珍研究員、美國加州理工學院喬安·斯道克教授共同擔任。368航次首席科學家由同濟大學翦知湣教授、丹麥與格陵蘭地質學會漢斯·克里斯汀·拉爾森教授共同擔任。拉爾森教授入選我國外國專家“千人計劃”,現為同濟大學訪問教授。

據翦知湣介紹,這一輪南海大洋鑽探聚焦南海擴張之前的大陸破裂,旨在探討“陸地如何變成海洋”這一基礎科學問題,同時也為南海北部油氣勘探戰略中的關鍵問題尋求科學答案。

此次科學家們在南海北部海域一共鑽探了7個站位共17個鑽孔,總鑽探深度達7669.3米,在其中6個站位成功獲取2542.1米具有極高科學價值的沉積物、沉積岩、玄武岩和變質岩寶貴巖芯,為航次後續的深入研究打下了堅實基礎。6個站位由北向南依次為被動大陸邊緣、陸洋過渡帶以及早期洋殼,所鑽取的新生代沉積層基底,第一次發現南海前張裂和同張裂期的構造、沉積和岩漿活動。鑽探結果顯示,南海大陸邊緣在始新世時已發生陸殼減薄和沉降,在漸新世的同張裂期已處於深水環境,併發生複雜的沉積和深海火山活動,稍後期的岩漿活動已具有典型洋中脊玄武岩特徵。

“南海這種獨特的‘非火山型’張裂過程,明顯不同於北大西洋伊比利亞—紐芬蘭‘非火山型’這一世界典型,揭示了南海不同於大洋模式的邊緣海張裂機制。南海的發現豐富了我們的認知,大陸破裂的機制有待重新評價。” 翦知湣說。

此次鑽探還發現了距今3000多萬年的始新世深海底棲有孔蟲,有望打破40年來關於南海成因的觀點:法國人提出印度的碰撞使印支半島向南突出,推出了南海,原因在北邊;英國人認為古南海向婆羅洲的俯衝,拉開了南海,原因在南邊。而南海大洋鑽探的結果則揭示了南海深海盆由東向西推進的記錄,說明原因很可能在東邊。這有待進一步研究和驗證。

爭取成為IODP的平臺提供者,建造自己的大洋鑽探船——中國海洋研究正在加速

“既能下海又能入地的,一類是海洋地質科學家,一類是石油開採者。” 翦知湣自豪地說。而能夠讓科學家們的“下海+入地”夢實現的,是一艘設施先進的大洋鑽探船。

與其說“決心號”是一艘美國船,不如說它更像一艘國際合作船,足跡遍佈全球各大洋,已經向地球深處打下3600多個鑽孔,取回幾萬筒巖芯。科學家們在船上被分成兩班,每班每天工作12小時,每次取芯管鑽取的巖芯一提升上船,部分樣本立刻就會被取樣檢驗,晝夜不息。可燃冰、海底熱焰的首次被發現等諸多成果,都得之於大洋鑽探。

國際大洋鑽探計劃始於1968年,美國、日本、歐盟是其中主力。中國加入該計劃不過20年,但在深海研究領域取得的成果和進展令人欣喜:1999年,“決心號”首次駛入南海,執行IODP184航次,實現了中國海區深海科學鑽探零的突破,研究的重點是東亞季風變化。2014年,“決心號”第二次到達南海,執行IODP349航次任務,主題是研究南海的海底擴張。2017年,僅相隔3年之後,又一次執行第三次南海大洋鑽探任務,由於鑽探4口深井的進尺長、難度大,需要用4個月才能完成,於是有了IODP367和368這兩個航次。在過去4年裡,中國參加IODP“決心號”航次的人數僅次於美國,躍居第二。

科學家們表示,4次大洋鑽探成功獲取了反映南海深海盆長期演化歷史的巖芯,從海盆如何張裂形成、海底如何擴張,到氣候環境和沉積作用如何演變,均取得了一系列的突破性進展。這不僅使南海成為全球地質研究最好的邊緣海之一,而且由此建立起的我國具有國際水準的深海研究隊伍,正推動我國的深海科學進入深海研究的國際前沿。同時,還推進我國對南海深水油氣勘探的理論認識,從基礎研究的角度為南海資源開發服務。

除此之外,中國科學家們還有一個更大的海洋夢想。據介紹,中國IODP“三步走”戰略目標已經確定:第一步,實現2至3個以我國為主的匹配性項目建議書航次;第二步,仿效歐洲,爭取成為IODP又一個平臺提供者;第三步,建造中國自己的大洋鑽探船。此輪第三次南海大洋鑽探圓滿畫上句號,標誌著中國IODP“三步走”戰略目標中的第一步已圓滿完成。

中科院院士、同濟大學教授汪品先介紹,半個世紀以來,國際大洋鑽探一直是地球科學的最前沿,而當前國際深海研究經費支持發生困難,客觀上為我國提供了良機。我國正在推動建造國際第四個大洋鑽探巖芯庫和實驗室,發起和主辦大洋鑽探新十年(2023至2033年)學術目標的國際討論,爭取2019年主辦討論科學計劃的國際大會,與國際學術界共同制定新十年大洋鑽探的科學目標,並由此得出對世界第三條大洋鑽探船的技術要求。在此基礎上,實現中國IODP“三步走”戰略的第三步目標,建造國際大洋鑽探船,從國際的最高層深海合作中脫穎而出,成為國際大洋鑽探的重要領導力量。(記者 姜泓冰)

中國科技厲害了!揭祕南海是怎麼成為南海的

(責編:張萌、姚欣雨)

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