海陸如何變遷,桑田怎成滄海?海洋不語,而將其自身變化的秘密,深埋于海底。8日,來自中國、美國、法國、意大利、挪威、日本、印度等國家的33名科學家,在香港登上美國“決心”號大洋鉆探船。他們即將奔赴南海執行國際大洋發現計劃(IODP)367航次任務。

這也標志著我國科學家主導的第三次南海大洋鉆探正式拉開序幕。它計劃在南海北部水深三四千米的深海海底,選取四個站位,往下鉆探千余米,鉆取南海張裂前夕的基底巖石,揭示南海的成因,檢驗國際上以大西洋為藍本的“大陸破裂”理論,揭示“海洋盆地怎樣形成”的科學之謎。

耗時4個月揭示南海海盆發育史

第三次南海大洋鉆探包括國際大洋發現計劃367和368兩個航次,共有來自13個國家的66名科學家參加,時間長達4個月。這兩個航次聚焦擴張之前的南海,首次針對南海陸緣裂陷——大陸破裂過程進行鉆探,可以揭示中生代至整個新生代南海海盆的完整發育歷史。

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(Joann stock)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(Hans Christian Larsen)教授共同擔任。

除兩位首席科學家外,我國還有24位科學家參加第三次南海大洋鉆探,主要來自同濟大學、南京大學、北京大學、中國地質大學、中山大學、國家海洋局第二海洋研究所、中科院南海海洋研究所、海洋研究所、深海科學與工程研究所和廣州地球化學研究所等單位,代表著我國在南海地質與地球物理研究的最高水平。

執著研讀“南海天書”

始于1968年的國際大洋鉆探,是世界地球和海洋科學領域規模最大、歷時最久、影響最為深遠的一項國際科學合作計劃,也是引領當代國際深海探索的重要科技平臺。各國科學家通過各自提出建議書的國際競爭,爭取鉆探航次。

我國于1998年加入該計劃以來,以南海為重點,先后設計和主導了兩次南海大洋鉆探。

1999年春,“決心”號大洋鉆探船首次駛入南海,實現我國深海科學鉆探零的突破。千萬年來不斷堆積在海底的沉積物,為科學家研讀“南海天書”提供了最真實的“歷史檔案”。首次南海大洋鉆探,目標就是取得深海沉積的連續記錄,以研究氣候系統尤其是東亞季風的演變歷史及其原因。

2014年,“決心”號再來南海。這次鉆探,科學家的研究對象是南海海盆大洋巖石圈演化以及深水沉積環境變遷,鉆探對象從沉積巖拓展到火成巖,研究目標從環境演變擴大到海盆成因。

現在,我國科學家主導的第三次南海大洋鉆探啟幕。與前兩次相比,這次鉆探目標更深、難度更大,“決心”號兩個航次均聚焦于南海擴張之前的大陸破裂,力爭能鉆到南海張裂前夕的基底巖石,從南海形成的最早源頭研讀“南海天書”。

為什么要執著于南海

中國科學院南海海洋研究所特聘研究員、第二次南海大洋鉆探首席科學家林間教授介紹,大約在4000—5000萬年前,我國大部分地區還是干旱少雨的一片荒漠,東亞季風以及南海的形成,給這片大陸送來了豐沛的雨水,煥發了勃勃生機。作為地球上低緯度最大的邊緣海,南海地處全球最高的珠穆朗瑪峰和全球海洋最深的馬里亞納海溝之間,位于全球最大的海洋板塊(太平洋板塊)、全球最大的大陸板塊(歐亞板塊)以及菲律賓海板塊等多板塊匯聚之處。特殊的地理位置,使南海研究對氣候變化、板塊構造、地質災害等研究都具有重大意義。

研讀“南海天書”還對了解整個地球“生命史”都具有重要學術意義。太平洋是全球最大的海洋,東西兩邊卻非常不對稱。太平洋西部邊緣有眾多的邊緣海,包括白令海、鄂霍次克海、日本海、東海、南海、蘇祿海、塔斯曼海等,而太平洋東部的邊緣海卻較少。以南海為樣本,解讀這一重要而奇異的科學問題,可對研究地球的板塊演化有重要意義。

此外,大洋中脊環地球海底六萬五千多公里長,是海洋地殼與板塊的“出生地”,也是地球上最長的火山鏈。如今的南海洋中脊已經死亡,而如今的太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋底的洋中脊,卻大多數都是活的。與南海洋中脊進行對比研究,還可以讀懂地球洋中脊的“生命故事”。(記者張建松、張蓋倫)

第三次南海大洋鉆探啟幕 從最早源頭研讀“南海天書”

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