中国主导第三次南海大洋钻探结束 科学家发现大陆破裂新模式

来源:科技日报

2017-06-12 10:22

科技日报6月11日报道,历经4天航渡,大洋钻探船“决心”号于11日抵达上海临港,这是“决心”号首次停靠中国大陆港口。它也宣告着,我国科学家主导的第三次南海大洋钻探下半场结束。

“我们获得了超出预期的成果,揭示了边缘海不同于大洋的大陆边缘破裂模式。”国际大洋发现计划(IODP)368航次首席科学家、同济大学海洋与地球科学学院院长翦知湣接受科技日报记者独家采访时透露。

“决心”号大洋钻探船

目前,人们已在伊伯利亚—纽芬兰发现了非火山型大陆破裂模式——地幔剥露式破裂。本次钻探表明,南海大陆破裂模式与伊伯利亚—纽芬兰模式并不相同。前者在洋盆扩张时有明显岩浆活动,而后者岩浆活动贫乏。“我们证明了另一种大陆破裂模式的存在,这对我们理解大陆破裂机制有深远意义。”翦知湣认为,“它是一个有望写入教科书的发现。”

除了在地质构造上对南海进行“追根溯源”,科学家还从沉积物上讲出了南海的“前世今生”。

在IODP 368航次,科研人员首次获得了南海从陆地到浅海再到深海的完整沉积记录。他们发现,3400万年前南海就已有深海环境。

过去,关于南海的形成,主要有两种说法。一种认为,南海的形成跟青藏高原隆升、中南板块被挤出有关;另一种则认为,南海的形成,是古南海在菲律宾海板块下消亡拖动板块破裂所致。“但我们现在认为,南海扩张的动力可能在东边,要将南海和太平洋连在一起看。”翦知湣解释。

目前,我国已在南海组织了4个航段共3次大洋钻探。第三次南海大洋钻探包括IODP的 367和368两个航次,钻探的首要目标是揭示大陆如何破裂、南海如何形成的“桑田沧海”之谜。IODP 368航次在南海北部5个站位进行了钻探,并在其中的4个站位成功获取了岩芯。钻探进尺总长度4399米,收获岩芯1601米。

在第三站位上,“决心”号留下了一个遗憾,本预计钻探到南海稳定扩张期洋盆,打下IODP历史上第五深的海底钻井。但因钻井平台离合器接连出现故障,不得不将其放弃。但离开之前,它已在海底留下了一个重返锥。这意味着,若干年后,如果有其他船只想在此继续钻探,它们可以在3800米水下找到重返锥,将钻杆重新探入。

认识南海的成因和扩张过程,也能使科研人员更加清楚南海油气的生成和储藏条件。通过大洋钻探这种在深海进行的多学科研究,可以纠正原来对油气盆地资源基于地球物理资料的认识。

“这些成果,对我们了解南海的历史非常重要。它具有区域地质意义,更具有世界意义。”翦知湣强调,“南海是一个天然实验室,中国科学家应该主导南海研究,并将其打造成世界上边缘海研究的典范。”

目前,世界上的钻探平台只有三个:美国的“决心”号,日本的“地球”号以及欧盟的特定任务平台。

“决心”号于1985年开始成为大洋钻探计划专属钻探船,中间经历过改装和翻新。如果不出意外,它将于2028年退休。“地球”号则是个大块头,它于2005年正式交船,有“决心”号5倍大。不过它一出动就耗资不菲,且目前只能进行浅海钻探。欧洲曾一度想造一艘自己的破冰钻探船,但因缺乏经费,计划夭折。

日本地球号大洋钻探船

中科院院士、中国IODP专家咨询委员会顾问汪品先曾表示,2023年IODP新十年计划结束之时,国际大洋发现计划恐怕面临缺乏“航母”的困境。他指出,综合总体情况来看,美、日、欧三方都不可能承担这项任务。

如果由中国来造,它应该是一艘怎样的船,要实现怎样的科学目标?

 “得把国家需求和科学探索需求结合起来。”翦知湣表示。日本“地球”号的目标是了解地震发生机制,这和日本国家利益息息相关。“而我国钻探船的国家目标是什么,一定要清晰。”

第二次南海大洋钻探首席科学家、中科院南海海洋研究所特聘研究员林间特别强调,不同的科学目标,直接决定了船的不同功能和对技术上的不同要求。“多少时间用于科学探索,多少时间用于满足其他资源化开采需求?不同目标怎么平衡?这些问题都要思考清楚,而且现在就该开始讨论了。”

其实,造船要做什么,直接关系着中国如何定位自己的大洋钻探。但有一点,并无争议的。那就是,新船的钻杆,应能去往地球更深处,采用更新技术,挑战更高难度。

“有了自己的船,说话更有底气,我们将按照国家目标做更多探索,并可以引领世界地球科学的发展。”翦知湣这样展望。

责任编辑:王宇波
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