执行综合大洋钻探计划(IODP)346“亚洲季风”航次的美国科学考察船 “乔迪斯.决心号”(JODIES Resolution)于2013年7月29日从美国阿拉斯加启航,横渡北太平洋,在日本海和中国东海9个站位钻取海底长岩芯6135米,整个航次历时两月,于9月28日在韩国釜山靠港。中国科学院海洋研究所万世明研究员和南京师范大学郑洪波教授为中国IODP派出,作为沉积学家参加了该航次。船上科学家团队共35人,分别来自10个国家(中国、美国、日本、英国、法国、德国、印度、韩国、葡萄牙、澳大利亚)。该航次的两位首席科学家分别是日本东京大学的Ryuji Tada教授和美国波士顿大学的Richard Murray教授。
图1. IODP346航次行程及钻探站位
IODP346航次的初始科学目标是探索大气过程(如西风急流强度及位置变化)、季风降水(如长江冲淡水)和海洋过程(如日本海/东海的表层环流、海冰形成、深水通气和氧化、表层海洋生物生产力等)之间的联系。通过沉积学、地球化学、古海洋、古地磁等综合研究重建亚洲冬夏季风的轨道和千年时间尺度变化的起始和演化、西风急流位置和强度变化、亚洲内陆干旱化及其之间在至少过去5百万年以来的相互联系。
该航次共钻取了9个站位31个钻孔共6135米的岩芯,创下了IODP历史中单航次最长岩芯记录,提供了研究亚洲季风系统陆地-海洋-大气联系的极佳材料。其中,日本海共钻取了7个站位,水深大于1000米的共5个站位(U1422, U1423, U1424, U1425, U1430),水深小于1000米的有2个站位(U1426和U1427),前者U1425站位获取了417米的连续岩芯,底部年代近13 Ma;U1430站位获取了259米的连续岩芯,底部年代达到了15 Ma(本航次最老年龄);U1427站位获取了542米的连续岩芯(本航次最长岩芯),底部年代约1.4 Ma,这些分别为研究长时间尺度和高分辨率日本海古海洋演化提供了很好的材料。中国东海冲绳海槽北端进行了两个站位U1428和U1429的钻探取芯,由于底部遇到厚沙层,钻探分别在两站位的海底以下178米和200米处终止。原计划的800米取芯计划没有实现,但上部很高的沉积速率(40-50 cm/ky)为过去东亚季风的高分辨率研究提供了极好的材料。
图2. IODP346航次沉积学家组全家福
(前排左起:南京师范大学郑洪波、法国佩皮尼昂大学Maria-Angela Bassetti、英国卡迪夫大学Martin Ziegler、美国迈阿密大学Larry Peterson、日本九州大学Takuya Sagawa;后排左起:日本地质调查局Ken Ikehara、中国科学院海洋研究所万世明、日本东京大学Akinori Karasuda、法国国家海洋中心Samuel Toucanne、英国纽卡斯尔大学Andrew Henderson)
在IODP346航次中,本人和郑洪波教授分别在“白班”和“晚班”,主要负责沉积物涂片显微镜鉴定工作,2000多个“smear slide”的随时并及时的镜下鉴定结果为本航次岩芯沉积物描述及定名提供了重要的支持。
中国科学院海洋研究所 万世明
南京师范大学 郑洪波