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转载|中国在南海深部的研究成绩辉煌

     

 

      深海探索,中国起步虽晚但发展迅速,而突出的科学进展就在南海。最近,同济大学汪品先院士和翦知湣教授撰写了“探索南海深部的回顾与展望”一文,对此进行了综述,文章刊载在《中国科学:地球科学》2019年10期。

 

      南海深部的研究始于20世纪70年代美国科学家的地球物理探测,而近年来的进展则主要依靠中国科学家的努力。进入新世纪,南海成为国际深海探索的热点;随着新技术的应用,南海研究取得了长足的进步,特别是大洋钻探。20年来,南海完成了5次国际大洋钻探航次,在三四千米的深海区取芯上万米,其中6处钻至岩浆岩基底,揭示了南海成因的奥秘。

 

 

南海地形示意图

 

南海的沉积物提供了许多个百万年来季风演变的高分辨率深海记录。记录表明,低纬区水、碳循环能够直接响应地球的轨道变化,从而提出了低纬过程也能驱动全球气候变化的新认识,质疑“北极冰盖决定一切”的传统观点。

在南海北部的洋-陆过渡带,大洋钻探和地球物理探测发现,海盆形成过程中岩浆活动始终活跃、岩石圈破裂迅速。由此可见,“南海不是小大西洋”,南海和大西洋的形成分别属于“板缘张裂”和“板内张裂”两种机制。被动边缘的海盆成因历来以大西洋模式作为标准,南海得出的新认识对其普适性提出了挑战。
近十年来,在南海深水中布放的系列潜标多达数百套次,经过长期观测,发现深层西部边界流的低频变异和深水环流的气旋式结构。八年来的原位观测也揭示了等深流和中尺度涡在南海深水沉积搬运中的作用。

此外,南海在深水微生物和生物地球化学研究中也取得了重大进展。随着两台国产载人深潜器“蛟龙号”和“深海勇士号”投入使用,在南海首次发现了大面积的铁锰结核富集区和铁锰结壳,发现了古热液金属硫化物矿和冷水珊瑚林。

 

残余洋脊的古热液矿(左)和冷水珊瑚林(右)

 

南海的深海探索历来具有国际规模与重要影响,而近二十年来的研究进展主要是在中国科学家主持下取得;其中,国家自然科学基金委员会为期八年的“南海深部过程演变”研究计划(2011-2018),在科学探索中起了核心作用。

 

中文出版信息:

汪品先, 翦知湣. 2019. 探索南海深部的回顾与展望. 中国科学:地球科学, 49(10), doi: 10.1360/SSTe-2019-0167

英文出版信息:

Wang P X, Jian Z M. 2019. Exploring the deep South China Sea: Retrospects and prospects. Science China Earth Sciences, 62(10): 1473-1488

 

 

文章转载自:中国科学地球科学 微信公众号 新中国成立70周年专栏

 

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