航次介绍

IODP 350航次介绍

       2014年3月30号,我抵达了台湾基隆市,登上了 “乔迪斯·决心”号 (JOIDES Resolution)科学考察船,开始了国际大洋发现计划(IODP)第350 航次在伊豆小笠原马里亚纳(Izu Bonin Mariana, IBM)岛弧为期60天的的科学考察旅程。IBM钻探计划一共包含四个航次,今年美国“决心号”在IBM岛弧有三个航次:IODP 350-352,第四个航次计划用日本的 “地球号”(Chikyu)在弧的前端位置打一个超过5千米的钻孔,预期钻到下地壳的位置来研究陆壳的形成。

 

        本人所参加的350航次是IBM计划中实施的第一个航次,目标是弧的后段位置rear arc。由于此前对于IBM岛弧的研究多集中在弧的前端位置,而此次航次的科学目标主要是为了研究弧后的火山沉积记录,为反演IBM岛弧演化历史提供必要的制约。

 

        350航次共钻探两个站位U1436和U1437,其中U1436是为了“地球号”的超深钻孔做的准备工作,我们在这个位置钻探约150米。而本次航次的主要目标U1437站位于Manji和Enpo海山链中间的盆地,最终钻探到海底下1806.5米的位置,该站的取芯率为62%。岩芯样品主要为两大类,泥质沉积物/泥岩以及火山碎屑沉积岩。350航次主要结果是钻探到大量火山碎屑沉积岩,尤其是在钻孔的下半段包含大块的火山角砾。航次期间古生物和古地磁在钻孔下半段的定年结果并不明确,所以具体的时代还需要航次后详细的锆石以及全岩及矿物Ar-Ar定年的结果。经过航次后详细的岩石学、矿物学、年代学和地球化学的研究,相信会对IBM岛弧rear-arc的演化历史提供一个完整的模型,填补目前IBM岛弧研究上的空白。

 

图1. IODP 350航次钻探位置

        船上工作实行的是双班制,即船上科学家分为两班,一班是从中午12 点到零点,另一班为零点到中午12 点。我在船上担任的是无机地球化学的相关工作,工作时间是中午12点到零点。无机地球化学组主要有两个任务,一是取沉积物的岩芯样品利用设备压出孔隙水,做孔隙水的碱度、PH值、盐度以及主微量元素的分析;二是按照科学研究需要,取代表性的泥质沉积物、泥岩、火山碎屑沉积岩做主微量元素组成的分析。地球化学小组共有五位科学家,分别来自美国、德国、日本和中国。除了来自德国的Ann-Sophie(图3左二)是有机地球化学家,其他四位均从事无机地球化学的研究。船上的工作任务安排周到,科学家们合作非常愉快,使得两个月的船上工作非常充实

 

     图3. 350航次地球化学小组合影。左起:美国加州大学洛杉矶分校Axel Schmitt,德国基尔大学Ann-Sophie Jonas,中国科学院广州地球化学研究所杨阳,日本海洋开发研究机构的Takashi Miyazaki,美国俄勒冈大学的Kevin Konrad

 

        另外,船上的后勤人员也非常热情友好,每天帮我们打扫房间及洗衣服,给我们的生活带来了很多便利。来自英格兰的主厨Paul厨艺异常精湛,厨房菜单变化多样,两个月期间吃遍了世界各地菜肴,如意大利菜、菲律宾菜、印度菜、墨西哥菜等,每周末还有户外烧烤。此外,由于我的工作时间是中午12点到零点,晴天的时候都会与大家一起在晚餐后观赏海上日落,美不胜收。两个月时间,在不知不觉中很快就过去了。我们在日本横滨下船说再见的时候,大家都非常恋恋不舍。两个月在海上几乎与世隔绝般的朝夕相处,我们已经从陌生人变成了无话不谈的朋友。

 

        我的航次后研究计划是通过火山碎屑沉积岩中的斜长石和辉石开展系统的矿物学的研究,通过分析沿矿物生长环带的主微量以及同位素组成变化,从而系统研究在岛弧不同演化阶段产生的岛弧岩浆的地幔源区性质以及岩浆房过程。此次在船上共采集了一百多件火山碎屑沉积岩的样品,此研究将于来自美国和瑞典的科学家一同合作完成。非常感谢IODP中国办公室给我这次难得的机会,此次航次大大开拓了与国外科学家合作交流的平台,使我受益匪浅。

 

中国科学院广州地球化学研究所  杨阳

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