航次介绍

解密南海深部磁性“条形码”(三)

        3月4日,是我们在南海第二个站位(编号U1432)钻探施工第15个工作日。我们在这个站位钻探的主要目标就是要获得基底的大洋玄武岩,了解该地区的洋壳年龄,获得南海洋壳何时开始扩张的证据。为保证井壁坚固直接取得基底的大洋玄武岩,“决心号”采用了深孔固井技术。经过钻台上工程技术人员的辛勤工作,固井进程在这日已达到786米的深度,与预定开始钻取的目标深度800米仅差14米。眼看就要成功了,大家以各种方式默默祈祷,祝愿固井工程顺利完成。就像打仗一样,固好的井壁就像把“掩体”修到“敌城墙”下,然后一举“破城”取得玄武岩!没想到当晚由于零件失灵和其他原因,我们的钻杆竟然让水泥给卡死了。3月5日,经过11个小多时的努力未能奏效,首席科学家们和船上工程负责人不得不做出炸断钻杆,放弃这个井位的决定。当大家听到这沮丧的消息后,全体嘎然无声,瞬间变成现今网络上形容的囧表情“博览会”!此时海面上亦是白浪滔滔,让我想起前南斯拉夫民谣《深深的海洋》的歌词,不禁心中呐喊:“深深的南海,你为何不平静?”!

        然而,“决心号”上的科学家们是个战斗的团队。大家迅速地理顺了情绪,有了挫折就会有奋斗的动力。鉴于气候进一步恶化,我们不失时机地做出直奔位于南海西南盆地的第三个站位(编号U1433)钻探的决定。3月8日抵达新的站位后,大家以饱满的工作热情投入到研究工作。截止3月19日,我们又一次成功地钻透了覆盖于基底上的沉积层,获得了代表海底扩张的大洋玄武岩。如同李春峰教授在“触摸南海深部的大洋玄武岩(二)”文中所述,大洋玄武岩是深部岩浆喷溢后快速冷却形成的。由于冷却速度快,可以精确地记录当时地球磁场的方向和强度。我们对新获得的基底玄武岩的进行古地磁测试研究,发现其岩芯所包含的正负极性段和剩余磁化强度的变化规律,可与南海中央海盆第一个站位(编号U1431)玄武岩的磁性特征进行对比,共同构成南海独特、条形码般的磁性指纹。这些初步结果及其有效的对比作用,引起了航次科学家们极大的重视。加之我们在这两个站位都发现的那层界于沉积层底部和大洋玄武岩之间的红棕色泥岩(“南海大洋红层”)(见刘志飞教授“南海深部远古的宁静世界”文),指示这两个海盆自南海海底扩张运动结束后已经联成一体,并经历了类似的地层沉积事件。

        在这个站位工作中还有一些趣味小故事。船上技术人员曾对三个岩芯段是否在切割过程中被上下倒置有所争论,不能确定。于是在这三个岩芯顶端贴上黄色警告“Caution”标签。 我们利用岩芯沉积物的磁性特征,发现岩芯确实被倒置了,从而给这争论一个确定的答案。另一次是对一段仅有30公分长的取芯器(Core catcher)岩芯。船上沉积学工作组的刘志飞教授根据其层序特征已在两天前提出该岩芯可能被倒置的疑问。当我们进行磁性特征测试时,证实这段岩芯的确被倒置。而这次“倒置事件”却没有技术人员的事先提醒。通过沉积学和古地磁学两者独立的相互印证,技术人员随即对岩芯进行了更正,调整了数据库中的相关分析内容。这些小故事不仅再一次认证“岩石和沉积物不会撒谎”,而且为确保科研人员在今后的研究中使用正确的岩芯材料做出了应有的贡献。

作者和澳大利亚Macquaire大学Kelsie Dadd教授在“决心号”钻探船采集古地磁样品

        本文结束时,我们完成了南海第四个站位(编号U1434)的钻探工作。“决心号”正准备载着我们向北奔向位于第二个站位附近的第五个站位(编号U1435),揭开349航次最后战役的序幕。与亿万国人一样,马航MH370航班失踪这么多天的消息一直牵动着我们中国科学家的心,期待上帝会给我们一个惊喜。在高科技如此发达的今天,一架飞机居然就这么毫无声息的消失了,真的让人觉得匪夷所思。我们站在“决心号”甲板栏杆旁,也试用肉眼来搜寻南海海域上的漂浮物。这个时刻很容易让人想起电影《泰坦尼克号》主题歌词“无论远近亦或身处何方……,我心永恒”。在“决心号”周围有不少鱼群游弋,其中有些背上还有血红的伤口(可能是相互恶斗而至)。个别几条鱼还会反转着“肚皮”游泳,其忽悠的表情让人想起“你懂的”这三个近日的网络热词。我想,飞机会找回来的,总有一天真相会大白。南海成因的秘密也是如此:就像拼图像一样,我们在南海钻探的成果结合其他科学资料,最终会一块一块地拼出南海地质演变的历史画卷!

 

(作者:赵西西,2014年3月22日于“决心号”钻探船)

联系地址:上海市四平路1239号,同济大学海洋地质国家重点实验室,邮编200092

电 话:021-6598 2198;传真:021-6598 8808

Email: iodp_china@tongji.edu.cn         备案号:沪ICP备05009282号-1