|
4 ]- c' U- o+ x7 N4 @; `8 |8 @
新华社“雪龙2”号9月24日电（记者魏弘毅）近日，由自然资源部组织的中国第13次北冰洋科考全部作业顺利结束。其中，地质和地球物理调查作业是本航次作业的重要组成模块。
" Z) K) u( v- u: o- `2 V3 U2 o 地质和地球物理调查究竟是什么？相关研究有何意义？本航次的作业亮点又有哪些？
. D/ U% a4 w9 S K& |8 F 地质与地球物理调查
3 p# R' |. J+ v: a6 M 在向记者解释地质与地球物理调查前，中国第13次北冰洋科考队队员、自然资源部第二海洋研究所副研究员沈中延拿出了一个苹果。 ( {" D3 O- N9 ~( J
“想知道这个苹果的内部结构非常简单，拿出一把水果刀，想怎么切就怎么切。”沈中延说，“但是，对于表面70%以上被水覆盖的地球这个‘大苹果’而言，我们没办法切开它。所以，要借助一些方法来搞清楚它的内部结构。” - u9 m3 I' A. z# o
于是，海洋科学家们经过探索、实践，形成了海洋地质和海洋地球物理两门学科。 ; A/ u6 y. e% i3 n' g, U
2 z; V& t- p' q- j: n : _$ H7 q! Q- U4 ^4 L' B
* a8 Z: a. F3 e; Y& q/ y
这是中国第13次北冰洋科学考察队在北极点附近的冰站调查作业现场（2023年9月5日摄）。新华社记者魏弘毅摄 1 p1 c- X% V5 s9 z, _2 D
沈中延介绍，海洋地质，即通过获取海底沉积物、岩石等样品进行分析研究，以研究地球物质组成及地质环境演变的学科。海洋地球物理，则是通过研究地球的重力、磁场等物理特性，来研究它的内部构造、结构以及演变过程的一门学科。
( n% j1 |* |8 w8 p% }" c 在本航次作业中，围绕两门学科开展的作业合称“地质和地球物理调查”。 7 y9 x' W; W4 b% d
关于两门学科的区别，沈中延解释说，“海洋地质研究通过海底取样的方式分析样本，并根据观察与分析得出结论；海洋地球物理研究则需要通过专业仪器设备，采用物理手段进行探测，得出数据并进行分析。二者的核心区别，就看在作业中是否存在取样环节。简言之，取样，就是海洋地质研究；不取样，就是海洋地球物理研究。”
6 i6 e% g! _9 M6 S 科学与经济价值兼具
4 x2 r, Y* O$ y+ A9 G7 I7 f% V 在此次北冰洋科考中，重力柱取样是一项重要的作业内容。其具体操作方式是将相关设备沉入海底，从海底泥表向下垂直取样，获得长达几米的海底沉积物柱状样本，并通过分析样本由深至浅的地质信息变化，从而了解地球地质历史环境演变。 $ ?- q; g3 p' E
v4 s4 h7 L/ g- s
5 `. o' M% C. j( g& b. Q6 ^ 2 [/ R1 Z% a- v2 Z ~
2023年8月12日，中国第13次北冰洋科学考察队队员在布放海冰物质平衡浮标。新华社记者魏弘毅摄 : v! d9 e! F `& |4 a- d2 g& E6 H7 \
中国第13次北冰洋科考队队员、浙江大学博士生童政毅介绍，一般来说，离陆地越远，海底沉积物的沉积速度越慢。“我们执行作业的加克洋中脊海域靠近北冰洋中心区域，几米长的泥样，可能包含了长达上万年的地球环境、气候演变信息。” . v- i% x, J$ l
除了能帮助人们更好地认识地球，海洋地质和海洋地球物理研究同样具有实用价值。
) j+ e( E0 o f/ g “比如，在城市基建的拓展中，勘探人员可以通过专业的仪器发现地下空洞，从而对潜在风险进行规避。此外，海洋地质和海洋地球物理研究在考古、地下水勘探、资源勘探等方面也能起到至关重要的作用。”沈中延说。 % r& R- V8 m5 m6 u1 ]1 b2 @1 M/ F' ~
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
: a! {+ Y: _$ d2 q 除了上文提到的重力柱取样，本航次海洋地质研究的重要设备还有碎石取样器。 7 o, Q8 z8 V. w
童政毅表示，该设备主要取样海底火山喷发所产生的火山玻璃层，通过分析其化学成分和形成时间，进而指示该处在一定时间尺度内的环境变化。 - z" i: {9 h) M2 L/ t* x- Y
记者观察到，碎石取样器的外观同样是柱状，其下部和上部有许多蜡块。取样时，取样器沉入海底，蜡块会接触海底底质，将海底的火山玻璃“粘”上来。
* A# A% K% g; w+ f# R2 B, A! J) z 而整个地质与地球物理调查作业中最精彩的环节，莫过于海底大地电磁仪（OBEM）和海底地震仪（OBS）的布放和回收。 $ E6 U6 V" w/ Q
1 |- }' X) `+ W4 g$ F6 [9 v
$ @0 ]* l$ \3 I/ V5 n4 D r( x6 x ( v& f' R# p( G# ]5 f4 Q& D' g8 w
2023年8月4日，在“雪龙2”号极地科考破冰船尾甲板，科考队员在清理、收集底栖生物拖网拖上来的样品。新华社记者魏弘毅摄
# |2 o8 t, |( A5 n% V7 \ 中国第13次北冰洋科考队队员、自然资源部第二海洋研究所助理研究员刘亚楠介绍，OBEM和OBS均为地球物理研究的重要设备，是经过组装之后的球状监测仪器，呈橘黄色，在使用时投放海底进行数据收集，并在当个航次进行回收。
" W; H) {/ G9 B: o- I; P 据介绍，OBEM和OBS分别会采集海底的电阻率信息和微小地震波，通过两项指标反馈出的数据，来指示海底地表之下的地质特征。“举个例子，地震波在穿过致密程度不同的地质结构时，速度会有变化。我们会通过该项关键数据，判断出探测位置的海底地质结构。”刘亚楠说。
) ~: `' S: \# y* C OBEM和OBS的回收，简称“捞球”。回收时，考察队将船开回设备投放地点，设备会收到船上发出的信号，从海底浮上海面。此时，许多科考队员都会聚集到驾驶台，寻找浮上来的“橘色斑点”，之后再由科考队员将设备打捞上来。 3 a; Z* j1 X8 |' R8 Y
据中国第13次北冰洋科考队领队王金辉介绍，本航次考察队进行了7台OBEM和5台OBS的布放，并成功回收其中10台设备。其中OBS成功回收率达100%，刷新极地高纬密集冰区成功回收纪录。 + A9 C5 {5 v; n. L- k! Z. I
" L- O2 M* M: m
举报/反馈
% w: ]4 L6 P! ^: E" W) _ ' U% [6 n* [' B9 G- p
3 t; h( q# {* P! ~, P0 B* k
3 A" Z. D/ B/ K: f
| 
