|
; B8 O4 ^6 b9 A/ h, K0 c; Z 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。 , p- X8 A, [. u2 J! B
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？ 8 c' V. |0 U" Z' ?& c) V. {( `
地质与地球物理调查 + P! \& x e2 }5 y# K) A0 b
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。
$ S+ a: h; ^+ z& s. ? “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。” 2 O8 b, @6 \+ t3 Z
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。 " J( i9 q6 p* W" h
5 c b* r! @' Z) ^1 ]5 E 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 ' ]9 l2 b# A* \, A% K) p& a
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。
]/ Y3 Q8 S0 n1 r: N 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”。
! S+ i& a2 \6 q/ o 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。”
' |& l j$ S) i8 v. J- ~ 科学与经济价值兼具
# e- ?' @* [/ v. w1 R, c( o' o 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。
1 ]1 `) S* D: q: D ?% q 广告胆小者勿入！五四三二一...恐怖的躲猫猫游戏现在开始！ 4 a8 ^" N1 R: M$ N G% j
×
3 w* C- x5 c# U$ u: X7 ]4 c
1 P* V: ]. k+ D 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 ' \% Q2 T" @1 d
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。”
1 ^* h% V$ h1 B$ o" m h$ F+ ^ 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。 ! H9 Q! ^/ H. \' K3 d2 k
“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。
. M8 x( w- I3 d 海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
' M0 m0 z- X. u: l$ t5 C: x* A, k 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。
' O( M( a% P) [& |7 r0 e 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。
- T2 ?- W# b2 }. Z 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。
/ ~5 V( n& ]+ o/ \ 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。 # E; _6 r; @. N) I$ u
, F0 r$ n8 I+ j4 m 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 ; E/ l, u- e( h/ L/ } l, D
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。
. ?3 U* E; E* q6 U' [# y8 T* M 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。 ; w) k0 q( c, \1 e
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。
* {8 i( R+ f/ T" |0 N) w Z2 D! ~& c 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。 0 e- f$ B9 c( B
. i% P3 H4 i5 Z+ K) j8 ]6 Y
; H( j, z# l9 E! Q7 g$ O/ j3 ?! B) o' H+ D& C3 c# z* M
6 F! z. K5 Y+ O" {$ u
| 
