|
( G q' G6 o+ r+ X) ]7 w' e
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。 7 U' C% p( E$ w& D6 c. {
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？
3 F& h/ c# n7 A2 m* Q7 T1 e7 @ 地质与地球物理调查 5 {1 D' ~7 `7 S. C5 @
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。
" a# D, n9 g0 I" m" ^% M “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。” - f9 O, W: P! t ~! z8 T: J( F8 e% f! }
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。 # m9 a# F# i! K0 m& n
4 _1 z: R; M U1 ]5 G2 f7 U 8 r/ H* P2 U; C8 P$ |
3 ]5 v9 z8 v( E; M# g: C
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
6 W: K `, E$ U 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。 # K* W1 t. P0 M
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”。 $ X* Y1 s: b# Y: k
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! m6 B, O3 d ^" C
科学与经济价值兼具
( ]( F9 ]1 Z. z3 d+ x 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。 ( U1 i! ]0 n8 ^) i$ \
5 U# T& m' V9 w- v4 B + [5 p. y$ |: z
3 {* ^3 J3 {$ p
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 - v2 r- c4 e" D0 p$ I* c5 B5 v
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。” " A! [. |% r& x
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。
& r. p5 ?4 y& o6 _5 l% F. K" c* a “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。 . ^8 n$ f7 \5 N9 V5 A! S( P2 G
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器” H, s f# T! m. M# P& o# r
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。
5 z! w5 S l9 F, c4 Z3 L 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。 3 c" y8 R. V5 s( S8 C% _
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。
$ b( H9 K, g; n) c8 k0 \, 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。
1 n$ N5 W& j" s! B) M3 N
2 t" y$ w8 o+ d
/ g& E# o! x& ]7 j ( v6 g- {' O) m, Y
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 ' u v# _7 h6 i& X: N4 Z
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。 / C j3 k( f9 O% t
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。
; X7 Q4 q$ U4 S7 r/ X" J 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。
! P8 u- \/ b3 \( z 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。
$ ?; W O7 a# Q: L" { , i0 V: _2 F9 q. }; S
举报/反馈
. I* H% Z4 A: p+ E4 c. G ! H5 J8 N' _8 y- c: c+ h" w$ m
0 I, K( e# j: i* L! c1 m# A. g
' ]3 W7 Z5 v# B& }' Y6 w' ~( Z: {% I
, i6 _2 _1 D+ R- r1 m1 J8 W5 Y0 M. y# i7 V# O- ^5 O# A' r
| 
