|
$ M0 E8 }. J5 J, [- r; m. ? 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。 % C7 j1 X" Z4 m# g0 {! ]4 G
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？ $ k# z. \ h# a
地质与地球物理调查 5 N" Q, \6 M4 ?9 n5 _$ w5 f0 n
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。
/ K2 T( D: B5 g$ r “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。”
' ^' u7 c n2 A8 f4 v 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。
7 }5 x, P F0 L' P& V5 ~0 w 2 }+ @9 @+ j. g# r# o6 k0 c
" \7 L6 P& f+ r/ a
3 @! n Y9 {' p
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 , ^% u8 ~1 i9 B( G( Z4 {
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。
# {4 V- Y9 g: s. R4 K; O3 k 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”。
+ c3 |" g1 B5 ^! _' h, X 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。”
8 T+ ^. s: o! K' ?% Y9 {5 ]. F 科学与经济价值兼具
2 O. R) k: `+ ^- D! j2 ^1 Y K$ P. ? 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。
% U0 D+ ?7 a9 a, J* D
' Y3 H1 Z1 ~! x7 t 8 X: V& h5 e& [* u
, `/ N: U1 ?, _4 p' u) W! j
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 - U3 s6 H$ `' k5 W. R9 y
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。” . g- e& E; {' [9 p
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。 $ X' t- I$ i1 e) _* R
“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。 # d, }* I. e+ B4 O& T8 \$ i
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器” 5 d6 ]5 r/ ?0 n2 G9 q f
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。 * Z# u; I" T8 R
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。
( ^0 s5 b" q' p3 y/ q1 N 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。
4 _* ^0 T+ p: H9 p 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。
" S4 O8 j4 _" h
% `0 g( O& G1 U3 f# {4 `7 o
$ ]: g- y* a+ L# R + B5 h8 ~& K+ j) P7 s) k
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 5 |! V; ?* _- f. v
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。
' e% ]8 U, c5 e8 \% ?9 l 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。
' P8 \, ?! H& W* i 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。 * b( x5 t% @* u
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。
# C! R9 I5 D) z8 u9 s' K1 k d
# g: M+ B: t4 W% D- f" r 举报/反馈 4 d' x% K8 w c U9 B, N
* h% ?' Y. ^ j1 n2 U* i) W9 [9 \+ W; d5 t5 x4 d% P G! B
2 ?! Y# q `7 v0 ]4 `& o$ b) {& ^3 M y. f6 B- }
: I1 }# y1 Z' V- l* f | 
