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8 i0 x' Q# T5 F 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。
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1 z0 P9 J: b X. b" E! m( p 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？ % Z+ U$ W& W: O( J) }/ M5 Z" b# t9 f6 Z
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3 ~: e3 a' `2 g1 _/ `( C 地质与地球物理调查 ; l5 W1 F$ M4 m8 K
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; J5 |% {* D7 l `8 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。 ) h9 J/ d' q, g; T
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. l( ?" n6 x5 G9 U “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。” ( g* }# E# P& q& p7 f* o9 b
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3 F; r7 @1 o! L" n& k 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。
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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
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- C; _ G+ I7 i( W) a" w, d' s" e 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。
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' O# s( K" A+ L2 _8 c) K$ Y5 G8 y, ^! d 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”。 3 Q! L" U/ y5 ]0 Z4 F
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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。”
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$ Y( C: f2 [: q1 n 科学与经济价值兼具 4 c8 W7 G. u9 {
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* ~% q7 [7 A1 O0 ?4 ^% I( G$ I 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。 6 {% c2 k( u# M, }* ^! l) s0 J
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% l8 m; m+ I4 J" v 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 " ^7 n2 k3 U( \7 M/ y, ?0 U
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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。” : c4 O7 o# S( ^ m4 h4 G$ ~
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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。
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6 r8 Y4 d6 i: Z2 V# G9 S& U( L0 R3 b “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。
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海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
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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。 : S% V* z; j5 P) a7 k7 L
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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。 & M' w3 w. |* `9 g- b' d
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* m, ~ _* a) B: }2 _9 Q1 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。 / G$ {8 _2 J; n1 V
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' `/ p# n0 I3 i2 }7 _: w 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。
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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
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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。
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: f4 G# v) \, h+ t! I+ U& b8 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。 7 h' u/ x. G0 Q- w
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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。 " g2 }$ c1 Y1 k! v0 X1 m+ A
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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。 ; V6 @: Y* n: I+ t4 Q7 b; Z
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（来源：新华社） $ g3 [2 m2 p# D$ H7 j; w
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