|
; T$ d7 C7 N5 j/ [- w2 c
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。
8 i. Z; d, h$ J: m- ]; J 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 E8 V8 K( S6 n: [* v" W0 n2 ^
地质与地球物理调查 3 ]5 w( c0 D. p1 V0 f
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。 ( K! R: W6 J0 B K3 F) N) 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。”
) [+ U- p. l+ y: E" U 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。
5 o/ {8 S) i& u2 r# ]5 n: S 0 P. b- f7 o8 a) \/ B5 v
" r& G9 E" x6 u& n
- ?7 O, v, P, _* j4 C) e( H( V 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
7 y& \4 F; k' a1 j7 m 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。 ; H& M& W- _5 h6 a
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”。
( J' ~ u* l! N8 r 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。” 1 ?: b: Y2 @ b9 `" q5 ?0 W1 }1 ?
科学与经济价值兼具
$ }8 z3 `2 D0 K+ i0 Z9 u7 J9 @ 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。 0 R) J( X9 |7 l6 x& U3 I
7 [5 r$ l3 W6 ~$ k
- H# {' ?2 {. `1 M1 [
" A: B v9 S1 E5 A 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 . d1 o4 c8 v5 \4 ^
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。” 5 _ u0 D7 p% p4 ~5 t+ k8 F, 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。
0 T9 S8 Y+ a0 d5 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。 9 S& a% K: U4 u4 l F/ c- _6 V
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
' k3 u9 V) h: h c- E0 y 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。
( d) w! A9 ~/ i# z7 c7 u 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。
; Z3 u- U0 z9 d* J3 x' H 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。 8 p [ s! w4 e" v0 a- E
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。 ) i; [- P' u* n! x j% I
5 g! Z, I+ Y9 ]9 G4 m5 E
9 H' E) H7 }* _' a$ K$ G; [, h % q2 |7 K6 r- P, [ @2 U- R
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 . J- S, ^ b. \9 j1 [ h
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。 5 a e) V- X5 j* J, K
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。 & B' a/ q* \' q' j5 J: B9 S7 ^2 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。 9 A. p' c ~' j, L0 X7 u' W
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。
3 X0 H9 m/ U8 { 1 M- S) l0 D/ M i) S
举报/反馈 [& X, }( x5 U3 i) f L2 P5 W7 x
5 e: G# c5 {+ o- K$ ^0 `* b# Q6 C* T7 M8 O
( W. C( C( Z! T1 O" e+ A- n
| 
