|
' I9 V% n) ^, L7 q: b2 k$ q
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。 % {! n- {; @! r X
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？ p/ |( Y$ g7 D3 J* J" U$ _
地质与地球物理调查 % `2 x& E5 T+ X# p7 c S" h
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。
9 s) {9 z* Y' v7 G- Q “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。” * ~7 a2 P' e# _" S9 K- e
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。
! C: W1 y+ [6 ^8 `& I0 @/ l
~( |. h7 Y4 `: H& [+ }) D 6 w4 h# T) [# j$ D$ P4 _" T
0 T# t1 A6 B# D& W. i6 g 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 8 I( ~9 c+ L7 w, T
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。
0 }; @5 G% i5 I: `7 L8 Q 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”。
2 m" l* b8 k, h 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。”
; S2 N4 u; e) N) K2 d% j7 g 科学与经济价值兼具
. f) J& G' n x8 ] 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。
" V4 v9 A4 r$ ~, @" V$ z& C& R- s
. E. D9 ?' R. R: R$ v
% H' m; N0 @ E% \2 D V+ y n$ }
# ?# V% a4 R, N" [8 r( L 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 ( l" N1 I9 k, c2 A0 F8 t6 q
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。” 9 S$ U3 \$ c6 i8 }' L% 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。 * B) G/ N) E! y6 h# O
“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。
1 v! k" t1 C+ t- u 海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
# m4 {0 U1 \4 ?& Q- m: k4 W 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。 " O8 F$ c. 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。
& n& Z, Y5 n( L 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。
' T4 ]# X V- f6 c8 D9 r! l 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。
. G9 n3 u7 g e( j
1 x2 e( D1 F6 x8 f% ^ 0 ~' q5 I2 S6 Y0 G- B$ ~
0 M+ X( O# H' m4 d$ D1 G9 o 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
7 B7 P* L! R7 a- w6 s; K8 n( ^! x 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。
$ F, Z( m4 \5 L' J+ l3 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。 , `$ N5 l1 e* ?8 T# U0 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。 4 ~2 h- a! \/ Y6 Q9 _4 X7 E; e2 d
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。
7 ]6 B! B/ \& W/ J3 m
; \! F3 c" b" z) _. `3 j 举报/反馈
& ~" i! S' g. ]# W # x, f6 c2 J: j! i9 m
0 s e, g0 B7 t8 c- B1 ?5 v8 d9 d
! `: P5 T% Z+ C) }" w0 J
| 
