大洋46航次海底沉积物取样记

作者:记者高悦  来源:中国海洋报   发布时间:2018-03-27 09:10:30   [打印本页] [关闭窗口]

  《西游记》将万顷碧波之下的海底世界称为“龙宫”。在科学家眼里,“龙宫”到处都是宝贝,甚至连泥巴(海底沉积物)都是科学研究的重要对象。

  中国大洋46航次科考中,队员们在遥远的东南太平洋连日调查海洋地质地貌,“挖”着龙宫宝贝——“海泥”。

  4000米海底取“淤泥”

  3月4日,晴空万里,海风阵阵。“向阳红01”船抵达作业站位,开启了动力定位系统。按照计划,科考队将进行重力柱取样作业——“挖海泥”,采集海底沉积物。

  作业使用的重力柱状取样器是用数个圆形铅快排列成组,再与空心钢管连接组合而成的一个巨大“铁锥”。在作业过程中,重力取样器由纤维缆牵引投向深海海底,将空心管插入海底泥中获取样品,犹如给海底“做插管”。

  11时许,橘红色的吊车在船员们的操作下犹如灵活的大手,把1吨多重的重力柱吊起,缓缓放到海面。海面上泛起阵阵浪花,重力柱直入水中。

  1000米、2000米、3000米……值班科考队员在实验室密切注视着电子显示屏,缆绳运行的参数变化一目了然。

  时间一分一秒过去,重力柱取样器快速进入3900多米深的海底。当看到绞车上的计数器和张力计数字突然变小时,经验丰富的科考队员意识到,重力柱已经触底。

  “重力柱已取样完成,收缆。”

  又经过约2个小时,重力柱缓缓浮出水面。“向阳红01”船船艉的A型架移向甲板。队员们拉紧止荡绳,将摇摆不定的重力柱稳住,轻轻地放置到甲板。

  “取样。”

  虽然几天来多次上演这一幕,但从海底几千米取来的沉积物即将呈现在眼前时,还是格外令人期待。

  甲板上,队员们一阵忙碌。拍摄样品照片、记录、分装样品、保存……

  经过测量,此次获取的样柱长度达5米,是本航段起航以来,获取的最长样品。

  “这些软泥对我们来说非常重要,它可能蕴藏着百万年的海洋地质演化历史信息。”航段首席科学家石学法拿起一块海泥仔细观察,用手捻一捻,再放到鼻子前闻一闻。

  取样完毕,科考队员仔细冲洗重力柱,检查设备情况,为下次作业做好准备。每个细节都像过筛子一样。

  “第一时间”实验分析

  取样一结束,实验室的科考人员就绷紧了弦——抓紧时间分析检测。

  “这些沉积物必须马上检测,否则,沉积物的氧化还原电位、酸碱性等指标很快发生变化,检测的数据就会与实际发生显著偏差。”一拿到样品,队员王湘芹就立即把电子检测仪探头放进沉积物中,测量酸碱度和氧化还原环境,并详细记录。之后,王湘芹又把沉积物样品放入烤箱烘烤。待样品烘干,再用仪器现场测试沉积物中的元素含量。

  在实验室的另一侧,第二综合作业组组长高伟也在紧张忙碌着。他先把沉积物样品放进圆形的环刀,测量体积;再称重,记录含水量等数值……

  完成海洋地质取样不是件轻松简单的事,需要船员、调查队员、检测人员分工协作。每每作业,无论白天黑夜,都要按照严密的流程进行。

  期待大洋海底的新发现

  其实,这已经成为科考队海上工作的常态。自2月25日抵达作业点,“向阳红01”船就一改航渡时的“风风火火”,一路上走走停停,按照事先精心设计的调查站位,一站接一站地展开了海洋地质调查。截至3月7日,科考队已在7个站位利用重力柱取样器成功获取柱状沉积物样品。

  太平洋,海水覆盖下的海底地形和陆地一样,高山耸立、沟壑纵横、平原千里、丘陵逶迤。第五航段调查区位于南半球的东南太平洋,深海海盆之中,西部为东太平洋洋隆,东部为秘鲁海盆,南部为萨拉戈麦斯脊,起起伏伏的地形与平坦的海面迥然不同。调查区域内构造演化历史复杂,地形地貌多变,水深变化较大,沉积物类型多样。科考队主要任务之一就是采集深海盆的沉积物。

  海底沉积物看似平淡无奇,其实不然。在深海洋底,沉积速率极其缓慢,每千年的沉积物厚度只有几毫米。在海洋地质学家的眼中,这些深海“泥巴”堪称是一部内容丰富的“海洋地质变迁史”,记载着地球大洋变迁的历史信息。

  科考队此次携带了两种取样器,分别是400公斤重的箱式采泥器、1吨重的重力柱状取样器。箱式取样器主要采集海底表层泥,重力柱取样器主要采集海底深层泥。科学家可以通过样品研究,揭示数百万年海洋地质演化历史信息。

  “该区域在地质学、海洋学上极具特色,非常重要。但是总体来看,我国在该区域的海洋调查几乎未有涉足,国际上科学研究程度也较低,期待着本航段能有新的科学发现。”石学法表示,选择该区域进行海洋综合考察,就是要加强对该典型海区的科学认知,为中国深度参与全球海洋治理提供支撑和服务。