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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。 ! e% z# V0 l" o% v0 t' h1 W6 F
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 @. u0 W5 P% d( ?! u, x. B: U* d 地质与地球物理调查
6 U" }3 [1 y: [1 a# |% r2 I 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。 4 I9 y2 K" A. N$ }+ g6 ?6 ]
“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。” 2 {6 ^! K) P* f1 w" D# |
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。
4 f, d! [# |7 l( i* S7 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。
/ m1 B7 \0 ]1 J 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”。 ! U. B5 q V$ g, _$ b6 B
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。”
$ ?7 J: C1 S9 Q/ `! ]1 ~3 F& N' j P 科学与经济价值兼具
; ^) X+ S* J5 W" d3 R) A7 }$ F. l 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 i1 Z2 |. C6 i% L2 o1 L% s6 g' J
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。” + T$ l# n' W7 P' T4 m' H0 c {
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。 6 r6 I) j' K( n0 [1 l( _' x4 T$ c5 @
“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。 : d0 @6 J7 x; \) y. ^* E1 C
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
! m( U6 y D: P9 t; d 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。 ; R( s2 K6 r7 Z6 g
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。 8 U8 Q$ z: t/ d
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。 % G2 c! z. }6 D# k+ Q' f& 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。
% H) s8 I' v0 p& W( A8 K6 C5 O 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。 3 ]: p) L( M' `5 r/ e& j
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。 0 I5 `- j( ?" V& S7 o
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。 6 v7 E. j8 h n1 n
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。
9 G$ B% J( |: U4 @6 K+ o7 I 编辑：孔唯千
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