|
( [5 U1 G+ \% D% S* K$ i7 G8 T- ~/ ?( Y6 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。 5 u) C9 T' s# x! I% F* m
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？ , e: t' @& }& H2 B9 ]
地质与地球物理调查
4 `; \9 j: p6 {( k8 A1 G) m 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。 : ^- c' c3 n. J% L N+ |
“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。”
& N" C0 s3 `. x 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。 0 L7 O2 ]0 F) X! T3 F
) p5 C$ i" M; T' B' B8 J0 P; [8 @
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 U& g! G7 j) D( c- F
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。 - k7 { j# ^3 X( V# l3 C( S
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”。 7 s0 s7 l6 E7 p# @* L+ T+ X* P) \
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。”
3 g( @( N( a! j 科学与经济价值兼具
0 Y- ^' l6 {1 ~' ?+ @9 p 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。 , t6 x- j; B( ~
广告胆小者勿入！五四三二一...恐怖的躲猫猫游戏现在开始！
+ W! C6 i) W. p. g s; ]; G ×
) i$ c. p6 h0 }, X8 T
0 `% \ G Q5 L9 B6 s 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
8 Q6 a8 O9 ^1 d4 O0 y* e& @ 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。” , x+ f1 N! g& e3 _
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。 - C. H+ A" { k1 W3 Z
“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。 3 [7 P; P+ K6 b0 M" ] P
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器” " f, H! c6 L4 |
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。 . J2 e/ n- T: k: u# A
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。 ; B. ^8 h4 q" M& p; s
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。 * V. ~. a! C' q3 F
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。
# p+ \5 o, ^3 x5 J. P8 H$ u4 e 4 D6 m$ G( p( L
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
* }/ {' F9 A. R* }* f. K- ^% `1 K 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 U7 A0 V( U5 T2 l1 ~+ `
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 G" e3 i# B& o, ?5 P 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。 7 @; i Q ?1 T) R+ b! u. t( s
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。
, q' u7 G, g, w: C+ a# d* v/ C3 M" C
0 Q% a9 a% h* ]$ z8 o5 x m8 W$ H G
6 j+ W: t# W" S* j' @5 j1 l/ U
# J" L6 A5 T7 b! }% R' F9 C
. V! {4 ?! C- v" ^+ E! G" m | 
