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7 B. T0 C5 f3 U- |9 W% k& n, O 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。 $ x# Q! \, l$ o! L# e/ N, y7 V
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？ / H# P3 v* M& [, K$ j9 N
地质与地球物理调查
* r/ t* o, y7 m. C 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。
0 d8 z( T) Z3 W% o) h, I# l “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。” % t& r& d( B% R1 i/ O0 f9 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。
# l+ a/ a9 D+ L+ l. d. 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。
0 u. J8 j$ H% J0 D1 Y% y( C" @1 F0 A3 L 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”。
& n* `& Z& \ P( C" N8 ? 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。”
: m7 p) H- h' w* C 科学与经济价值兼具
4 s+ q4 i6 P" _; \3 S 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。
9 T: t/ }/ Y c) o6 s6 g. M) [9 w 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。”
7 ?! ?7 C6 o* Q, d- Q5 \, n 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。 5 N' D/ o3 t; h7 G% A0 I, r1 E
“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。 / A8 {% [6 f* x' S% k0 C( ]# L6 G
海洋地质与海洋地球物理的研究“利器” , @! Q0 I# s L: Q9 n5 ^: D8 }6 M
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。
5 V3 \3 } @+ ]' J$ c" Z4 ~ 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。
5 c! n2 S a- ?0 _, g2 F0 q 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。 : C9 C7 o3 Y& s7 O
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。
2 S3 n+ U3 S+ M: ]* M; S0 D5 i 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。
: n8 R- w1 Y) `/ U 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。 Z6 o7 u- u5 g+ K4 }
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。 L3 c; r7 Q5 H
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。 8 }" i. K: |9 z+ O9 _- Q* \
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