南海大洋钻探：问号与惊叹的交响

（原标题：南海大洋钻探：问号与惊叹的交响）

新华社“决心”号3月9日电题：南海大洋钻探：问号与惊叹的交响

新华社记者张建松

由我国科学家主导的第三次南海大洋钻探，正在南海北部紧张进行。面对神秘未知的南海深部世界，科学家们充满了问号。南海海底史诗般的丰富沉积，更令他们惊叹不已。

问号：尚未“触摸”到基底岩石

南海经历了新生代拉张和破裂过程，发展为深海盆。讲好南海“前世今生”的故事，是我国科学家的梦想。

2014年，通过第二次南海大洋钻探，科学家初步描绘出南海的“今生”故事：南海东部次海盆大约“出生”于3300万年前，大约“死亡”于1500万年前；西南部海底大约“出生”于2300多万年前，大约“死亡”于1600万年前。在漫长的形成过程中，我国“母亲海”曾经历了多期大规模火山喷发、深海盆反复变化等一系列惊心动魄、跌宕起伏的“磨难”。

南海的“前世”有哪些故事？她是怎样与华南大陆相分离？是通过一个大断层“干脆利落”地分开？还是“拖泥带水”，在分开过程中把下地壳或地幔都给露出来了？科学界一直有争论，不同的分离方式代表着不同的大陆破裂模式。第三次南海大洋钻探，目标就是钻取南海的基底岩石，解开这个科学之谜。

2月26日，“决心”号在北纬18度24.5分、东经115度51.6分的U1499B孔内，插入了一根“探海神针”进行钻探。根据前期的地震剖面、重力数据和磁力异常等多种科学研究，这里有可能存在南海由大陆变为海洋前的最后一段基底岩石。

连日来，在3770米深的海水下，“决心”号钻探顺利，期间还更换过钻头，U1499B孔的深度已达到1081米。随着钻孔越来越深，钻到南海基底岩石的机会越来越大。但就在科学家们充满期待的时候，3月6日，钻孔底部松软的砾石层出现了滑塌。清理未果后，为了节约时间，科学家们决定放弃该孔，完成“测井”后，就赶往第二个钻探站位。

“U1499B孔揭露出的沉积和构造，初步展现了南海的 前世 故事堪比电影大片，比我们原先的设想更丰富、更奇异、更瑰丽。我们的 母亲海 变得更加神秘和未知，期盼在随后几个站位的钻探中，能 触摸 到她的基底岩石。”第三次南海大洋钻探IODP航次中方首席科学家孙珍教授说。

惊叹：史诗般的“沉积传奇”

从深海砂层到大洋红层、从矿物结核到砾石层，穿过3770米深的海水，从海底1000多米深处钻取的丰富沉积，令科学家们惊叹南海的洋陆过渡带具有“史诗般的传奇”。

“大洋红层”是一种远离陆地、在深水中慢速堆积的远洋沉积物，在如今的南海已经难觅踪迹。“决心”号在U1499B孔的七八百米深处，钻取了100多米的“大洋红层”沉积。深深浅浅的红色岩芯，与桌子上的深绿色泥岩、深灰色砂岩摆放一起，层次对比极为鲜明。

令人惊喜的是，在海底九百多米的“大洋红层”中，还“镶嵌”了好几处“矿物结核”，看上去像一朵朵含苞欲放的“花蕊”，别致而美丽。

中国地质大学（武汉）资源学院雷超介绍说，这些“花蕊”就是开启南海历史画卷的“钥匙”。深海科学调查研究发现，这种结核一般分布于水深3000-5000米的弱氧化环境、沉积物堆积速率较低的深海大洋表层，如生物软泥或深海粘土的表层。如果结核被沉积物覆盖住，这种结核就不会再生长。

“有了这把钥匙，根据地质学 将今论古 原理，我们就可以推断当时的地质过程，通过航次后多学科的交叉研究，全面勾绘当时的深海全景图。”雷超说。

更多的惊喜接踵而至。当“决心”号继续向下深钻时，还遇到了150多米厚的砾石层。呈现在大家面前的是一颗颗深灰色、坚硬光滑的砾石，大小在二三厘米至10多厘米之间，与陆地河谷经常看到的“鹅卵石”十分相似。

“这种砾石需要非常强的水动力条件下才会形成。在如此深的海底下，为什么也会有鹅卵石？这里曾经是深海峡谷吗？还是当时的陆地山脉峡谷？从大洋红层直接跨进如此深的砾石层，这足以让国际学术界惊讶，令人充满了无限的想象！”同济大学海洋与地球科学学院刘志飞教授说。

他认为，根据钻探地层形成的地质年代判断，这个砾石层可能是南海开始形成时的构造运动产物，将对回答南海在数千万年前开始张裂时的构造背景，提供迄今最佳的研究材料，必将给南海构造演化研究带来新的突破。

坚持：科学探索永无止境

3月7日和8日，“决心”号连续两天对U1499B孔进行了井下测量。通过钻杆将“联合测井仪”、“井壁成像仪”等科学测量仪器，缓缓放入钻孔651米的套管下方。

据中科院南海海洋研究所张锦昌介绍，“测井”主要是对钻孔的岩层声学速度、密度、天然伽马放射性、电阻率等岩石物理性质，进行原位测量，以获得连续完整的科学数据，与钻取的岩芯数据相互补充。同时，还对钻孔井壁进行了扫描，获取了钻穿的各套岩层的高精度原位图像，以进一步加深对钻孔岩石原貌、岩层接触关系、构造特征等认识。

科学研究，需要从不同的视角来观察、分析和判断。尤其对于人类非常难以抵达的深海，获取海底研究样品极为不易。在第三次南海大洋钻探中，“决心”号计划在南海北部海域，共进行四个站位的钻探，以尽可能多地钻取岩芯样品。3月9日起，“决心”号开始进行第二个站位的钻探工作。

“对于大洋钻探的科学研究来说，无论我们钻取了什么岩芯，都是新发现，都是对未知海底的探索，都具有重要的科学研究价值。” 第三次南海大洋钻探IODP367航次美方首席科学家乔安·斯道克（Joann Stock）教授说，“近半个世纪以来，大洋钻探一次又一次带给人们问号与惊叹，一次又一次推动地球系统科学取得重大突破。这就是大洋钻探的魅力！”

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