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我國在南海建立深海沉積觀測“野外實驗室” 取得重要科研成果
2017-02-20 18:41:01 來源: 新華社
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  新華社“決心”號2月20日電(記者張建松)深海沉積是地球表層係統演化重要的“信息載體”。在我國海洋科學第一個大規模基礎研究計劃——“南海深部計劃”的支持下,我國在南海東北部建成全球先進的深海沉積動力過程觀測“野外實驗室”,目前已取得重要科研成果。

  據該項目負責人、正在“決心”號參加第三次南海大洋鑽探的同濟大學海洋地質國家重點實驗室劉志飛教授介紹,南海是西太平洋地區最大的邊緣海,瀕臨亞洲大陸,每年要接受數億噸周邊河流的沉積物,加之西太平洋深層水貫入的長期影響,在南海深海形成復雜和活躍的底層海流搬運和沉積作用,使南海成為開展深海沉積過程研究的理想場所。

  在“南海深部計劃”支持下,經過多年努力,我國已在南海東北部建成全球先進的“深海沉積動力過程綜合觀測係統”。這套係統由同步觀測的12套綜合錨係和1套海底三腳架組成,錨係長度在1000米-3300米之間,水深主要分布在1500米-3900米范圍內,主要觀測南海的深海海流溫度、鹽度、流速、混合強度等參數,並收集深海裏的懸浮沉積物樣品,成為我國科學家持續開展深海沉積學研究的“野外實驗室”。

  通過長時間的深海錨係觀測,劉志飛帶領科研團隊已證實等深流在南海北部海盆長期存在,在國際上第一次定義深海等深流的速度結構及其季節性變化。他們發現海表生成的中尺度渦,能夠穿透數千米水層,與等深流一起,共同對深海沉積物遠距離搬運起到關鍵作用。

  他們還鑒別出南海存在兩種典型的深海峽谷,分別是濁流頻繁活動的“高屏海底峽谷”和沉積動力相對安靜的“福爾摩薩海底峽谷”,發現高屏海底峽谷長年頻發的濁流事件是由途經臺灣的臺風引起的。

  每當超強臺風登陸臺灣,臺風帶來的超強降雨,將臺灣大量沉積物通過河流灌入南海,從而沿高屏海底峽谷以濁流形式進入深海,是南海的深海物質側向搬運最重要的過程。這些研究是深水沉積過程觀測實驗的先驅性工作,大大推進了我國南海深海沉積學發展。

  劉志飛表示,此次參加第三次南海大洋鑽探,就是要追溯南海在數千萬年前開始形成至今的深海沉積過程,探索深海沉積如何記錄南海周邊大陸和島嶼的滄海桑田演變,通過與現今沉積動力過程觀測的直接對比,從而提取南海深海沉積中的地區性特徵和全球性普適規律。

  由我國科學家主導的第三次南海大洋鑽探正在順利進行。截至發稿時,“決心”號大洋鑽探船在第一個鑽探位置,在水深3700多米的南海海底已鑽進600多米,年代進入800多萬年以前。一管管鑽取的沉積樣品,都記錄著南海深海演變的“歷史檔案”。

  據劉志飛介紹,這800多萬年的深海沉積歷史雖然都接近南海的現今環境,但船上初步的研究發現:距今70多萬年前,可能受全球變化的影響,第一個鑽探位置發生過大型的海底滑坡,並在500多萬年前發生兩期“深海碎屑流”事件,每期沉積70余米厚的砂層。這些深海記錄可能預示著南海曾經發生過“驚心動魄”的深海沉積事件。“決心”號大洋鑽探船上的科學家正在試圖解開這些蘊藏在海底的謎團。

  國家自然科學基金委于2011年正式啟動的“南海深部計劃”,對南海展開三大方面係統研究:以海底擴張到板塊俯衝的構造演化作為“骨”,以深海沉積過程和盆地充填作為“肉”,以深海生物地球化學過程作為“血”,在岩石圈、水圈和生物圈相互作用的層面,解讀南海,構建邊緣海的“生命史”。

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【糾錯】 責任編輯: 谷玥
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