中國(guó)鉆探發(fā)現(xiàn)南海東部次海盆3300萬(wàn)年前"出生"

目前，大洋鉆探是科學(xué)家了解海底最直接、最有效的方式。去年1月28日，由我國(guó)科學(xué)家建議、設(shè)計(jì)并主持的南海第二次大洋鉆探IODP349航次從我國(guó)香港起航。32位來(lái)自11個(gè)不同國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家，歷經(jīng)兩個(gè)月的海上研究，349航次在臺(tái)灣地區(qū)基隆港靠岸，宣告南海新一輪大洋鉆探畫上圓滿句號(hào)。

項(xiàng)目中方首席科學(xué)家、同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院教授李春峰日前接受記者采訪時(shí)透露，歷經(jīng)近1年探索，該航次的研究工作已取得關(guān)鍵進(jìn)展，最重要的研究?jī)?nèi)容之一南海年齡問(wèn)題的解讀獲得突破。這一成果對(duì)進(jìn)一步探究大陸破裂、海洋形成機(jī)理等地球科學(xué)，以及深海資源勘探都具有重要意義。此外，還有大量相關(guān)成果在分析和準(zhǔn)備發(fā)表過(guò)程中。

用先進(jìn)方法為南海海盆精確定年

南海是地球低緯度最大的邊緣海。過(guò)去，我們對(duì)南海深海盆的基礎(chǔ)研究較弱，對(duì)南海的年齡有很大爭(zhēng)議。

IODP349航次是國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃(2013—2023)的第一個(gè)航次，是中國(guó)繼汪品先院士1999年主持的第一次大洋鉆探IODP184航次之后的新十年首航，完成大量的地質(zhì)、地球化學(xué)、微生物等多學(xué)科測(cè)量和分析工作，實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)了對(duì)南海深部過(guò)程的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

“通過(guò)勘探，我們首次獲取了南海中央水深4000米深海海盆的巖芯記錄，這些是確定南海年齡的直接證據(jù)。”李春峰介紹，過(guò)去南海的形成過(guò)程和年齡主要是根據(jù)地球物理探測(cè)間接推斷的。349航次首次突破軟性的沉積巖，鉆取到了海底擴(kuò)張形成的硬性玄武巖，在南海東西兩大海盆都獲得了非常新鮮的洋殼玄武巖樣品。由此，可精確確定海盆擴(kuò)張時(shí)代與巖漿活動(dòng)過(guò)程。同時(shí)，利用微體古生物化石、海盆磁異常記錄和古地磁測(cè)定，將結(jié)果疊加比對(duì)，為南海海盆定年。

最新研究結(jié)果給出了精確標(biāo)定：南海東部次海盆“出生”于3300萬(wàn)年前，“死亡”于1500萬(wàn)年前；西南部海底“出生”于2360萬(wàn)年前，“死亡”于1600萬(wàn)年前。李春峰介紹，此次參與勘探研究的科學(xué)家涵蓋了海洋地質(zhì)、微體古生物、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科，同時(shí)使用3種先進(jìn)科學(xué)方法測(cè)算定年在南海研究領(lǐng)域尚屬首次，在世界其他海洋研究中也不多見(jiàn)。

聚焦南海的形成與演化

此次南海大洋鉆探收獲頗豐，對(duì)于南海的了解深入了不少。李春峰介紹，研究工作主要著眼南海的形成與演化，通過(guò)獲得南海深海沉積記錄和與南海擴(kuò)張形成的巖漿巖，來(lái)直接分析巖石的地球物理、地球化學(xué)、微體化石等信息，理解地球動(dòng)力學(xué)演化特征，探討南海形成演化的資源與環(huán)境效應(yīng)。

除了為南海海盆精確定年，349航次還獲得了多層火山碎屑巖的化學(xué)特征以及沉積巖中的化石，構(gòu)建較完整的海山演化歷史、探討其成因；揭示了南海中央海盆沉積環(huán)境異常和可能的玄武巖—沉積巖界面的流體改造作用，為認(rèn)識(shí)南海深海沉積環(huán)境和災(zāi)害、深部洋流作用與海平面變化等重要課題奠定了基礎(chǔ)；為認(rèn)識(shí)南海深水區(qū)油氣資源、南海早期擴(kuò)張演化等重要課題提供第一手重要資料并開(kāi)辟了新的研究途徑；鉆探也直接獲得了化學(xué)通量、熱流、井下水溫等信息，正在為認(rèn)識(shí)南海極端生物圈、海底下面水熱活動(dòng)方面作出突出貢獻(xiàn)。

目前，相關(guān)研究仍在繼續(xù)。航次結(jié)束后，2014年6月出版了初始科學(xué)報(bào)告，2014年7月在美國(guó)開(kāi)了第一次航次后會(huì)議，2014年12月在美國(guó)召開(kāi)了一次專題討論，還將于2015年9月在上海召開(kāi)航次后第二次國(guó)際會(huì)議，進(jìn)一步討論和分享航次的科學(xué)成果。一些關(guān)于南海年齡和沉積序列的重要成果已經(jīng)正式發(fā)表。2015年3月底將正式出版航次后的總科學(xué)報(bào)告。

加強(qiáng)我國(guó)深海研究地位

在李春峰看來(lái)，南海大洋鉆探，最重要的意義是確定了南海的年齡和擴(kuò)張模式，并首次為分析南海深海盆的沉積記錄、環(huán)境演變、地球動(dòng)力學(xué)演化提供了直接的奠基性的深海盆資料，在未來(lái)多年將引領(lǐng)南海的科學(xué)研究。目前在南海大陸巖石圈破裂、南海巖漿巖的地球化學(xué)分析、深海盆沉積環(huán)境的變化等方面的研究非常值得期待。

這也是令中國(guó)科學(xué)家們倍感振奮的。IODP349航次的實(shí)施進(jìn)一步加強(qiáng)了我國(guó)在國(guó)際深海研究中的地位。航次之后進(jìn)一步組織國(guó)際合作，在我國(guó)資助和主持下形成西方國(guó)家和南海周邊國(guó)家共同參與的國(guó)際研究項(xiàng)目，已向世界證明南海最新的基礎(chǔ)研究和科學(xué)認(rèn)識(shí)是在以中國(guó)為主體，中國(guó)科學(xué)家主持之下進(jìn)行的。目前我們還在繼續(xù)努力，正在籌備爭(zhēng)取南海的第三次大洋鉆探。

“作為項(xiàng)目中方首席科學(xué)家，最大的感受是隨著中國(guó)科技實(shí)力的增強(qiáng)，中國(guó)科學(xué)家能夠有機(jī)會(huì)按照自己的科學(xué)興趣參與、設(shè)計(jì)并主持圍繞重大科學(xué)問(wèn)題的重大國(guó)際科學(xué)項(xiàng)目，逐步開(kāi)始有能力領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際大軍團(tuán)的協(xié)作科學(xué)攻關(guān)，使得南海成為國(guó)際地球科學(xué)研究的熱點(diǎn)區(qū)域，這種感覺(jué)非常好。”李春峰說(shuō)。

(本報(bào)上海3月23日電 本報(bào)記者 顏維琦 曹繼軍)