|
( F: {. C$ ~. ?9 M' ?9 f j 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。
+ Q9 V* y% t4 F# g Q 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？ ) L4 H: j& K( a T4 n
地质与地球物理调查 7 x- s, w0 e; H2 t+ N
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。 ; r3 B; R/ I1 d- K, x0 W: u$ p( A
“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。”
9 L7 \" R7 m, P0 n- ? 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。 5 C5 ^1 e ^1 a
* ^- z6 \1 J+ B0 k8 M1 ^4 F: |+ M( c
8 x; Q! R7 W6 U: Q
" D/ k: y% z+ h$ p 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 6 U# p& H* ]0 I) @6 @+ [
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。 5 m+ m4 G" i* L9 y- Q' ^
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”。
; u8 C# ?. I' T2 K- i' x 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。”
' a$ H4 c! ?7 G, C! _3 G7 C% O 科学与经济价值兼具 $ P2 c' H N- U# z
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。 " K6 ]1 J( F0 S
% l+ p$ T# B7 @$ g" h! O$ r
, b1 U, V$ k7 q6 D9 z9 j
; ?% K, G; P9 o3 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 1 E/ {& @) L( R
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。” . z; R& ?3 @. j1 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。
6 X/ h; Q% o5 ?2 c* g “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。
: w3 y$ E" k: d1 ]- s( e 海洋地质与海洋地球物理的研究“利器”
: G& _4 q% z; {3 F9 Z! j& K; B) U 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。 : F3 C2 K$ d# T+ b0 `
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。 & Q/ Q& f. _. @0 r2 |
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。
+ u) B( ^& y/ B' }% m/ G 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。
9 o, A- b: }5 V% o0 D) f2 {: l
9 z& _; T6 w3 D; I, J+ u" Z
! }$ |# X, h' E" V6 y9 ?3 b% b , T+ k+ n ^; o& }7 M8 Q
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
) r& ~( ^: I- ~3 \+ u' @4 F 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。 - e$ c0 h5 a! ~6 K; B
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。 & S8 J7 X8 s( S# V- c
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。 ' L& I6 D. ~1 r+ \$ @# e- B0 u
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。 - _( f: p: s- N" E( z8 i8 ^) n* V
5 G/ P8 ]! ^& z$ `/ @. @ 举报/反馈 2 c+ Y5 z3 L9 I4 I
( p; M k1 k" \* o/ E
/ Z1 Z5 ~* u. K. `& b, F1 A* O
8 {# f- x I5 K
| 
