南海海底科考取得重大成果:首次发现古热液区

2018-05-16 14:10 来源:澎湃新闻

  南海遥控深潜科考最后一次下潜完成后,成员合影留念。本文图片均由同济大学提供

  南海海底首次发现古热液区,对金属成矿及其后期风化富集过程研究、深部生物圈探索、潜在金属资源开发都具有十分重要的意义。

  5月16日凌晨1时许,伴随着“嘉庚”号科考船停靠厦门通达码头,由同济大学主导的历时一月的南海遥控深潜科学考察航次完成了预定的科考任务,画上圆满句号。

  5月16日,科考船停靠厦门码头。

  “在这次科考中,我们在地质、生物和沉积动力等方面获得了多项重要的科学发现,采集到了一系列高质量的数据和样品,这也为深化‘南海深部计划’的构造、沉积和生物地球化学等方面的研究提供了新的素材。”此航次首席科学家、同济大学海洋与地球科学学院周怀阳教授说。

  这也是由中科院院士、同济大学海洋与地球科学学院汪品先教授担任指导专家组组长的国家自然科学基金委“南海深部过程演变”重大研究计划组织的一次重要科考航次。

  海底的铁锰结核。

  此航次4月17日在厦门通达码头启航,来自于国内9所高校和科研院所,涵盖地质、地球物理、地球化学、生物等多专业的22位科学家组成的科考团队,利用所租用的加拿大遥控深潜机器人“ROPOS”,对从南海东北到中南部陆坡的冷泉、海山和特殊沉积区高效地进行了33次科学下潜考察,水下时间累计320小时,单次水下科学作业时间最长达33小时。累计航程2600海里,下潜最大深度为3850米。

  海底古热液烟囱。

  古热液烟囱样品。

  “我们首次在南海海底发现古热液区,且采集到古热液烟囱样品。这是一项具有重要价值的科学发现。”周怀阳教授告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者,由于海底古热液区分布有限、标志不明显,古热液区的寻找和发现十分困难,至今,在深海发现的古热液区数量也十分有限。此次在南海2座海山上各发现1处古热液区,分别命名为“南溟”热液区和“楼兰”热液区,其中,由富集古热液烟囱或热液沉淀物丘构成的“南溟”热液区范围至少有700米长。

  “相对于现代大洋扩张中心较新的热液活动,这次南海海底古热液区的发现和研究,对金属成矿及其后期风化富集过程研究、深部生物圈探索、潜在金属资源开发都具有十分重要的意义。”周怀阳教授说。

  海底铁锰结核。

  此次科考成果丰富,科学家们获得多项科学新发现,包括新发现一处在南海迄今规模最大的海底铁锰结核区,且基本确定了2013年发现的蛟龙海山铁锰结核区的分布范围和分布特征,这也将为南海铁锰结核研究取得突破性进展奠定基础;

  海底原位观测。

  对南海北部至中南部的10座海山进行了近底考察,发现水深600米以下的海山绝大地方都有火山岩出露,发现了一处深海罕见的、位于1500米水深海山上的非常壮观的火山岩柱状节理构造;在东沙东北上陆架区发现的米级平行线状沙脊和叠加其上的厘米级海底波痕、在福尔摩沙和九龙海底峡谷发现的巨型沙波区及泥火山、以及观察到的大规模滑塌构造、沉积物波痕及线状沙脊等复杂多样的沉积构造和地貌特征,刷新了以往对海底沉积特征的认识,提供了理解南海北部海底不同类型沉积区的沉积动力过程宝贵的科学依据。

  火山岩柱状节理。

  在此次科考中,科学家们对南海北坡一处活动冷泉的大型生物群落及其冷泉碳酸盐的发育进行了系统的基线调查和环境原位观测,基本摸清了该活动冷泉的发育区域及分布特征;对多座海山的大型生物进行了探索性现场观察及采样,初步掌握了它们的分布特征,提供深入研究与保护南海海山生物多样性重要的第一手资料;对南海沉木进行了现场观察与采样,提供深入研究沉木与西太平洋冷泉及热液生态系统相互之间连通性的宝贵资料。

  海山顶上巨大冷水珊瑚。

  此航次还首次在国内实现了面向大中学生和公众的深海海底现场直播科普活动,实现了观众与海底机器人作业的实时互动,开辟了新型的科普活动形式,且为专业及非专业人员广泛参与科考航次工作作出了有益尝试。

  深海采样。

  深海海底采样作业。

  此外,作为“南海深部计划”组织的另一深潜科考航次,“南海深部计划”西沙载人深潜航次目前正在实施中。5月13日,年逾八旬的汪品先院士和中国科学院深海科学与工程研究所所长丁抗一起登上我国自主研制的载人深潜器“深海勇士”号,在海底进行了长达8个多小时的观察研究和采样工作,发现了以管状蠕虫和贻贝为主体的冷泉生物群,并在玄武岩区发现了以冷水珊瑚和海绵为主体的特殊生物群。这是汪品先院士的第四次南海科考,他已成为“深海勇士”号迄今迎来的最年长科学家。

  冷泉生物与流体采样。

  作为我国海洋科学领域迄今最重大的基础性综合研究计划,“南海深部过程演变”重大研究计划自2011年启动以来,参与该计划的国内30多个单位、数百位重要科研骨干,广泛应用世界上最先进的技术手段,如深拖、载人深潜、大洋钻探,高效的国际合作,对南海海盆的起源、形成过程和现代过程,展开研究,取得了一系列重大创新性认识。

平台集群 : 青岛网络广播电视台 - 爱青岛手机客户端 - 爱青岛新媒体电视