“南极作业时间宝贵,一天也不能错过。”科考船“海洋六号”船见缝插针,利用两次气旋之间仅24小时的作业时机,1月7-8日间顺利完成了3个站位的地质取样作业,获取到第一批宝贵的南极海底地质、海水等样品。至此,“海洋六号”已全面开展各项任务,部分任务进程过半,进展总体顺利。
从多道地震、多波束、浅层剖面测量,再到重力柱状取样、温盐深测量与采水,首次奔赴南极的“海洋六号”开展的海洋地质和地球物理科考调查,重心直指潜藏在数百米乃至数千米南极海域与海底的“深度奥秘”。
在南极“插管”取样
600公斤的圆形铅块排列成组,与空心钢管连接组合成的一枚巨大的“铁锥”,由钢缆牵引,投向南极冰海,200公斤的重锤相伴而至,在海底以加速度冲击,将空心管插入冰冷的海底泥,以钢制“莲花瓣”封口后,将几十万年沉睡的海底泥一管管牵引回船。7日傍晚,科考船“海洋六号”第一次在南极海域开展重力地质取样。
形象地说,重力柱状取样就是在南极海底进行“插管”取样。通过给海底表层“插管”取样,最多时能获取到海底十几米长的浅表层沉积物,也就是海底的“表层皮肤”样本。紧接着,负责试验分析的科考队员李强、何赵迅速将样品采集出来后,到船上实验室,对这些样品中所含的空气、水分以及沉积物的组成成分等多种信息做进一步现场分析。
首席科学家助理付少英说,后期,还将对这些样品做进一步的分析研究,通过结合这些信息,将可以真实再现数百万乃至数千万年南极的地质演化历史。
但严酷的极地环境和陌生的海域给首次在南极开展工作的“海洋六号”构成了极大挑战。在8日凌晨开展的九米长重力柱状取样中,由于遭遇坚固的海底沉积层,坚硬的钢管竟然被挤压如弯弓。但科考队凭借丰富的工作经验和顽强的意志,迅速适应了这一局面。通宵作战后,“海洋六号”成功从南极3550米水深处的海底取得了长达六米多的沉积物样本,这些珍贵的样品将带给我们丰富的南极海底信息。
给南大洋“量体温”
由24只取水容器环绕钢圈排列,组成一套自动取水装置。同时,还搭载着测量海水溶解氧以及两套多普勒海流剖面仪组合在一起。以钢缆牵引,投入南极冰海。以每间隔5秒的频率记录一次海水的温度、盐度和深度以及溶解氧的成分等数据。这是科考船“海洋六号”开展温盐深测量与采水工作。
按照预先设定的程序,取水容器到达预定深度后,即按顺序自动打开一管,采满水后随即自动关闭,这样,即可实现在预定的24个层位获取到分层海水样品。“海洋六号”1月8日开展的温盐深测量中,最深采集到了3550米水深的南极海底底层海水样品。
专业组长庞云天告诉记者,“海洋六号”船此次开展的温盐深测量,通过写入的程序控制整套采水器系统,能获得预定位置,由海面到海底预先设计深度的海水温度、盐度、声速、密度、溶解氧、流速及流向等一系列数据,结合对海水样品的室内化学分析,可以研究出这一区域海水的物理化学性质、水层结构和水团运动状况。
首席科学家何高文介绍,尽管南极海底都覆盖在冰冷的海水之下,但承载海水的海底表层受地心岩浆和板块运动影响,仍然具有温度,测量不同地层深度的温度,对于了解地壳运动和地质变化具有重要意义,“我们这次选择的海域是一个古老板块曾经活动的区域,在南极海域板块中具有独特性。”
通过给南极“插管”、“量体温”,以及“做CT”等先进的调查技术,“海洋六号”船执行的中国第33次南极科考航次,将获取到一大批关于南极海底地层结构、地质状况、环境变迁等基础数据,进一步开展科学研究,将为人类认识南极、了解南极积累丰富的资料。
(中国国土资源报记者:陈惠玲)
控制重力取样器入水
重力柱状取样
遭遇坚固层,钢管被挤弯
采获第一个重力柱状样
测量样品长度
南极海底沉积物样品
抽取海底沉积物样品中的空气和水分
给南大洋量体温