作者:陆琦 来源:中国科学报 发布时间:2012-8-17 5:4:33
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掀起南海的“盖头”来
 
■本报记者 陆琦
 
无论是2013年“蛟龙”号试验性应用的“首场秀”,还是2014年美国“决心”号来中国海的第二次大洋钻探,都与我国海洋科学第一个大规模的基础研究计划有关——国家自然科学基金重大研究计划“南海深部过程演变”(简称“南海深部计划”)。
 
南海是最佳选择
 
“中国南海中可能会有地球上最迷人的地质记录。”法国古海洋学家卡罗·拉伊曾这样表述。
 
南海是我国岸外最重要的深海区,其北部陆坡2006年发现深海天然气、2007年发现天然气水合物,成为我国深海资源开发的亮点;南海周边1991年菲律宾火山爆发,2006年底台湾以南地震,突显了南海安全保障的迫切性。
 
“从地质演变上讲,南海是‘麻雀虽小、五脏俱全’。”
 
中科院院士、“南海深部计划”指导专家组组长汪品先介绍说,南海经历过大陆地壳的“裂谷作用”,形成了许多盆地;接着又发生海底扩张作用,产生了大洋地壳;后来又出现了马尼拉海沟,至今还在进行俯冲作用。“大洋‘板块学说’里的整套过程它都有。”
 
比起大洋,例如大西洋,南海海域规模小、年龄新,研究深部演变过程的条件更加优越;与深海沉积保存不佳的太平洋相比,南海沉积速率和碳酸盐含量高,能够弥补西太平洋的不足。
 
“在一个范围有限的边缘海,将现代深海过程与地质演变相结合,就有可能通过‘解剖一个麻雀’,在崭新的水平上认识海洋变迁及其对海底资源和宏观环境的影响,而南海是最佳选择。”汪品先说。
 
“钥匙”在深水区
 
对于为什么要在深海,汪品先一言以蔽之:揭示南海演变的科学之谜、打开海底资源之门的“钥匙”在深水区。
 
当前南海海底资源的开发在于陆架与陆坡的沉积盆地。出于对油气资源的关注,对南海岩石圈的传统研究往往偏重边缘陆架区,而对南海深部海盆区关注极少。但实际上,南海的边缘陆架区与深部海盆区的演化是分不开的,而且大洋地壳与大陆地壳不同。
 
“不对深水区进行研究,南海的很多问题根本解决不了。”中科院院士、中国综合大洋钻探计划专家委员会主任孙枢对《中国科学报》记者说。
 
美国伍兹霍尔海洋研究所资深研究员林间也认为,重点放在目前知道最少的深部海盆,其结果将有助于填补重要的科学空白,在本质上改变我们对南海演化的认识。
 
以“构建边缘海的生命史”为主题的“南海深部计划”,从深海盆演化、深海沉积、生物地球化学过程三个方面开展研究。
 
在海盆演化方面,利用现代技术重新测定南海磁异常条带,探测深部结构,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;在深海沉积方面,观测现代深部海流和海底沉积过程,实现深海过程研究的古今衔接,从深海沉积中提取边缘海古海洋学演变的信息;在生物地球化学方面,采用包括深潜探测在内的各种手段,认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用。
 
汪品先把这3个方面比喻为南海“生命史”里的“骨”、“肉”和“血”。
 
这项初步预算1.5亿元的重大研究计划,自2011年实施以来已有24个子项目启动。《科学通报》2012年第20期出版了关于“南海深部计划”的专题,收录的7篇文章分别从不同角度对该计划的科学目标和技术路线进行了讨论。
 
“作为8年的大计划,目前还属于起步阶段,现在来展示研究成果为时尚早。”汪品先希望有更多的科学家加入进来。
 
合作谋求共赢
 
深海研究完全建立在高科技基础之上,而南海又是国际学术界的热点。和许多海洋研究计划一样,国际合作是“南海深部计划”的一大特点。
 
大洋钻探就是其中一例。
 
“南海扩张的再认识必须结合洋壳的岩石学、岩石物理学以及岩石地球化学研究。这就需要在国际综合大洋钻探计划(IODP)框架下实现南海深海盆的科学钻探。”
 
孙枢告诉记者,我国已经提出“南海张裂过程及其对东南亚构造的影响”的国际综合大洋钻探建议,目前正在争取美国“决心”号钻探船2014年前来实施南海第二次大洋钻探。
 
1999年,国际大洋钻探计划(ODP)184航次实施了在中国南海的第一次深海科学钻探,取得了3000多万年的深海记录。
 
“但这远远不够。”孙枢认为,需要有新的航次提供更多更全面的资料来解决南海海盆扩张的问题。
 
林间建议,充分利用已有的国际科学组织,比如IODP、政府间海洋学委员会(IOC)等来促进在南海的国际科学合作,把各国科学家组织起来,完成共同的科学目标。
 
“‘南海深部计划’现行项目中已有不少国际合作的内容,以后还将组织更大规模由我国主持的国际合作研究,吸引各国科学家在该计划的框架下参加我们的合作研究。”汪品先对此充满期待。
 
《中国科学报》 (2012-08-17 A1 要闻)
 
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