首页>三亚崖州湾科技城>新闻中心>科技城新闻

汪品先:南海成为深海科学的天然实验室

【字体: 打印
2020-10-24 10:09:49 科技导报

本文节选自《南海深部过程的探索》

作者:汪品先

发表于《科技导报》第18期

汪品先

海洋地质学家,中国科学院院士,现任同济大学海洋与地球科学学院教授。长期致力于中国深海科学的发展,主要研究方向为海洋微体古生物与古海洋学。

南海成为深海科学天然实验室

在深海科学研究中,大洋钻探是最大的国际合作计划,半世纪来始终引领着地球科学的学术前沿。南海深部探索取得的上述突破性进展,大多与大洋钻探有关,凭借着近年来连接的钻探航次,南海的深海基础研究已经进入世界上边缘海的前列。

当前世界上深海研究程度最高的边缘海有3个:墨西哥湾、日本海和南海。三者相比,南海的面积最大、海水最深,目前大洋钻探的研究程度也最高。

若论钻探航次的数量和钻井的站位数,墨西哥湾和日本海都超过南海,但是那里的钻探航次都以沉积层的古海洋学研究为主,只有南海是在深海盆底部钻探了大洋地壳和洋陆过渡带,是唯一从深部系统获取了从裂谷到扩张过程地质证据的边缘海。

深海的钻探分大类:一类是研究沉积层,取芯比较容易,可以提供古环境、古气候的信息;另一类研究岩石基底,技术难度要大得多,不但深度大而且岩层硬,钻探很不容易,南海大洋钻探的特殊价值正在于此。

再者,墨西哥湾、日本海的钻探主要在20世纪70—80年代,属于大洋钻探计划的初期,而南海的钻探主要在新世纪,两个不同时期钻探能力和岩芯质量都相差悬殊,不可同日而语。因此,可以当之无愧地说,南海已经成为深海基础科学探索程度最高的边缘海。

比较大洋钻探研究程度最高的3个边缘海

进一步说,南海又是深海探索最有潜力的边缘海。

以墨西哥湾和日本海作比较,前者海底的沉积层厚逾万米,又有广泛发育的盐层和盐丘,根本不可能钻穿盖层进入基底,至今连海盆形成的年龄还是悬案。后者的封闭性太强,底层水温只有0~1℃,水深超过1600m就不能保存碳酸盐,从而为深海沉积的古海洋学分析带来困难。

相比之下,南海既适于钻探基底探索海盆形成,又能提供高质量的沉积剖面进行古环境再造,很少有其他大型边缘海能够与之匹敌。

经过8年南海深部计划的研究,现在南海不仅为深海探索积累了丰富的基础资料,为进一步深入研究准备了基础,而且随着成果的涌现发现了一系列新的科学问题,吸引着更多的科学投入。

南海深部计划过去把重点放在12°N以北,今后的研究应当向南挺进,通过国际合作在整个南海开展新一轮的深海探索。

可以期望,在中国学术界主导下的南海深部探索,将会进入国际合作的新阶段,一系列深海科学的基本问题将在南海获得答案,从而使南海成为深海科学的天然实验室,为国际海洋科学做出更大的贡献。

当前,中国学术界再接再厉,正在争取实现南海新的大洋钻探航次,探索海盆形成和气候演变的新问题,即花东海盆和巽他陆架的大洋钻探。

南海板缘裂谷是在俯冲带发生的岩石圈张裂,大量的地质证据已经随着板片俯冲隐没在地幔深处,幸好还有少量地质体残留在海底,南海东北台湾以东的花东海盆,推测是中生代残留的大洋壳,可望为南海从东边打开提供见证。

现在,中国地质界正在积极开展地球物理调查,力争早日实现花东盆地的大洋钻探航次。

在气候演变方面,南海南边的巽他陆架是当今地球上低纬区最大的陆架浅海,海底的地层里蕴藏着几百万年来气候变化和陆地碳循环的地质记录。热带雨林是低纬陆地最大的碳储库,南美的亚马逊河流域是当今世界最大的雨林,但是冰期低海面时巽他陆架出露形成雨林,为陆地增添了另一个巨大的碳储库,对全球气候与碳循环必然起过重要而尚未认识的作用。

中国地质界正在密锣紧鼓推动国际合作,争取早日在巽他陆架以我为主实现大洋钻探航次。

世界赤道地区的3大河系

(a)地理位置与河系分布;(b)热带树林植被分布;(c)巽他陆架位置

此外,深海探索新技术的引入,正在为南海开拓更新的研究领域。南海深部计划通过深潜技术发现了深海的冷水珊瑚林,发现了多金属/结核等多种矿产资源,有待在后续计划里拓展范围、开展系统的调查研究。

南海是中国岸外最大的海域,可以预期,新一轮的南海深部探索必将使科学研究得到一步的深入,中国必将进一步掌握南海科学研究的主导权,力争在中国主导下,掀起空前活跃的国际科学合作高潮。

相关稿件
扫一扫在手机打开当前页