“決心”號(hào)插入南海海底“探海神針” 深度超1500米

新華社“決心”號(hào)4月4日電(記者 張建松)我國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的第三次南海大洋鉆探在南海北部海域順利進(jìn)行。截至目前，在IODP367航次第二個(gè)鉆探站位，“決心”號(hào)插入南海海底的“探海神針”已超過(guò)1500米，這一鉆井深度在國(guó)際大洋鉆探歷史上達(dá)到全球第七。

“決心”號(hào)目前正在進(jìn)行鉆探的這一鉆井編號(hào)為U1500B，位于北緯18度18.27分、東經(jīng)116度13.20分。3月25日，“決心”號(hào)在該孔1380米深處成功“觸摸”到南海海底的玄武巖。截至目前，已鉆取到100多米的玄武巖巖芯樣品，回收率達(dá)70%以上，多個(gè)巖芯的取芯率達(dá)到甚至超過(guò)100%。

據(jù)“決心”號(hào)運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人史蒂夫·邁迪介紹，U1500B鉆井深度不僅達(dá)到全球第七，其難度也很大。在3800多米深的海水下，鉆頭要穿過(guò)南海海底1400米的松散沉積物，其中包括900多米沙層，才能鉆取到堅(jiān)硬的基底巖石。在每一次更換鉆頭的過(guò)程中，如何確保開(kāi)放的井孔不坍塌、鉆桿順利進(jìn)入鉆井、鉆頭再次抵達(dá)鉆井最底部？每一步在操作中都具有極大風(fēng)險(xiǎn)。為了保護(hù)鉆孔，“決心”號(hào)在鉆孔內(nèi)安裝了長(zhǎng)達(dá)842米的單層保護(hù)套管，這也創(chuàng)下了歷史記錄。

4月1日晚，“決心”號(hào)在海底幾乎被泥漿埋沒(méi)的鉆孔“返孔錐”上面，又疊加了一個(gè)“返孔錐”。鉆探工人們通過(guò)船底的月池，將漏斗狀的“返孔錐”套在鉆桿上，讓它順著鉆桿落到了海底的底座上。然后，再緩緩抽出5000多米長(zhǎng)的鉆桿，更換了一種功能更強(qiáng)大的C-9鉆頭。4月3日晚，鉆頭順利抵達(dá)鉆孔的最底部，并開(kāi)始繼續(xù)鉆取巖芯樣品。

據(jù)“決心”號(hào)上的巖石學(xué)家、中科院廣州地球化學(xué)研究所黃小龍研究員介紹，U1500B孔獲取的玄武巖巖芯具有明顯的“枕狀構(gòu)造”。這是火山熔巖在水底溢出時(shí)，遇水淬冷形成形似枕狀的熔巖體的一種典型構(gòu)造，因此常被作為海底噴發(fā)的火山巖的一個(gè)重要標(biāo)志。從這些玄武巖的巖石學(xué)特征看，很可能就是洋中脊玄武巖。不過(guò)船上研究條件有限，還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

“如果確證獲得的是洋中脊玄武巖，這將是了解南海初始打開(kāi)過(guò)程的關(guān)鍵信息。與2014年IODP349航次在南海海盆中央鉆取到的、南海最后形成的洋中脊玄武巖樣品所記錄的信息相結(jié)合，就可以完整地認(rèn)識(shí)南海海盆的擴(kuò)張歷史。同時(shí)，對(duì)認(rèn)識(shí)地球海陸變遷以及地球內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)過(guò)程等均具有重要意義。”黃小龍說(shuō)。

南海北部陸緣是開(kāi)展大陸破裂研究的“天然實(shí)驗(yàn)室”。“決心”號(hào)執(zhí)行的第三次南海大洋鉆探包括IODP367和IODP368兩個(gè)航次。計(jì)劃在南海北部的陸緣盆地、洋陸過(guò)渡帶、胚胎洋盆、成熟洋盆，共選取四個(gè)鉆探站位，向海底插入“探海神針”，鉆取海底沉積物和基底巖石，以探尋地球海陸變遷之謎。

據(jù)IODP367航次項(xiàng)目經(jīng)理亞當(dāng)·克勞斯介紹，“決心”號(hào)在U1550B孔的鉆探將持續(xù)到4月5日，此后將進(jìn)行“測(cè)井”工作。4月9日，“決心”號(hào)將結(jié)束第三次南海大洋鉆探的“上半場(chǎng)”任務(wù)，停靠香港碼頭進(jìn)行補(bǔ)給，并迎接IODP368航次的科學(xué)家上船，繼續(xù)執(zhí)行第三次南海大洋鉆探的“下半場(chǎng)”鉆探任務(wù)。