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史上首次!地壳地幔边界将被打穿 中美等国参与

2015年12月21日15:19    来源:新华网    手机看新闻
原标题:环环相扣打入海底的“岩石探针”——“决心”号大洋钻探目击记

12月18日,“决心”号钻探人员在通过船底与海水相连通的月池上安装返孔锥。新华社记者 张建松 摄

蔚蓝色的西南印度洋,连日来晴空万里。“决心”号大洋钻探船自16日晚抵达后,稳稳地停在这片位于南纬32度42分、东经57度17分的目标海域,连夜展开大洋钻探工作。

来自美国、英国、中国等12个国家30名科学家参加的这次大洋钻探活动,准备在西南印度洋中脊一处名为“亚特兰蒂斯浅滩”的地方,在人类历史上首次打穿地壳与地幔的边界。整个钻探计划分3个航次,本次开展的是首次钻探。

亚特兰蒂斯浅滩位于海水下方约700米深处。“决心”号抵达后,一个巨大的水下电视摄像系统和钻杆一起,通过船底与海水相连通的月池缓缓放入海底。在灯光的照射下,亚特兰蒂斯浅滩的神秘面纱被小心翼翼揭开,通过电缆线在船上电视屏幕上直播。

这是一片生机勃勃的海底世界。成群结队的小鱼被灯光吸引,像飞舞的雪花一样掠过电视屏幕;有时还看见一只生活在海底的螃蟹,似乎刚刚被“不速之客”惊醒;甚至还有一条路过的小鲨鱼,它的影子倒映在海底。

随着摄像机缓缓移动,亚特兰蒂斯浅滩上白色的“沙滩”与黑色的岩石相互交错的地形地貌一览无余。据英国卡迪夫大学克里斯托弗·马克里德教授介绍,由于这片海域洋流很大,海底沉积物大多被冲走,这些白色的“沙滩”其实是石灰岩,黑色岩石就是下地壳的代表性岩石——辉长岩。

经过近10个小时的搜寻,水下摄像机17日终于找到一块合适的平坦区域。“决心”号钻探人员连夜在此展开钻孔重返装置的安装工作。他们将钻杆、返孔锥下部导管和底座以及一个扩孔器套在一起,缓缓放入海底。钻杆抵达海底后,钻头开始钻进。随着钻孔一点点深入,返孔锥下部导管和扩孔器就会一点点嵌入钻孔。

18日傍晚,经过整整一天钻进,10多米长的导管和扩孔器已全部嵌入钻孔,返孔锥底座也安装在钻孔口。通过月池,工人们将漏斗状的返孔锥套在钻杆上,让它顺着钻杆落到海底的底座上。反转钻杆,扩孔器收缩,直径变小,就可牢牢固定返孔锥。

这些安装工作完成后,船上就可收回“打底孔”的钻杆,换上专门钻取岩芯的钻杆。19日下午,岩芯钻杆顺利进入了钻孔。科学家将这个钻孔编号为U1473A。今后一个多月中,“决心”号将一直在这个孔里钻取岩芯。

岩石是一定地质作用的产物,形成和稳定于一定的地质环境。每当地质环境改变,岩石也将随之改变。因此深入研究岩石,就能窥探地球发展和演化过程的“蛛丝马迹”。大洋钻探犹如打入海底的“岩石探针”,直接获取珍贵的研究样品和科学数据。

科学家期待通过钻取U1473A孔的岩芯,研究一系列科学问题,如下地壳的岩石是如何分层的?下地壳中有多少地幔混入?莫霍面是否代表了地幔的蚀变边界?下地壳和含水的地幔中是否存在生命?(记者张建松)

(责编:张喜艳、邹慧)


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