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是全球公认的研究现代海底浊流过程及其沉积的

文章作者:社会观点 上传时间:2019-09-11

新华社“向阳红09”船5月7日电“蛟龙”号载人潜水器5月6日载着科学家在南海东北部深潜,获取了台湾峡谷现代浊流的地貌和沉积证据,丰富了对这一地区峡谷浊流的科学认识。

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2017年5月14日,深圳蛇口码头,刚刚完成中国大洋第38航次第二航段科考任务的向阳红9号考察船缓缓靠岸。一起载誉归来的还有我国首艘7000米级载人深潜器蛟龙号和本航段乘坐蛟龙号圆满完成多个研究潜次的科学家们。南方科技大学海洋科学与工程系教授徐景平是其中的一员。

海底浊流是何方神圣?“蛟龙”号有哪些“绝招”探察海底浊流?我国南海东北部为何被视为研究现代海底浊流的“天然实验室”?

资料图:中国深潜试验母船“向阳红09船”搭载“蛟龙号”载人潜水器起航。中新社发 孙权 摄

徐景平教授多年来致力于海底浊流的研究,对于有机会乘坐蛟龙号深潜至几千米的海底进行海底浊流及沉积的现场观察、测量和精准获取样品,徐景平极为珍惜。因为这些观测数据和样品是传统的船载研究方法不可能做到的。

能量巨大:一次搬运量可超全球河流一年入海沉积物之和

“蛟龙”号载人潜水器5月6日载着科学家在南海东北部深潜,获取了台湾峡谷现代浊流的地貌和沉积证据,丰富了对这一地区峡谷浊流的科学认识。 海底浊流是何方神圣?“蛟龙”号有哪些“绝招”探察海底浊流?我国南海东北部为何被视为研究现代海底浊流的“天然实验室”? 能量巨大:一次搬运量可超全球河流一年入海沉积物之和 “海底浊流,又称海底沉积物重力流,类似于陆地上的泥石流或雪崩,是在重力驱动下沿斜坡远距离运动的高密度、高含沙、高流速的一种偶发性流体。”中国海洋大学副教授毕乃双说。 毕乃双是中国大洋38航次第二航段“蛟龙”号第7次下潜的“乘客”,此次下潜正是为了探察海底浊流。 毕乃双说,浊流是陆地来源沉积物向深海输送的最重要的方式之一,一次大型海底浊流的沉积物搬运量,可以超过全球所有河流一年入海沉积物的总和。 “浊流具有强大的侵蚀能力,有些海底峡谷就是由海底浊流冲刷出来的。”毕乃双说。 重大灾害:可冲断海底电缆和威胁油气平台 浊流堆积形成的海底沉积扇,是海底油气资源的重要储集层母体之一,在全球碳循环研究和油气勘探中意义重大。 与此同时,海底浊流也会导致重大的海洋地质灾害,因其高流速而具备强大的破坏力,对油气平台、海底通信电缆等海底设施构成直接的威胁,全球范围内已发生多起浊流冲断海底电缆的事件。 从事海底浊流研究多年的中国海洋大学教授徐景平说,海底浊流研究是目前公认的地球科学研究中的最大挑战之一,中国在海底浊流领域的研究工作开展相对较晚,大部分工作仍然是利用钻孔和地震资料研究古代浊流的沉积记录,对于现代海底浊流过程及其地貌特征研究则比较缺乏。 天然实验室:“蛟龙”号显身手深海探浊流 徐景平说,海底浊流广泛发生于海底峡谷,我国南海东北部发育着大量的海底峡谷,是全球公认的研究现代海底浊流过程及其沉积的天然实验室,不但具备地震导致海底滑塌从而引发海底浊流的条件,更具备高泥沙浓度河流引发海底浊流的先例。 据介绍,“全球海底峡谷联合实验计划”将这一地区作为全球5个典型实验场之一,进行现代海底浊流研究。 “蛟龙”号此次沿着作业区进行了测深侧扫调查、近底观察和取样,完成了环境参数测量,采集了近底海水、沉积物和生物等样品。同时,拍摄了大量海底高清视频资料。 “本次下潜利用近底测深侧扫、高清摄像和精准取样等‘蛟龙’号特有技术手段,获取了南海东北部台湾峡谷现代浊流的地貌和沉积证据,极大地丰富了对本地区峡谷浊流的科学认识,为未来南海浊流观测研究的设计和执行提供了关键数据和技术支撑。”徐景平说。

蛟龙逐梦展国之重器

“海底浊流,又称海底沉积物重力流,类似于陆地上的泥石流或雪崩,是在重力驱动下沿斜坡远距离运动的高密度、高含沙、高流速的一种偶发性流体。”中国海洋大学副教授毕乃双说。

蛟龙号是由国家高技术研究发展计划支持,由我国自行设计、自主集成的载人深潜器。自2009年至2012年接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功,于2012年6月,在马丽亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录,也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。蛟龙号可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。蛟龙号具备在深海海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底进行机动、悬停、正确就位和定点坐坡等功能;可对小区地形地貌进行精细测量;可定点获取结核样品、水样、沉积物样、生物样;可通过摄像、照相对生物和多金属结核覆盖率、丰度等进行评价等,可以有效地执行海洋地质、海洋地球物理、海洋地球化学、海洋地球环境和海洋生物等科学考察。

毕乃双是中国大洋38航次第二航段“蛟龙”号第7次下潜的“乘客”,此次下潜正是为了探察海底浊流。

认识海底世界的泥石流海底浊流

毕乃双说,浊流是陆地来源沉积物向深海输送的最重要的方式之一,一次大型海底浊流的沉积物搬运量,可以超过全球所有河流一年入海沉积物的总和。

海底浊流又称海底沉积物重力流,类似于陆地上的泥石流或雪崩,是在重力驱动下沿斜坡远距离运动的高密度、高含沙、高流速的一种偶发性流体。浊流是陆地来源沉积物向深海输送的最重要的方式,一次大型海底浊流的沉积物搬运量可以超过全球所有河流一年入海沉积物的总和,其堆积形成的海底沉积扇是海底油气资源的重要储集层母体之一,在全球碳循环研究和油气勘探中意义重大。海底浊流也可以导致重大的海洋地质灾害,因其高流速而具备强大的破坏力,对海底设施如油气平台、海底通信电缆等构成直接的威胁。全球范围内已发生多起浊流冲断海底电缆的事件,因此,海底浊流研究是目前公认的地球科学研究中最大挑战之一。近二十年来,徐景平教授(曾任美国地质调查局研究员)对现代海底浊流的发生机制及其动力学和沉积特征进行了系统的研究,发表了一系列重要成果在地学主流期刊(Geology, Geophysical Research Letter, Journal of Geophysical Research等)。我国在海底浊流领域的研究工作开展相对较晚,大部分工作仍然是利用钻孔和地震资料研究古代浊流的沉积记录,对于现代海底浊流过程及其地貌特征研究比较缺乏。

“浊流具有强大的侵蚀能力,有些海底峡谷就是由海底浊流冲刷出来的。”毕乃双说。

海底浊流广泛发生于海底峡谷,而我国南海东北部发育大量的海底峡谷,是全球公认的研究现代海底浊流过程及其沉积的最佳天然实验室,不但具备地震导致海底滑塌从而引发海底浊流的条件,更具备高泥沙浓度河流引发海底浊流的先例。由徐景平教授联合英、美、欧科学家共同发起的全球海底峡谷联合实验计划将南海北部海底峡谷作为全球5个典型实验场之一,开展现代海底浊流的现场观测研究,载人深潜是此类研究的最重要的手段。

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