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南海科考日记(二):凌晨5点30分,第一管岩芯从2800米的海底被拉起

叩击

看看新闻Knews记者 谢抒豪

2017-04-17 12:15

4月16日 周日 晴


“Nothing!(什么都没有!)”


凌晨4点25分,技术员苏珊.鲍恩(Susan-Bohem)在岩芯走廊(catwalk)尽头,带着一丝苦笑,宣布第四次取样仍未成功,岩芯管中没有任何东西。
2836米,这个深度显然跟海底沉积层还有一些距离。


岩芯层实验室里夜班的科学家们有一些失望,脱下手套,他们决定去楼下生活层的餐厅喝一些咖啡。


这比计划表上,第一管可供研究的岩芯样品送上来的时间,已经晚了4个小时。

1.开工了!


经历了一整天的航行,“决心号”终于抵达了U1501(18° 53.0922’ N, 115° 45.9426’ E)站位。穿过雨带,四月初的南海中央,让人有种横穿了整个季节的感觉。走上甲板,阳光直接刺在皮肤上,昨日我还穿着冲锋衣外套冷得直哆嗦,今天却担心会被晒伤。

“决心号”抵达站位。


4500马力的主推进器以及12个750马力的伸缩式推进器,构成了“决心号”的动力定位系统,400吨的动力补偿装置可以让“决心号”在浪高7.5米的环境下仍然可以将船位控制在水深2%范围。一切就绪,“决心号”上的钻井工人们开始向水下安装钻杆。12小时后,钻杆内的取芯管将由与钻塔牵引器连接的钢丝绳,从接近3000米的海底沉积层取上每根9.5米长的岩芯。


动力补偿装置让“决心号”保持稳定。


2.如何在海面上与三千米的海底保持相对稳定


结合声呐扫描系统以及地震科研机构的海底扫描图,U1501站位在海底沉积层的钻孔与海面的距离大概能够估算出来。但是,对于接近2900米的垂直距离,误差必然存在。要真正知道海底沉积层的准确位置,只有靠钻管的实际测量。


船舱通告栏,今晚第一管岩芯,预计会在晚上12点钟被拉上来。


科学家们分为白班和夜班,每个班次12个小时,12点准时轮班。在交接班时候取第一管岩芯,每一个科学家都十分期待。

科学家们在等待第一管沉积物。


沉积物被采样上来,第一个经手的就是地球化学组。来自中科院深海科学与工程研究所的田丽艳,和来自阿伯丁大学的英国人史蒂芬需要在取样六小时内,完成分析。对于田丽艳来说,虽然今天的白班即将结束,但她仍然希望见证368航次第一管沉积物被采上来。

3.没有“泥线”!


凌晨0点10分,几乎所有班次的科学家都来到了岩芯走廊(Catwalk)上,等待第一管来自海底2857米的岩芯被成功取上。


“No Mudline(没有“泥线”)!”


这是一个坏消息。


一整管充满沉积物的岩芯被四个技术员从钻井平台抬至岩芯走廊,368航次中方首席科学家翦知湣教授叹了口气。


海底的沉积层是海底与海水的过渡带,而“泥线”则是海水与沉积层的分界线。


9.5米长的沉积层岩芯,没有“泥线”,没有海水。


第一管,显然多打深了几米。


没有“泥线”和海水,就不能知道海底沉积层准确的位置,推算出来的地质年龄就会出现误差。虽然相对于接近3000米深的海水,几米的海底高度偏差仅是千分之几的误差,但这几米的误差,会导致之后所有的研究推算产生更大的误差。
科学,不能有偏差。


必须再试一管,重新打到“泥线”。

获取第一管沉积物,但是没有“泥线”。


4.分界线:第二次尝试


三千米的深度,钻杆需要耗时50分钟。


经过讨论,决心号向东挪动了十米,重新取样。


实验室内,监视器的屏幕上钻杆的深度从0开始重新向海底出发。

凌晨1点25分,2848米水深,9.5米的岩芯,仍然没有“泥线”和海水。


海底沉积层布满小丘陵以及凹陷盆地,这一管,依旧没有准确打到分界线。


虽然采样了整整一管沉积物,但对于大多数科学家来说,这些样品没有真正的研究意义。

5.过深与过浅


凌晨2点40分,钻井技术组作出了大胆的决定,将第三次的深度锁定在了2831米,这比第一次的估计深度浅了足足26米。


然而,事与愿违,这远比海底沉积层的深度要浅,这一管,甚至没有拉上来任何东西。


失望写在每个科学家脸上。


2836米,一个小时后,再一次尝试仍然一无所获。

6.20公分的泥线


“事不过三啊。”


会议室里,地球化学组的英国科学家史蒂芬嘟囔了一句中文,这是他从自己北京媳妇那儿学来的一句话。对于参加过三次出海科考的史蒂芬来说,第一个钻杆尝试这么多次数,确实极为少见。但科学,就是这样,不断接近真相。所有估计最终都需要事实去验证。

实验室监控器上的数字显示着钻杆的深度。


凌晨5点30分,岩芯走廊(catwalk)再一次传来“Core on deck(岩芯样本上来了!)”的广播。


20公分的海水与沉积物的混合物出现在岩芯样本的一端,黄褐色充满水分的“泥线”代表着这里的沉积层和海水相交接,发生氧化。


“可能是由于南海这边海水的密度和我们预估的产生了一点点不同,所以我们尝试了5次终于找到了这层'泥'。”来自同济大学海洋学院的岩石物理组科学家黄恩清告诉我其实这些误差,只是来源于小数点最后几位的偏差。


向东的天际开始微微泛出一些浅色的光亮,船舱外笼罩了一晚的雾气逐渐散去。


史蒂芬从沉积物岩芯中取出一小块样品置入封闭试管中。


IODP(国际大洋发现计划)368航次科考的战役才刚刚开始。

(看看新闻Knews记者:谢抒豪 编辑:超慧)

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