中國科學家發現大陸破裂新模式 有望寫入教科書

科技日報6月11日報道，歷經4天航渡，大洋鑽探船「決心」號於11日抵達上海臨港，這是「決心」號首次停靠中國大陸港口。它也宣告著，我國科學家主導的第三次南海大洋鑽探下半場結束。

「我們獲得了超出預期的成果，揭示了邊緣海不同於大洋的大陸邊緣破裂模式。」國際大洋發現計劃(IODP)368航次首席科學家、同濟大學海洋與地球科學學院院長翦知湣接受科技日報記者獨家採訪時透露。

「決心」號大洋鑽探船

目前，人們已在伊伯利亞—紐芬蘭發現了非火山型大陸破裂模式——地幔剝露式破裂。本次鑽探表明，南海大陸破裂模式與伊伯利亞—紐芬蘭模式並不相同。前者在洋盆擴張時有明顯岩漿活動，而後者岩漿活動貧乏。「我們證明了另一種大陸破裂模式的存在，這對我們理解大陸破裂機制有深遠意義。」翦知湣認為，「它是一個有望寫入教科書的發現。」

除了在地質構造上對南海進行「追根溯源」，科學家還從沉積物上講出了南海的「前世今生」。

在IODP 368航次，科研人員首次獲得了南海從陸地到淺海再到深海的完整沉積記錄。他們發現，3400萬年前南海就已有深海環境。

過去，關於南海的形成，主要有兩種說法。一種認為，南海的形成跟青藏高原隆升、中南板塊被擠出有關；另一種則認為，南海的形成，是古南海在菲律賓海板塊下消亡拖動板塊破裂所致。「但我們現在認為，南海擴張的動力可能在東邊，要將南海和太平洋連在一起看。」翦知湣解釋。

目前，我國已在南海組織了4個航段共3次大洋鑽探。第三次南海大洋鑽探包括IODP的 367和368兩個航次，鑽探的首要目標是揭示大陸如何破裂、南海如何形成的「桑田滄海」之謎。IODP 368航次在南海北部5個站位進行了鑽探，並在其中的4個站位成功獲取了岩芯。鑽探進尺總長度4399米，收穫岩芯1601米。

在第三站位上，「決心」號留下了一個遺憾，本預計鑽探到南海穩定擴張期洋盆，打下IODP歷史上第五深的海底鑽井。但因鑽井平台離合器接連出現故障，不得不將其放棄。但離開之前，它已在海底留下了一個重返錐。這意味著，若干年後，如果有其他船隻想在此繼續鑽探，它們可以在3800米水下找到重返錐，將鑽桿重新探入。

認識南海的成因和擴張過程，也能使科研人員更加清楚南海油氣的生成和儲藏條件。通過大洋鑽探這種在深海進行的多學科研究，可以糾正原來對油氣盆地資源基於地球物理資料的認識。

「這些成果，對我們了解南海的歷史非常重要。它具有區域地質意義，更具有世界意義。」翦知湣強調，「南海是一個天然實驗室，中國科學家應該主導南海研究，並將其打造成世界上邊緣海研究的典範。」

目前，世界上的鑽探平台只有三個：美國的「決心」號，日本的「地球」號以及歐盟的特定任務平台。

「決心」號於1985年開始成為大洋鑽探計劃專屬鑽探船，中間經歷過改裝和翻新。如果不出意外，它將於2028年退休。「地球」號則是個大塊頭，它於2005年正式交船，有「決心」號5倍大。不過它一出動就耗資不菲，且目前只能進行淺海鑽探。歐洲曾一度想造一艘自己的破冰鑽探船，但因缺乏經費，計劃夭折。

日本地球號大洋鑽探船

中科院院士、中國IODP專家諮詢委員會顧問汪品先曾表示，2023年IODP新十年計劃結束之時，國際大洋發現計劃恐怕面臨缺乏「航母」的困境。他指出，綜合總體情況來看，美、日、歐三方都不可能承擔這項任務。

如果由中國來造，它應該是一艘怎樣的船，要實現怎樣的科學目標？

「得把國家需求和科學探索需求結合起來。」翦知湣表示。日本「地球」號的目標是了解地震發生機制，這和日本國家利益息息相關。「而我國鑽探船的國家目標是什麼，一定要清晰。」

第二次南海大洋鑽探首席科學家、中科院南海海洋研究所特聘研究員林間特彆強調，不同的科學目標，直接決定了船的不同功能和對技術上的不同要求。「多少時間用於科學探索，多少時間用於滿足其他資源化開採需求？不同目標怎麼平衡？這些問題都要思考清楚，而且現在就該開始討論了。」

其實，造船要做什麼，直接關係著中國如何定位自己的大洋鑽探。但有一點，並無爭議的。那就是，新船的鑽桿，應能去往地球更深處，採用更新技術，挑戰更高難度。

「有了自己的船，說話更有底氣，我們將按照國家目標做更多探索，並可以引領世界地球科學的發展。」翦知湣這樣展望。

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