南海海底首次發現古熱液區，對潛在金屬資源開發等有重要意義

南海遙控深潛科考最後一次下潛完成後，成員合影留念。 本文圖片均由同濟大學 提供

南海海底首次發現古熱液區，對金屬成礦及其後期風化富集過程研究、深部生物圈探索、潛在金屬資源開發都具有十分重要的意義。

5月16日凌晨1時許，伴隨著「嘉庚」號科考船停靠廈門通達碼頭，由同濟大學主導的歷時一月的南海遙控深潛科學考察航次完成了預定的科考任務，畫上圓滿句號。

5月16日，科考船停靠廈門碼頭。

「在這次科考中，我們在地質、生物和沉積動力等方面獲得了多項重要的科學發現，採集到了一系列高質量的數據和樣品，這也為深化『南海深部計劃』的構造、沉積和生物地球化學等方面的研究提供了新的素材。」此航次首席科學家、同濟大學海洋與地球科學學院周懷陽教授說。

這也是由中科院院士、同濟大學海洋與地球科學學院汪品先教授擔任指導專家組組長的國家自然科學基金委「南海深部過程演變」重大研究計劃組織的一次重要科考航次。

海底的鐵錳結核。

此航次4月17日在廈門通達碼頭啟航，來自於國內9所高校和科研院所，涵蓋地質、地球物理、地球化學、生物等多專業的22位科學家組成的科考團隊，利用所租用的加拿大遙控深潛機器人「ROPOS」，對從南海東北到中南部陸坡的冷泉、海山和特殊沉積區高效地進行了33次科學下潛考察，水下時間累計320小時，單次水下科學作業時間最長達33小時。累計航程2600海里，下潛最大深度為3850米。

海底古熱液煙囪。

古熱液煙囪樣品。

「我們首次在南海海底發現古熱液區，且採集到古熱液煙囪樣品。這是一項具有重要價值的科學發現。」周懷陽教授告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn)記者，由於海底古熱液區分布有限、標誌不明顯，古熱液區的尋找和發現十分困難，至今，在深海發現的古熱液區數量也十分有限。此次在南海2座海山上各發現1處古熱液區，分別命名為「南溟」熱液區和「樓蘭」熱液區，其中，由富集古熱液煙囪或熱液沉澱物丘構成的「南溟」熱液區範圍至少有700米長。

「相對於現代大洋擴張中心較新的熱液活動，這次南海海底古熱液區的發現和研究，對金屬成礦及其後期風化富集過程研究、深部生物圈探索、潛在金屬資源開發都具有十分重要的意義。」周懷陽教授說。

海底鐵錳結核。

此次科考成果豐富，科學家們獲得多項科學新發現，包括新發現一處在南海迄今規模最大的海底鐵錳結核區，且基本確定了2013年發現的蛟龍海山鐵錳結核區的分布範圍和分布特徵，這也將為南海鐵錳結核研究取得突破性進展奠定基礎；

海底原位觀測。

對南海北部至中南部的10座海山進行了近底考察，發現水深600米以下的海山絕大地方都有火山岩出露，發現了一處深海罕見的、位於1500米水深海山上的非常壯觀的火山岩柱狀節理構造；在東沙東北上陸架區發現的米級平行線狀沙脊和疊加其上的厘米級海底波痕、在福爾摩沙和九龍海底峽谷發現的巨型沙波區及泥火山、以及觀察到的大規模滑塌構造、沉積物波痕及線狀沙脊等複雜多樣的沉積構造和地貌特徵，刷新了以往對海底沉積特徵的認識，提供了理解南海北部海底不同類型沉積區的沉積動力過程寶貴的科學依據。

火山岩柱狀節理。

在此次科考中，科學家們對南海北坡一處活動冷泉的大型生物群落及其冷泉碳酸鹽的發育進行了系統的基線調查和環境原位觀測，基本摸清了該活動冷泉的發育區域及分布特徵；對多座海山的大型生物進行了探索性現場觀察及採樣，初步掌握了它們的分布特徵，提供深入研究與保護南海海山生物多樣性重要的第一手資料；對南海沉木進行了現場觀察與採樣，提供深入研究沉木與西太平洋冷泉及熱液生態系統相互之間連通性的寶貴資料。

海山頂上巨大冷水珊瑚。

此航次還首次在國內實現了面向大中學生和公眾的深海海底現場直播科普活動，實現了觀眾與海底機器人作業的實時互動，開闢了新型的科普活動形式，且為專業及非專業人員廣泛參與科考航次工作作出了有益嘗試。

深海採樣。

深海海底採樣作業。

此外，作為「南海深部計劃」組織的另一深潛科考航次，「南海深部計劃」西沙載人深潛航次目前正在實施中。5月13日，年逾八旬的汪品先院士和中國科學院深海科學與工程研究所所長丁抗一起登上我國自主研製的載人深潛器「深海勇士」號，在海底進行了長達8個多小時的觀察研究和採樣工作，發現了以管狀蠕蟲和貽貝為主體的冷泉生物群，並在玄武岩區發現了以冷水珊瑚和海綿為主體的特殊生物群。這是汪品先院士的第四次南海科考，他已成為 「深海勇士」號迄今迎來的最年長科學家。

冷泉生物與流體採樣。

作為我國海洋科學領域迄今最重大的基礎性綜合研究計劃，「南海深部過程演變」重大研究計劃自2011年啟動以來，參與該計劃的國內30多個單位、數百位重要科研骨幹，廣泛應用世界上最先進的技術手段，如深拖、載人深潛、大洋鑽探，高效的國際合作，對南海海盆的起源、形成過程和現代過程，展開研究，取得了一系列重大創新性認識。

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