给深海做CT、验标本：“海洋六号”的南极科考

新华社1月10日电“海阳六号”南极科学研究任务——深海CT、标本检查和体温测量

新华社记者王磐

在首次驶向南极洲的中国“海洋6号”科学研究船上，科研人员正在进行一系列海洋地质和地球物理调查。他们想探索的秘密往往隐藏在数百米甚至数千米深的海水中，使用的技术手段与深海的CT、标本检查和体温测量相同。

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开枪和开枪——在这两个看似有点“令人兴奋”的术语背后，是“海洋6号”南极考察的第一项任务:多通道地震调查。

枪是许多绑在钢架上的高压气枪。枪是由气枪每10秒钟向大海发射一次的“气枪”。如此在海水中形成的巨大声波可以穿过海水到达海底地层并形成反射。这些反射信号被研究船后面1.2公里长的电缆捕获，形成基本数据。

“海洋六号”项目经理、助理首席科学家傅说:“如果把海底比作人体，多波束和浅层解剖技术只能探测海底的皮肤层和皮下组织。然而，多道地震勘探就像CT，可以检查海底地层的骨骼和内脏，从而更真实地再现海底世界。”

在科研船的桥上，挂着一张巨大的彩色图表。纵横交错的航线形成了一个类似鱼骨架的航海图。“海洋六号”首席科学家何表示，为了准确描述研究船所在的南设得兰群岛以北海域的深部地质构造，研究船必须严格按照航线航行，通过连续作业积累数据，然后通过后方处理形成能够清晰判断不同地层和不同构造的图像和数据。这不仅对作业方法和数据精度提出了很高的要求，也对船舶定位、导航和作业协调提出了很高的要求。

中国的多道地震勘探起步较晚，但随着国际科技进步的步伐，技术进步的速度并不慢。以“海洋六号”为例，从中国近海海域到太平洋的远、深水，再到南极海域，都进行了相关调查，显示中国海洋地球物理勘探能力取得了很大进展。

样本检查

许多人在医院检查时都有过这样的经历:像验血和验尿一样，CT和MRI这两种“高科技”检查是必要的。没有样本测试和仪器诊断的验证，医生判断人体状况的准确性将会下降。

“海洋和海底调查也是如此。还需要进行样本测试和仪器测量来验证它们，”应劭说。“不同深度的海水和海底表面的沉积物可以为地质结构和演化提供重要的参考信息。”

然而，与进行血液和尿液测试的人不同，从深海和海底获取一些样本并不容易。这通常意味着“套管”被放入几千米的海水中，然后穿透海底浅表层的沉积物，获取几米或更多的样本。或者准确测量海水深度，并及时采集适当的水样。

以“海洋6号”使用的重力柱采样为例。600公斤的圆形铅块成组排列，用空心钢管连接成一个巨大的圆锥体，用钢索拉向南极冰海，并配以200公斤重的锤子。只有到那时，一根9米长、像成人手臂一样粗的空心管子才能插入海底泥浆。

温度和盐深度的测量和取水是由24个取水“瓶子”进行的，这些“瓶子”排列成一个像花瓣一样的圆圈，它们也通过钢缆被拉入南极冰海。它们每隔5秒钟记录一次海水温度、盐度、深度、溶解氧成分等数据，并自动采集一定深度的海水，最终获得该海域从海面到海底不同级别水样的水文数据和物理样本。

在上述8日开展的工作中，“海洋6号”科学研究人员从3600米深处采集了南极海底的淤泥和海底海水。同济大学研究员肖文申表示，从深海采集的样品包含了大量的地质和环境信息，可以为地球的地质和环境演变提供重要参考。

量体温

正如人们可以通过测量体温来判断自己的身体状况一样，海洋6号也会测量南极海底的“体温”。

何高雯说，虽然南极海域被冰冷的海水覆盖，但海底表层仍然受到地心岩浆和板块运动的影响，并且仍然有温度。测量不同地层深度的温度对于了解地壳运动和地质变化具有重要意义。“我们这次选择的海域是古代板块曾经移动过的区域，在南极海域的板块中是独一无二的。”

但是在海底测量“体温”比测量体温要麻烦得多。在“海洋六号”上，科研人员必须将几个温度探头绑在钢管上，然后将这些钢管放入海底进行测量，这也对精确定位和地质条件分析提出了很高的要求。

“海洋六号”首席助理科学家赵庆先总结道:“从技术上讲，中国海洋地球物理勘探已基本达到国际一流水平。我们的重力柱取样最大深度可达18米，这是世界上最高的深度之一。然而，还应该注意的是，我们使用的许多设备包括温度和盐深度探测器，我们也依赖从国外进口。今后，形成中国自己先进的海洋地球探测设备应该是一个重要的突破方向。”