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第三次南海大洋钻探顺利完成首个钻孔任务

科普小知识2022-07-22 16:40:27
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新华社决议二月二十一日电(记者张)21日,由中国科学家率领的第三次南海海洋钻探圆满完成了第一次钻探任务。自从钻探场地有800万年历史以来,科学家们已经基本了解了海底沉积物的特征和规律,为即将到来的基底岩石钻探奠定了良好的基础。

2月14日,来自中国、美国、法国、意大利等国家的33名中外科学家乘坐美国“坚定”号海洋钻井船抵达北纬18.4度、东经115.9度的目标钻井区域,开始第三次南海海洋钻井。目的是钻探南海的基底岩石,探索“大陆是如何分裂的,为什么陆地变成了海洋?”科学之谜检验了基于大西洋的非火山大陆破裂的国际理论。

第三次南海钻探的第一个孔编号为U1499A,水深约3770米。在过去的几天里,“确定”号使用了先进的APC、XCB等钻探和取样设备,共钻探了71个海底沉积物样品,钻探深度为659.2米。

据中国科学院南海海洋研究所教授、第三次南海海洋钻探367航次首席科学家孙震教授介绍,“确定”号的中外科学家对第一个钻孔沉积样品的形成时代、沉积速率和岩性进行了初步研究。古生物和古地磁研究已经确定,第一个钻孔的沉积样品早在800万年前就已沉积。

只有第一个钻孔的顶部48米是深海软泥样品,属于典型的“平静有序”深海沉积物。48米以下的绝大多数沉积物样品都是“紊乱无序”的,反映出在过去800万年的大部分时间里,南海海底一直处于“惊心动魄的变化”状态,海底滑坡、深海浊流、长途运输、生物扰动等事件时有发生。最动荡的两个时期是在海床上形成70-100米厚、数百公里长的砂层。

“在每一次海洋钻探中,第一个孔至关重要,它直接决定了后续钻探能否顺利进行。我们发现第一个钻孔的样本数据与我们之前进行的地震研究非常一致。这非常令人兴奋,增加了成功钻探基岩并实现钻探目标的信心。”孙珍说道。

在第一个钻孔中,科学家最初计划进行“测井”,以获得诸如钻孔壁密度、伽马射线、磁化率等科学数据。然而,由于钻孔穿过松散的砂层并连续钻探了几天,因此钻孔非常不稳定。为了确保安全,科学家们决定放弃这里的伐木工作。计划在本次航行结束前,将专门钻一口小直径井进行测井。

根据下一步的工作计划,“确定”将在第一个钻孔附近的同一沉积地层中钻出编号为U1499B的第二个钻孔。这个钻孔将被专门用来钻海底的基岩。为了确保钻井安全,650米以上的沉积层将“嵌入”套管中以保护它。在从650米以下钻取基岩之前,不会开始取样。

海底3700米以上的海洋钻探充满了风险。20日,“决议”上的起重设备出现故障。经过一天的紧急维修,取样管被从钻杆中“拉出”。在钻第一个钻孔的过程中,钻头也受到损坏,但幸运的是没有钻孔故障。