南海形成的科學之謎正在解開

科學家們認為，南海這種獨特的非火山型張裂過程，明顯不同于北大西洋的“藍本”。這揭示南海具有不同于大洋模式的邊緣海張裂機制。這一發(fā)現(xiàn)將改寫教科書，國際科學界將有待重新評價大陸破裂的機制。

這次鉆探還發(fā)現(xiàn)了距今3000多萬年的始新世深海的底棲有孔蟲，有望打破40年來關(guān)于南海成因的觀點。圖為?？可虾Ｄ细鄞a頭的美國“決心號”鉆探船，這是國際大洋鉆探船首次?？恐袊箨懜劭?/p>

南海已成為全球地質(zhì)研究最好的邊緣海之一，可望成為國際海洋科學的天然實驗室。這是近日，同濟大學海洋與地球科學學院院長、第三次南海大洋鉆探IODP368航次首席科學家翦知湣教授透露的消息。

學界40年來關(guān)于南海成因的觀點有望被打破

從上世紀六十年代發(fā)展起來的大洋鉆探技術(shù)，已經(jīng)為地球科學研究打開了一扇“寶藏之門”。從證明“板塊學說”，到發(fā)現(xiàn)深海形成金屬礦的“熱液”和蘊藏在海底的“可燃冰”，這些重要的科學發(fā)現(xiàn)都是通過大洋鉆探技術(shù)實現(xiàn)的。

據(jù)悉，第三次南海大洋鉆探包括IODP367和368兩個航次，自2月8日在香港起航，共有來自中、美、英、德、法、意等14個國家的64名科學家參加，其中26位來自13所高校和研究所的中國科學家。

翦知湣介紹，這一輪南海大洋鉆探聚焦南海擴張之前的大陸破裂，旨在探索“陸地如何變成海洋”這一基礎(chǔ)科學問題，同時也為南海北部油氣勘探戰(zhàn)略中的關(guān)鍵問題尋求科學答案。

此次在南海北部海域一共鉆探七個站位17個鉆孔，總鉆探深度達7669.3米，在其中六個站位成功獲取2542.1米具有極高科學價值的沉積物、沉積巖、玄武巖和變質(zhì)巖寶貴巖芯，為航次后續(xù)的深入研究打下了堅實基礎(chǔ)。

通過鉆探，科學家們第一次發(fā)現(xiàn)南海前張裂和同張裂期的構(gòu)造、沉積和巖漿活動。而且，此次鉆探結(jié)果還顯示，南海大陸邊緣在始新世時已發(fā)生陸殼減薄和沉降，在漸新世的同張裂期已處于深水環(huán)境，并發(fā)生復(fù)雜的沉積和深海火山活動，稍后期的巖漿活動已具有典型洋中脊玄武巖特征。

翦知湣解釋說，南海這種獨特的“非火山型”張裂過程，明顯不同于北大西洋伊比利亞—紐芬蘭“非火山型”。通過研究，科學家們將進一步揭示南海不同于大洋模式的邊緣海張裂機制?！澳虾５陌l(fā)現(xiàn)豐富了我們的認識，有望幫助我們重新評價大陸破裂的機制”。

此輪大洋鉆探還發(fā)現(xiàn)了距今三千多萬年的始新世深海底棲有孔蟲，這有望打破40年來關(guān)于南海成因的觀點。法國學者曾提出，印度板塊的碰撞使印支半島向南突出，推出了南海，原因在北邊；而英國學者則認為，古南海向婆羅洲的俯沖，拉開了南海，原因在南邊。此次南海大洋鉆探的結(jié)果揭示了南海深海盆由東向西推進的記錄，說明原因很可能在東邊，但這還有待進一步研究和驗證。

中國開始進入國際大洋鉆探領(lǐng)導層

在近日舉行的某學術(shù)論壇上，中科院院士、同濟大學教授汪品先以及IODP367、368航次的首席科學家和眾多學者，回顧了中國加入國際大洋鉆探計劃近20年來，在深海研究領(lǐng)域所取得的重要進展。

1999年，大洋鉆探船“決心號”首次駛?cè)肽虾?，?zhí)行ODP184航次，實現(xiàn)了中國海區(qū)深?？茖W鉆探零的突破。

2014年和2017年，又在南海成功執(zhí)行了IODP349、IODP367和368這3個航次。

這四個大洋鉆探航次，都是由我國科學家建議、設(shè)計和主持完成的；而且在過去四年里，中國參加IODP“決心號”航次的人數(shù)僅次于美國，躍居第二。

據(jù)介紹，中國IODP“三步走”戰(zhàn)略目標已經(jīng)確定：第一步，實現(xiàn)2至3個以我國為主的匹配性項目建議書航次；第二步，仿效歐洲，爭取成為IODP又一個“平臺提供者”；第三步，建造中國自己的大洋鉆探船。此次第三次南海大洋鉆探圓滿畫上句號，標志著中國IODP“三步走”戰(zhàn)略目標中的“第一步”圓滿完成，“第二步”開始。

汪品先表示，半個世紀以來，國際大洋鉆探一直是地球科學的最前沿。當前，國際深海研究經(jīng)費支持發(fā)生困難，客觀上為我國提供了良機，走“第二步”，進入國際大洋鉆探的領(lǐng)導層。

未來地球科學前沿或出現(xiàn)“四腳凳”格局

不少科學家建議，當前應(yīng)積極推進由我國執(zhí)行的巽他陸架大洋鉆探，建造國際第四個大洋鉆探巖芯庫和實驗室，并且發(fā)起和主辦大洋鉆探新十年（2023至2033年）學術(shù)目標的國際討論。爭取2019年主辦討論科學計劃的國際大會，與國際學術(shù)界共同制定新十年大洋鉆探的科學目標，并由此得出對世界第三條大洋鉆探船的技術(shù)要求。

“目前，世界上只有兩艘鉆探船，一艘是美國的‘決心號’，還有一艘是日本的‘地球號’。‘決心’號，已經(jīng)服役30多年，將于2028年退休。從現(xiàn)在的情況來看，最有可能造一條全新的大洋鉆探船的，就是中國?！蓖羝废仍诮邮懿稍L時表示，實現(xiàn)中國IODP“三步走”戰(zhàn)略的第三步目標，我們要吸取國際上的經(jīng)驗、吸納先進技術(shù)，建造國際大洋鉆探船，從國際的最高層深海合作中脫穎而出，力爭在2028年前后成為國際大洋鉆探的重要領(lǐng)導力量。

“在大洋鉆探領(lǐng)域，目前國際上的格局宛如‘三腳凳’，這三腳分別是美國、日本和歐洲，而如果中國能建造自己的國際大洋鉆探船，組織科學力量領(lǐng)銜研究，那么未來中國很有可能在這個研究領(lǐng)域站住腳，從而上演‘四腳凳’的局面。”汪品先說。

（《文匯報》2017.6.13）