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翻开南海“生命之书”

2017-04-17 10:30 来源:科技日报

  技术人员开心地看着金海燕手中的样品

  科学家在样品管前取样

  古生物组在显微镜下观察

  盖伦带你看南海

  “Core on deck!(岩芯上来了)”

  这三个单词组成一条神奇的指令。它告诉“决心”号上的所有人——岩芯来了。

  第一管岩芯,比预料中来得要晚一些。时间走到了16日凌晨0点10分,技术人员戴好安全帽、护目镜和手套,走上操作甲板平台,排成队列,严阵以待。

  此刻正是夜班和白班交接之时,值白班的科学家此时已工作了12个小时。但他们还没打算休息,想目睹国际大洋发现计划(IODP)368航次第一管岩芯的“出海”。

  钻探工人将9.5米长的样品管从钻机楼递出,技术人员接力将其接过,把它放置于操作平台,给岩芯做上标记,进行切割和保存。

  古生物组的同济大学海洋与地球科学学院的金海燕拿到第一份样品。它处在样品管最下方——深灰色,质地软糯。金海燕打了个比方:“摸起来就像市面上那些深海软泥面膜。”

  这块“面膜”可是真正的“生命之书”。它里头藏着钙质超微化石、有孔虫和硅藻等生物遗迹,裹着一个曾经生机勃勃的世界。

  地球化学组的中科院深海科学与工程研究所的田丽艳也在操作平台上等待。他们组要在第一时间测量样品气体成分,再将样品压实,抽取孔隙水进行分析。

  但是,切开样品管后,情况却和大家想象的有些不一样——没有发现应该出现的水和沉积物界面。样品管内满满当当,全是深灰色泥巴状沉积物。

  这意味着,整个样品管直接钻入海底,下得太深。不知道泥水分界线,也就无法确定,“海底”到底在哪里。

  “出于某些原因,我们对海底深度的估计有些偏差。” 中国科学院南海海洋研究所特聘研究员林间教授告诉科技日报记者。

  海底深度,这是关键信息,不能缺失。

  不行,得再打。

  于是,第二次尝试开始。

  此时,古生物组已经行动起来。他们要对拿到的岩芯样品进行定年。IODP 368航次中方首席科学家翦知湣教授介绍,鉴定出化石群中生物属种,对照生物演化序列,就可以判断地层的年龄。

  “Core on deck!”

  第二管样品于凌晨1点35分“出海”。然而,同样的情况发生了——没有找到泥水分界线,钻管还是下得太深。

  继续,打第三管。

  值白班的田丽艳和同组科学家交接好了工作,回了房间。现在等待着样品的是南京大学地理与海洋科学学院的李艳平和来自英国阿伯丁大学的史蒂芬·鲍登。

  根据前几次的钻探情况,钻探人员这次将钻管往东边推了10米,并将其拉高至海平面下2834米左右。

  然而,还是没有好消息——样品管内什么都没有。前两次尝试,钻管下得太深;而这一次,钻管又提得太高。

  “Oh……”李艳平没有拿到期待中的样品,她有些沮丧地坐回了实验室。

  第四管钻管进入海底,此时已是凌晨三点半。

  翦知湣站在岩芯实验室,背着手,盯着屏幕。屏幕显示的是钻井台的工作画面,左上角有个数字,标示钻管下探深度。这个数字,会先从0开始逐渐递增,意味着钻管正在下行。到达一定深度之后,它会递减,则表明钻管正在被拉上甲板。

  数字终于到了零,样品管被拉出。有眼尖的科学家立刻说道:“Water!”

  “Core on deck!”虽然已经被提醒“可能是空的”,但听到这三个单词,翦知湣还是立刻戴上安全帽,走上操作甲板台。

  前方等待着的技术人员查看了一下样品管,又退了回来。他们耸了耸肩:空的。

  凌晨5点半,第五次“core on deck”响起。

  这一次,等了快一夜的工作人员,终于发现了泥水分界线——这一管样品,收获了9.3米的岩心和0.2米的黄褐色氧化层。海底深度随之定出——海平面以下2845.8米,和最开始的预测,相差了大约25米。

  李艳平终于开始了常规测量。她先取一部分样本封装在试管内,在75摄氏度以上高温加热30分钟,测有机气体含量;然后将沉积物和孔隙水在高压下分离,之后再将分离出的40ml孔隙水分成好几份,进行不同地球化学组分的测定。

  古生物组也有了收获。他们看了一夜的显微镜,如同翻了一夜的南海沉积层历史书。有孔虫是一类古老的单细胞动物,它不像恐龙这种大型生物,名声在外,但它的小小壳体,却可以反映出非常丰富的环境信息,被称为“大海里的小巨人”。显微镜下的有孔虫壳体就像贝壳,这些早已死去的生物,标记着南海“生命之书”的页码。仔细看,你还能发现密密麻麻的孔隙和一些表面的凸起。

  钻管开始往更深处推进。几乎每隔一个小时,“core on deck”的指令便会响起。钻井工人、技术人员和科学家,24个小时轮班工作,日夜值守,将南海“生命之书”细细翻阅。

  (科技日报“决心”号4月16日电)

(责任编辑:王蔚)

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