深海领域的探索长期以来是发达国家的“专利”,大洋钻探也素来是“富国俱乐部”。现在情况有了变化,“金砖四国”已有三个国家参与,其中中国比印度和巴西早参加10多年。但是,中国参加大洋钻探,也有过曲折的经历。
大洋钻探计划经历了四个阶段:最初叫“深海钻探”(DSDP,1968—1983),后来叫“大洋钻探”(ODP,1985—2003)和综合大洋钻探(IODP,2002—2013),现在开始的是“大洋发现计划”(2013—2023),英文还是IODP。
在ODP开始的1985年,我国学术界组织了“大洋钻探委员会”,争取加入。但是,加入是要交美元的,在外汇严重缺乏的20世纪80年代,每年几十万美元的成员费简直是天文数字。一直等到1996年,国务院批准参加国际大洋钻探,1998年才正式加入。幸运的是我们提出的南海大洋钻探建议书,在全球各国建议书的评价中以第一名的优势脱颖而出,1999年春就安排了南海的ODP 184航次,在中国科学家提议、设计和主持下,实现了中国海域首次的深海科学钻探(图1)。
图1 1999年南海ODP 184航次汪品先(左)在大洋钻探船上
不过,南海首次大洋钻探并非一帆风顺。按计划,第一口井应当打在南沙海域的深水区,南沙在英文中也叫“危险海底(Dangerous Grounds)”,意指暗礁林立、航行艰险。记得就在大洋钻探进入南海之前,当地还遇上了海盗事件。当时美国船长向全体宣布,钻探船直奔东沙海区,放弃南沙井位。后来,在我们严正交涉、坚持原定计划,并得到我国主管部门有力支持,告知“中国海军将关注你们航次”的情况下,南沙钻井终于实施。开钻时按照美国船长的命令,船上升起了中国国旗。迄今为止,这是南沙唯一的深海井,也是ODP 184航次里科学成果最多的一站。(www.xing528.com)
15年前的首次南海大洋钻探采集了5 000米的深海岩芯,取得了西太平洋区最佳的长期沉积记录,发现了气候演变长周期等多种创新成果,使我国一举进入国际深海研究的前沿。然而,与现在正在进行的南海第二次大洋钻探IODP 349航次相比,两者之间真可以说有天壤之别。
15年前,中国是以“参与成员”身份加入大洋钻探计划,每年交50万美元;现在我们是每年交300万美元的“全额成员”,而且为349航次提供600万美元资助,使之安排为新10年IODP的首个航次。当年作为“参与成员”,我们只能每个航次有一位科学家上船,南海的184航次争取到3个名额,加上我作为首席科学家,中国大陆总共只有4人参加。15年后的第二次南海大洋钻探,我国上船科学家有13人,再加上海外华人科学家,几乎占船上科学家总数的一半。此外,这一次钻探的目标任务也更加远大,堪称是啃“硬骨头”。
这里说两个简单的数字:15年前是在水深两三千米的地方打钻,水深都在2 000米左右;上次我们打钻的井最深进尺850米,而且只打海底软性的沉积岩,而这次最大的井深将近4 000米,还要钻探硬岩石——海洋岩石圈的火成岩。
大洋钻探为我国地球科学注入新鲜活力。自从南海首次大洋钻探以来,我国初步形成一支深海基础研究的队伍,迄今有全国18个单位43人参加了深海钻探的航次,数百人参加研究,培养了22名博士、54名硕士。ODP 184航次还大大推进了南海的深海资源勘探。1999年以来,油气勘探和深海探测的地震测线都从大洋钻探井穿过,客观上为南海深水油气勘探提供了宝贵的科学背景。
展望在2014年3月底结束的IODP 349航次,我想科学家必定会有更多发现,一定会把我国的深海研究进一步推向国际前沿。
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