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北冰洋深海钻探:5000万年前温暖湖泊的惊人发现

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:北冰洋规模更大的一次“破冰”壮举,发生在4年之前,这就是北极的深海钻探。[2]这场“海冰大战”在技术上是一项创新,在科学上是一个突破:钻探发现今天的北冰洋,原来5 000万年前是个生物繁茂温暖宜“人”的湖泊。

北冰洋深海钻探:5000万年前温暖湖泊的惊人发现

北冰洋规模更大的一次“破冰”壮举,发生在4年之前,这就是北极的深海钻探。深海钻探已经有40多年的历史,从1968年起,深海钻探(DSDP)、大洋钻探(ODP)和综合大洋钻探(IODP)三大计划先后在各大洋进行深海海底打钻,包括1999年在南海的ODP 184航次,揭示深海的奥秘,证实板块学说,引起地球科学革命,但是唯独没有能够到海面冰封的北冰洋底下打钻。2004年8月至9月,综合大洋钻探IODP 302航次进军北冰洋,在水深约1 300米、离北极点250千米处钻井4口,最深一口钻入海底428米。这是海洋科技史上的一次创举,因为在深海打钻要求位置固定,而深海大洋无法抛锚,只能依靠动力定位的高技术;而北极周围的海面有2至4米厚的海冰,以1/2节的速度流动着,要顶住海冰的推力而保持位置固定,就成为难题。实现北极钻探的欧洲联合体,用3条破冰船协同作战:先由俄罗斯原子能破冰船“苏联”号把大片的海冰压破开路,再由瑞典破冰船“澳登”号把破开的大冰块进一步破碎,才能保证挪威破冰钻探船“维京”号保持原位进行钻探(图3)。[2]这场“海冰大战”在技术上是一项创新,在科学上是一个突破:钻探发现今天的北冰洋,原来5 000万年前是个生物繁茂温暖宜“人”的湖泊

图3 俄罗斯原子能破冰船“苏联”号(上)、瑞典破冰船“澳登”号(中)和挪威破冰钻探船“维京”号(下)2004年在北冰洋大洋钻探中大战海冰

北极钻探的位置是打在罗蒙诺索夫海脊上,这条穿越北极点的海脊水深800至1 300米、延绵2 000千米,大体沿着45°W至135°E一线把北冰洋分成两半,钻井就在88°N的北极点附近(图4)。[3]钻井打穿沉积层进入大陆壳的基岩,取得5 600万年到4 450万年以及1 820万年至今的两段沉积记录,可惜中间有2 600多万年的地层缺失,这是因为罗蒙诺索夫海脊当时水深过浅,由于接近海平面而遭受剥蚀的结果。[4]在这沉积间断之上的地层,记录了1 800万年来北冰洋的历史;而间断面之下,4 500万年前的地层则完全是另一回事:那时北冰洋还没有形成,这段地层的发现就是北极钻探最大的亮点……(www.xing528.com)

图4 北冰洋海底地形与大洋钻探站位图(图中五角星示IODP 302航次钻井位置)

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