科创ldquo决心rdquo

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From节选上海锦绣文章出版社《上海画报》.4月号

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文、图/张建松

在登上“决心”号之前，我对辉长岩一无所知，更不知道她是如此的美丽。

美国的“决心”号是世界上最先进的大洋钻探船之一。年12月至年1月，应国际大洋发现计划（IODP）中国办公室的邀请，我在“决心”号上工作生活了两个月，采访报道在西南印度洋中脊海域开展的大洋钻探。钻探的地方有一个非常浪漫的名字——“亚特兰蒂斯浅滩”。

打一口超深的钻井，打穿地壳，“触摸”地幔，是近半个世纪以来，全世界地球科学家的梦想。经过多年研究，科学家认为在亚特兰蒂斯浅滩有可能实现这个梦想。为此，他们制定了一个长期的科学考察计划SLOMO。计划分三个航次的大洋钻探，在亚特兰蒂斯浅滩分三步打穿地壳，直达壳幔边界的莫霍面。我所报道的是第一个钻探航次。

“触摸”地幔边界:

亚特兰蒂斯浅滩

绵延在海底的西南印度洋中脊大致沿北东－南西向延伸，并大致呈南北向扩张。在东经52度至60度，西南印度洋中脊被一系列“转换断层”切断，就像“切香肠一样”被切成一系列紧密排列的若干段。其中，亚特兰蒂斯II转换断层位于东经57度，将西南印度洋中脊水平错断近公里。

亚特兰蒂斯II转换断层的东侧分布了一系列隆起的海岭。亚特兰蒂斯浅滩就位于一个最高的海岭顶端，是一个长40公里、宽30公里的穹状隆起。这个穹状隆起位于水下多米，与毗邻的亚特兰蒂斯II转换断层有约5米的高程差。

西南印度洋中脊是世界著名的超慢速扩张洋中脊。由于地幔熔融不能产生足够的岩浆，地壳断裂非常普遍，广泛分布着“构造窗”，暴露出地壳的下层。这些“构造窗”是人类以目前的钻探技术，可以“触摸”到地幔边界的唯一场所。亚特兰蒂斯浅滩正是这样的理想场所。

参加这次大洋钻探的有来自十多国家的30名科学家。当我们乘坐“决心”号从斯里兰卡科伦坡起航，经过11天长达0多海里的艰难航行，终于抵达南纬32度42分、东经57度17分的目标钻探海域时，我第一眼所见到的亚特兰蒂斯浅滩，是一望无际的深蓝色海水。

不过，我很快就看到了亚特兰斯蒂浅滩第二眼。

探秘海底世界：

采取“有生命的材料”岩芯

“决心”号抵达后，首先要做钻探前期的准备工作，在米海水下方的亚特兰蒂斯浅滩，寻找一个相对平坦的地方，安装钻孔重返装置。船员们将船底与海水相连通的“月池”盖子打开，将一个巨大的水下电视摄像系统和钻杆一起，通过月池缓缓放入海底。在灯光的照射下，亚特兰蒂斯浅滩神秘的面纱被小心翼翼揭开，通过电缆线在船上电视屏幕进行“现场直播”。这是怎样一片生机勃勃的海底世界啊！

深蓝色的背景下，成群结队的小鱼被灯光吸引，像飞舞的雪花一样掠过电视屏幕；有时还能看见一只生活在海底的螃蟹，似乎刚刚被“不速之客”惊醒；甚至还发现一条路过的小鲨鱼，它的影子倒映在海底。

随着摄像机缓缓移动，亚特兰蒂斯浅滩上白色的“沙滩”与黑色的岩石相互交错的地形地貌一览无余。英国卡迪夫大学克里斯托夫·马克里德教授介绍说，由于这片海域洋流很大，海底沉积物大多被冲走，这些白色的“沙滩”其实是石灰岩，黑色岩石就是深部洋壳的代表性岩石——辉长岩。

经过近十个小时搜寻，终于找到一块合适的平坦区域。“决心”号钻探人员连夜进行钻孔重返装置的安装工作。他们将钻杆、返孔锥下部导管和底座以及一个扩孔器套在一起，缓缓放入海底。钻杆抵达海底后，钻头开始钻进。随着钻孔一点点深入，返孔锥下部导管和扩孔器就会一点点嵌入钻孔。

又经过整整一天钻进，十多米长的导管和扩孔器全部嵌入钻孔，返孔锥底座也安装在钻孔口。通过月池，工人们将漏斗状的返孔锥套在钻杆，让它顺着钻杆落到海底的底座上。反转钻杆，扩孔器收缩，直径变小，就可牢牢固定返孔锥。

这些安装工作完成后，船上就收回了“打底孔”的钻杆，换上专门钻取岩芯的钻杆。通过水下摄像即时“现场直播”，我们看到了岩芯钻杆顺利进入了钻孔。科学家将这个钻孔编号为ＵA。此后，“决心”号就一直在这个孔里，一管接一管地钻取着岩芯。

一块块大大小小、形状不一的灰黑色岩芯，在我们外行人看来，实在是“其貌不扬”。但在科学家眼里，却仿佛“如获至宝”。

这些岩芯从钻杆里抽出来后，“决心”号技术人员首先要将透明的岩芯管切成1.5米的小段。两端盖上不同颜色的盖子，蓝色盖子表示上方，透明盖子表示下方。技术人员右手拿着管子上方，左手拿着下方，方向决不能弄错。

岩芯是“有生命的材料”。在没有任何人触摸前，最先由船上的微生物学家采样。然后，由船上经验丰富的技术人员将岩芯按顺序进行拼装和清洗，不完整的部

分放上分隔片，紧接着送到物理实验室的各种仪器上进行“体检”。

技术人员使用不同功能的全岩芯记录仪器，首先为它们拍下度的“全身像”，然后进行快速、非破坏性的密度、磁性、辐射等指标检测。完成“体检”后的岩芯，被切割成相等的两半，一半用于研究，一半用于存档。无论大小，每块岩芯都贴上“身份证编码”，包括航次、钻孔、岩芯段等编号。

用于研究的岩芯样品，在“决心”号上现场切割、磨片，供科学家第一时间在船上研究。同时还在本航次结束后，邮寄给船上各国科学家。用于存档的岩芯，船上科学家则将对它们进行详细的特征描述，以及更加深入的“专项体检”，各类数据都将与岩芯一起存入岩芯库。在灯火通明的“决心”号岩芯甲板和各个实验室，他们按专业分成了岩芯描述组、地球化学组、岩石物理组、古地磁组和微生物组，日夜值守在这些“宝贝”周围，进行分析研究。

辉长岩：天然的“肌理”画

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岩石：地球历史的记录者

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（以上为节选，更多精彩详见《上海画报》杂志4月号）

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