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南海“大洋红层”的魅力

时间:2017-03-27浏览:11

    南海大洋钻探IODP367航次迄今最令人欣喜之一的就是“大洋红层”。这样的红色泥岩沉积层在第一个站位U1499出现在海底以下约800米深处,而在目前的第二个站位U1500则出现在海底以下约1200米位置,但这种略带棕红、纯度很高的泥岩层却是如出一辙,一眼看上去就是同样的东西,应该是南海地质演化历史同一时期的沉积产物,显示出这两个站位具有很好的地层对比性。

这个U1500站位的钻探并不令人感觉愉快,因为从上至下钻探的取芯率一直很低,在红层出现之前120米的取芯率不到3%,船上科学家仅能根据获得的极少量砂岩和泥岩来判断岩芯性质,但实际上很难客观评估,因为97%左右的沉积岩芯都没有见到。于是,大家与首席科学家和工程主管多次讨论如何提高取芯率,但收效甚微。面对9.7米长的取芯管,有时每次仅能取到十到二十厘米长的岩芯碎片,大家在那几天都沉浸在一股迷团之中。

继续的钻探终于在距海底1200余米的深处,获得一管取芯率60%的芯岩,其后的取芯率不断提高,甚至有达到100%取芯率,这就是我们期待、却姗姗来迟的“大洋红层”。第二个站位红层的出现层位,比第一个站位整整深了400米!尽管如此,正如同红色预示着喜庆一样,大洋红层的出现顿时化解了船上科学家的“郁闷”心情,这说明我们的钻探距离航次的基底目标不远了。而且,红层的出现,还进一步证实南海在其演化早期的深海环境与现今截然不同。 

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照片说明:刘志飞在南海“大洋红层”前

   2014年执行的南海IODP349航次,就在深海盆中部的三个站位首次发现“大洋红层”,那是位于大洋地壳玄武岩之上,被认为是开放型南海的远洋沉积(pelagic sediment),而现今南海深海仅沉积半远洋沉积(hemipelagic sediment)。这两种深海沉积形成于完全不同的深海环境,远洋沉积是颗粒物自上而下的缓慢沉降,沉积速度慢,通常每千年仅沉积几毫米;而半远洋沉积是颗粒物从陆向海的侧向搬运和沉降,沉积速度快,每千年沉积可达几厘米或几十厘米。大洋红层在这个航次钻探地层中出现,显示南海深海的沉积历史向前翻开崭新的一页,那就是距今1000多万年以前的远洋沉积环境,而红层消失之后的1000多万年以来,南海深海沿着自身地质历史发展的印迹,再也没有恢复到史前的远洋沉积环境。

在船上观察和描述“大洋红层”,是一件非常令人愉快的事。不但自己可以静静地仔细描述和研究,享受着曾经是“红色”的南海深海世界;而且还与船上的同事分享,讲述红色的由来,就如同揭开南海深海史前的神秘经历。仔细观察时,近百米厚的红层并不是一成不变,颜色先由暗红变到浅红、再到微红,红层中还时不时地出现非常绿的层段,有些绿色呈星星点点散布红色的海洋中,如同红色舞台飘扬的绿色条带,而那些星星点仿佛舞台上的芭蕾,让人想象出南海深海的缤纷世界。有些红层还含有大量微体化石,比如有孔虫和钙质超微化石,化石含量很高时,就将其命名为“白垩”(chalk),这是一种富含微体化石的远洋沉积形成的岩石,“白垩”通常是白色的,而在南海这里却是红色的。但多数红层基本是不含化石的,却普遍发育很多生物遗迹,说明当时尽管是“红色”的深海环境,生命活动仍然十分活跃,给我们留下丰富的想象空间。

红层的魅力无穷,作为南海深海演化非常独特的沉积产物,正在发挥其重要的科学价值。(刘志飞,于“决心号”钻探船,2017324日)

最后更新 (2017-03-27 09:07)

 
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