中国之声：多项硬核突破！“梦想”号大洋科学钻探“首秀”
专家介绍，此次试钻是“梦想”号入列后，在大洋科学钻探领域的“首秀”，实现了南海构造演化科学研究、取心体系构建、国产核心钻探装备应用等多项突破，将我国深海钻探取心作业能力提升至5000米级，成为全球第三个利用钻探船成功钻获深海洋盆硬岩样品的国家。那么这次任务科学意义几何？
“梦想”号南海大洋钻探试钻航次首席科学家 孙珍：这确实是“梦想”号开展大洋科学钻探的“首秀”。之前，“梦想”号开展了一系列试验和作业任务。这个航次是围绕“梦想”号四种作业功能中的大洋科学钻探工作开展的，完全按照国际大洋钻探的工作流程和船上系列测试内容等开展的这样一次试钻。
最大完钻深度超4929米，最大进尺864.77米！我国首艘大洋钻探船“梦想”号，用世界一流的“成绩单”宣告自己的大洋科学钻探“首秀”完美收官。广州海洋地质调查局研究员，“梦想”号南海大洋钻探试钻航次首席科学家孙珍介绍，这次任务，刷新了我国自主实施最大作业水深钻探纪录，使我国深海钻探高效取心作业能力迈入国际先进行列；团队使用自主研发的回转取心钻具成功钻获4.27米玄武岩岩心样品，使我国成为继美国、日本之后，全球第三个利用钻探船钻获深海洋盆硬岩样品的国家。孙珍说，之所以要钻取玄武岩岩心样品，是为了服务重要的科学目标。
孙珍：大洋钻探是要服务于科学的，即使是做试钻，也要带着科学目标去做。试钻之前经过多轮论证，选择了“扩张脊跃迁”这样一个科学目标——所有大洋都是通过扩张脊喷发岩浆诞生的，扩张脊一旦发育以后，在地球上会形成非常长的海底山脉，很难让它改变位置。但是科学家通过地球物理调查发现，全球大概有50多处扩张脊发生“跳跃”，会花1到2个百万年的时间，一个位置扩张停止，同时，在一个新的位置上，岩浆又从下面大规模冒出来。是什么原因导致它“跳”的？原先学者有两种观点，但一直没有通过钻探来检验它，这次就是一个非常好的机会。
然而，想要获得深海玄武岩岩心，为还原“扩张脊跃迁”过程取得实证，却并非易事。孙珍介绍，全球大洋底部的玄武岩，通常分布在深水和超深水区域，水深在1000～7000米范围内；同时，既然叫硬岩，玄武岩的特征就是质地非常坚硬，通常削铁如泥的钻头，碰上这样的“硬茬子”也“倍感棘手”；再加上它们通常“比较脆”，给钻探取心工作，带来不少困难。
孙珍：通常情况下很难获取比较完整的岩心，因此，钻硬岩是既需要能力又需要技巧的一个作业方式，它也成为检验大洋钻探平台能力非常重要的一个指标。同时，南海的沉积物很多，即使海山看上去好像高高耸立在海底，也不总是能够拿到硬岩的岩石，因为它经常会被沉积物覆盖，必须得穿过几百米厚的沉积物才可以取到硬岩。所以在南海的深海海底获得硬岩我们认为很自豪，这也是主要的原因，它的难度比较大。
本次试钻任务过程中，科学家们不仅构建起与国际大洋钻探（IODP）同等水准的取心作业体系，多个作业回次取心率突破100%，取心效率、质量和作业稳定性也达到国际大洋钻探（IODP）先进水平。孙珍介绍，团队创新构建起超深水高难度井钻探风险防控与应急处置体系；首次开展船载深海遥控潜水器（ROV）长时间、高强度连续协同作业，2台潜水器在4000米水下累计作业超358小时，单次连续作业最长103小时，作业能力达到国际先进水平；首次按照国际大洋钻探（IODP）标准，现场完成岩心样品的采集、整理、编录、切剖、扫描、取样、测试、入库等全流程多参数处理分析，掌握了超深水大洋科学钻探全流程作业能力。
孙珍：岩心上到桌面以后，里边的气体肯定是跑得特别快的，生物改变了环境之后也死得特别快。在不损失信息的情况下，我们要想理解地下的情况，就得在船上做一系列地球物理、地球化学、微生物等各种分析测试工作，在气体还没有跑光，流体90%以上都还在，一些生物体还活着的情况下，就尽快进行现场处理。这些分析数据是可以一直用的，这样的话将来可以提供给更多的学者开展研究工作。
如专家所说，作为我国首艘大洋钻探船，“梦想”号集成了全球最先进的钻采系统，搭载包含基础地质、古地磁、微生物、天然气水合物实验室等在内，目前全球面积最大、功能最全、流程最优的船载实验室，是目前全球钻探能力最强、科研实验功能最全、智能化水平最高、综合运维成本最低的超深水钻探科考船。
而这次，“梦想”号在大洋科学钻探领域的“首秀”，还让科学家们获取了一大批宝贵的岩心样品和数据资料。这些样品和数据，具体可以为哪些科学问题的破解提供支撑？
专家介绍，在钻取硬岩岩心的过程中，团队发现了大洋红层与绿—暗绿色的“沉积互层组合”。这是什么意思？又有怎样的科学价值？广州海洋地质调查局研究员，“梦想”号南海大洋钻探试钻航次首席科学家孙珍介绍，这对研究南海的古环境演化以及当下全球气候变化，都具有重要价值。
孙珍：我们这次钻探的时候，看到最多的就是红层和绿层，就分别代表着气候暖和气候冷的时候。那个时候还没有人类，没有占统治地位的生物，所以大自然的调节作用，基本上是气候变化的主要动力。我们就希望通过这些地质信号，去了解为什么它一会儿冷一会儿暖，地球是不是有自己的调节系统、是怎么调节的、调节的速度是什么样子的，进而影响生物的生存。这些信号可以帮我们去做更多的模拟工作，了解地球真实的碳的变化，地球的各种过程是如何调节气候的。
同时，团队还在海底以下800多米处碰到了数十米厚的“砂泥互层沉积构造”，地层伴有明显的生物扰动，富含有机质，这是我国首次在南海超4000米水深、远离陆地的深部地层中发现该类特征。孙珍介绍，这也对研究南海古环境演化等科学问题，具有重要意义。
孙珍：尤其是第二口井的深部，见到的地层都特别黑，最开始我们以为是因为快要打到玄武岩了，所以里面有很多火山碎屑。后来做样品清洗的时候，一加双氧水就大量冒气泡，这是富含有机质的特征；再拿到显微镜下去看，果然发现非常多有机质！我们就觉得特别神奇，因为这个区域的水深可能从洋盆开始扩张的时候就至少达到2000米了，现今的水深更是达到4000米。所以在4000米的大洋上，沉积物里竟然富含有机质，这是远超我们想象的！
而回到试钻任务的核心科学目标——揭示南海大洋扩张脊跃迁的过程，孙珍表示，通过这些宝贵岩心样品及数据资料，科学家们初步观察到，南海扩张脊跃迁后，存在多期大规模火山喷发活动，这为破解南海扩张等核心科学问题提供了关键实证，有望革新南海形成演化的科学认知。
孙珍：现在还没有直接的定论。原先学者一共有两种观点，一种是认为南海扩张的过程中，周围板块改变了运动方向，然后发生了“跳跃”；一种是我们前期做了南海的断面研究之后，发现可能地幔柱或者热点起了主要作用。目前可以看到的是，扩张脊跃迁之后，确实有非常多的岩浆作用，似乎间接说明可能是我们猜想的地幔柱模式，但还需要更多分析才能够确定。今年主要是检测我们的钻探能力，但是并没有完成所有钻探要求，所以明年我们还会有一个航次，去把扩张脊跃迁这个事儿完成。
此次南海试钻，仅仅是“梦想”号叩问深海的序曲。凭借日趋完备的超深水钻探能力，人类“打穿莫霍面、直抵上地幔”的宏大科学愿景，正随着中国人的深海触角不断向地球深部延伸而逐步照进现实。这艘大国重器，将继续向幽深洋底求索，为海洋强国建设、地球深部资源开发筑牢硬核根基，也在全球大洋大科学事业的征程上，持续注入厚重的中国力量。
