新華社“雪龍2”號(hào)9月24日電（記者魏弘毅）近日,，由自然資源部組織的中國第13次北冰洋科考全部作業(yè)順利結(jié)束。其中，地質(zhì)和地球物理調(diào)查作業(yè)是本航次作業(yè)的重要組成模塊。

地質(zhì)和地球物理調(diào)查究竟是什么？相關(guān)研究有何意義,？本航次的作業(yè)亮點(diǎn)又有哪些？

地質(zhì)與地球物理調(diào)查

在向記者解釋地質(zhì)與地球物理調(diào)查前，中國第13次北冰洋科考隊(duì)隊(duì)員,、自然資源部第二海洋研究所副研究員沈中延拿出了一個(gè)蘋果,。

“想知道這個(gè)蘋果的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，拿出一把水果刀,，想怎么切就怎么切,。”沈中延說,，“但是,，對(duì)于表面70%以上被水覆蓋的地球這個(gè)‘大蘋果’而言，我們沒辦法切開它,。所以,，要借助一些方法來搞清楚它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?！?/p>

于是,，海洋科學(xué)家們經(jīng)過探索、實(shí)踐,，形成了海洋地質(zhì)和海洋地球物理兩門學(xué)科,。

沈中延介紹，海洋地質(zhì),，即通過獲取海底沉積物,、巖石等樣品進(jìn)行分析研究，以研究地球物質(zhì)組成及地質(zhì)環(huán)境演變的學(xué)科,。海洋地球物理,，則是通過研究地球的重力、磁場(chǎng)等物理特性,，來研究它的內(nèi)部構(gòu)造,、結(jié)構(gòu)以及演變過程的一門學(xué)科。

在本航次作業(yè)中,，圍繞兩門學(xué)科開展的作業(yè)合稱“地質(zhì)和地球物理調(diào)查”,。

關(guān)于兩門學(xué)科的區(qū)別，沈中延解釋說,，“海洋地質(zhì)研究通過海底取樣的方式分析樣本,，并根據(jù)觀察與分析得出結(jié)論；海洋地球物理研究則需要通過專業(yè)儀器設(shè)備,，采用物理手段進(jìn)行探測(cè),，得出數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。二者的核心區(qū)別,，就看在作業(yè)中是否存在取樣環(huán)節(jié),。簡(jiǎn)言之，取樣,，就是海洋地質(zhì)研究,；不取樣,，就是海洋地球物理研究?！?/p>

科學(xué)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值兼具

在此次北冰洋科考中,，重力柱取樣是一項(xiàng)重要的作業(yè)內(nèi)容。其具體操作方式是將相關(guān)設(shè)備沉入海底,，從海底泥表向下垂直取樣,，獲得長達(dá)幾米的海底沉積物柱狀樣本，并通過分析樣本由深至淺的地質(zhì)信息變化,，從而了解地球地質(zhì)歷史環(huán)境演變,。

中國第13次北冰洋科考隊(duì)隊(duì)員、浙江大學(xué)博士生童政毅介紹,，一般來說,，離陸地越遠(yuǎn)，海底沉積物的沉積速度越慢,?！拔覀儓?zhí)行作業(yè)的加克洋中脊海域靠近北冰洋中心區(qū)域，幾米長的泥樣,，可能包含了長達(dá)上萬年的地球環(huán)境,、氣候演變信息?！?/p>

除了能幫助人們更好地認(rèn)識(shí)地球,，海洋地質(zhì)和海洋地球物理研究同樣具有實(shí)用價(jià)值。

“比如,，在城市基建的拓展中,，勘探人員可以通過專業(yè)的儀器發(fā)現(xiàn)地下空洞，從而對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避,。此外，海洋地質(zhì)和海洋地球物理研究在考古,、地下水勘探,、資源勘探等方面也能起到至關(guān)重要的作用?！鄙蛑醒诱f,。

海洋地質(zhì)與海洋地球物理的研究“利器”

除了上文提到的重力柱取樣，本航次海洋地質(zhì)研究的重要設(shè)備還有碎石取樣器,。

童政毅表示,，該設(shè)備主要取樣海底火山噴發(fā)所產(chǎn)生的火山玻璃層，通過分析其化學(xué)成分和形成時(shí)間,，進(jìn)而指示該處在一定時(shí)間尺度內(nèi)的環(huán)境變化,。

記者觀察到,，碎石取樣器的外觀同樣是柱狀，其下部和上部有許多蠟塊,。取樣時(shí),，取樣器沉入海底，蠟塊會(huì)接觸海底底質(zhì),，將海底的火山玻璃“粘”上來,。

而整個(gè)地質(zhì)與地球物理調(diào)查作業(yè)中最精彩的環(huán)節(jié)，莫過于海底大地電磁儀（OBEM）和海底地震儀（OBS）的布放和回收,。

中國第13次北冰洋科考隊(duì)隊(duì)員,、自然資源部第二海洋研究所助理研究員劉亞楠介紹，OBEM和OBS均為地球物理研究的重要設(shè)備,，是經(jīng)過組裝之后的球狀監(jiān)測(cè)儀器,，呈橘黃色，在使用時(shí)投放海底進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,，并在當(dāng)個(gè)航次進(jìn)行回收,。

據(jù)介紹，OBEM和OBS分別會(huì)采集海底的電阻率信息和微小地震波,，通過兩項(xiàng)指標(biāo)反饋出的數(shù)據(jù),，來指示海底地表之下的地質(zhì)特征?！芭e個(gè)例子,，地震波在穿過致密程度不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，速度會(huì)有變化,。我們會(huì)通過該項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù),，判斷出探測(cè)位置的海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)?！眲嗛f,。

OBEM和OBS的回收，簡(jiǎn)稱“撈球”,?；厥諘r(shí)，考察隊(duì)將船開回設(shè)備投放地點(diǎn),，設(shè)備會(huì)收到船上發(fā)出的信號(hào),，從海底浮上海面。此時(shí),，許多科考隊(duì)員都會(huì)聚集到駕駛臺(tái),，尋找浮上來的“橘色斑點(diǎn)”，之后再由科考隊(duì)員將設(shè)備打撈上來,。

據(jù)中國第13次北冰洋科考隊(duì)領(lǐng)隊(duì)王金輝介紹,，本航次考察隊(duì)進(jìn)行了7臺(tái)OBEM和5臺(tái)OBS的布放,，并成功回收其中10臺(tái)設(shè)備。其中OBS成功回收率達(dá)100%,，刷新極地高緯密集冰區(qū)成功回收紀(jì)錄,。