近日結(jié)束的“探索一號(hào)”TS12航次第2航段科考中，“深海勇士”號(hào)載人深潛器多次下潛，帶科學(xué)家一覽深海。其中在海底峽谷的下潛中，來(lái)自海洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋地質(zhì)過(guò)程與環(huán)境功能實(shí)驗(yàn)室、自然資源部第一海洋研究所的助理研究員吳斌博士和單新博士通過(guò)分析下潛取得的短柱沉積物，發(fā)現(xiàn)海底峽谷的表層沉積物以斑駁狀泥為主，其中發(fā)育有多種遺跡化石，屬于半遠(yuǎn)洋沉積。
“半遠(yuǎn)洋沉積是淺海中的沉積物顆粒在水體中垂直沉降形成的，沉積作用方式與濁流、等深流、碎屑流(泥石流)等完全不同。現(xiàn)代半遠(yuǎn)洋沉積中往往伴隨大量的生物遺跡，如動(dòng)藻跡等。”單新表示，由于沉積物短柱中的泥是斑駁狀的且可以看到遺跡化石，另外他們?cè)趰{谷中近底觀測(cè)時(shí)也看到了大量的生物遺跡，因此推測(cè)發(fā)現(xiàn)的沉積屬于半遠(yuǎn)洋沉積。“由于這個(gè)峽谷近期并沒(méi)有濁流發(fā)生，在峽谷中發(fā)現(xiàn)大范圍的半遠(yuǎn)洋沉積表明了峽谷中的沉積作用方式多樣。”單新說(shuō)，雖然他們?cè)诤５讔{谷內(nèi)發(fā)現(xiàn)了超臨界濁流形成的旋回坎構(gòu)造，但由于這些旋回坎的表層沉積物粒度屬于粉砂、黏土級(jí)且表層沉積物的生物遺跡眾多，因此推測(cè)這些旋回坎構(gòu)造可能在數(shù)百或數(shù)千年前形成并保存下來(lái)。
據(jù)吳斌介紹，由于半遠(yuǎn)洋沉積是逐層由水體中的沉積物顆粒垂直沉降而成的，因此利用半遠(yuǎn)洋沉積的有孔蟲(chóng)等微體古生物的種類、豐度以及一些地球化學(xué)指標(biāo)就可以重建古海洋參數(shù)，如鹽度、溫度、氧氣含量等。
“海底峽谷是沉積物搬運(yùn)的重要通道，這里海底濁流頻發(fā)，可能會(huì)導(dǎo)致重大的地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)油氣平臺(tái)、海底通信電纜等海底設(shè)施構(gòu)成巨大的威脅。”吳斌表示，“峽谷演化與沉積物搬運(yùn)過(guò)程備受學(xué)術(shù)界關(guān)注，是當(dāng)前海洋地質(zhì)學(xué)和全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題，因而開(kāi)展峽谷深潛就顯得非常重要。”
而在航段深潛作業(yè)發(fā)現(xiàn)半遠(yuǎn)洋沉積的南海海底峽谷中，研究沉積物搬運(yùn)過(guò)程有特殊的實(shí)用價(jià)值。據(jù)單新介紹，因?yàn)槟虾{谷沉積中富含油氣資源，峽谷中的水道、天然堤等是重要的油氣儲(chǔ)層，研究峽谷演化和沉積物搬運(yùn)過(guò)程可以預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的位置、孔隙度、滲透率等，另外南海峽谷中不少位置富含天然氣水合物資源。
“由于峽谷深潛可以精準(zhǔn)定位某一特定峽谷，‘深海勇士’號(hào)的精準(zhǔn)取樣對(duì)于重建峽谷不同位置的水動(dòng)力條件具有重要意義。”吳斌說(shuō)。據(jù)他介紹，在搭乘深潛器下潛到海底峽谷的考察中，他們觀察到波長(zhǎng)數(shù)百米的旋回坎沉積構(gòu)造、多種生物遺跡化石，獲取了大量高精度地形地貌資料及影像資料等，采集了多個(gè)長(zhǎng)約30厘米的沉積物短柱樣品，他們?nèi)〉玫亩讨鶚悠分羞€蘊(yùn)含著豐富的古海洋信息，可以用來(lái)重建古環(huán)境變化。
