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你所知与未知的南极

——记中国地质科学院地质力学研究所西南极中智联合科学考察

2016-4-5 9:34:27 来源:中国矿业报 作者:裴军令 张超越

深入南设得兰群岛和南极半岛多个沉积岩剖面开展调研。

3月7日,中国地质科学院地质力学研究所研究员赵越、张拴宏以及副研究员裴军令圆满完成了西南极南设得兰群岛地区中智联合地质考察工作,顺利回国。目前,考察组正紧张地对此次科考带回来的各类样品进行整理。

本次西南极中智联合科学考察历时25天,重点对具有独特构造背景和地理位置的西南极南设得兰群岛和南极半岛开展多个地点的地质剖面测量、岩石化学特征、岩浆演化机制及块体运动等研究样品的采集工作。

启程:开赴南极半岛

2月12日,南极考察团所长徐勇等人为出征南极的科考队员送行。随后队员们启程,途经巴黎-圣地亚哥,历时40余小时抵达智利南部城市蓬塔,与参与本次科考的国家海洋局一所、三所以及北京师范大学等单位的7名队员汇合。当地时间(以下同,比北京时间晚11小时)2月14日,科考队员在智利南极所开展学术讨论与交流,并商讨本次科考的细节与未来合作计划。

由于天气多变,赴南极的飞机只能视天气情况择时起飞,因此常会遇到飞至目的地却无法降落而原路返回的情况。虽然考察团在2月15日当晚已抵达长城站,但是前往智利科考船AQUILES号的路程并不顺利——晚上22∶00左右,赵越、张拴宏等5名队员乘坐橡皮艇由软梯登船。裴军令与另外4名队员一直等到第二天凌晨,终因风浪太大而返回长城站,直至2月18日才登上考察船开赴南极半岛。

2月19日清晨,队员们登陆O’H奥尔金斯站(智利)。站上遍布企鹅,有些小企鹅已经长大,正处于换毛期。站上还有不少海狮,或在湾中小湖嬉戏,或穿梭于大小冰山之中。空中的贼鸥、白头翁自由飞翔,时不时冲向企鹅群戏耍一番。而距离O’H站南约300千米的Yelcho站区,企鹅则偏小一些,有许多还需要加以呵护,孵化地也有不少蛋壳,偶见企鹅尸骨(不幸成为贼鸥的食物)。

本次科考对队员们身体和精神都是一次巨大的考验。据参与本次科考的队员介绍,被冰雪覆盖的南极大陆气候变化无常,几天就会遭遇一场暴风雨,一天之中会经历雪花漫天至烈日炎炎。持续的暴风雪使风力瞬间达12级以上,科考队员在船上如同炒豆一般,必须依靠护栏加以防护。期间,队员们均出现不同程度的晕船现象,多数人整天不能进食。

队员们的住宿条件并不好。在考察船上,队员们4个人挤住在一个小舱内,船上引擎的噪音比想象中大得多。野外露营时,能够找到相对平整少石的湿地已是运气好,想做到防潮防湿则是一种奢求。防风则是野外露营的最大难题——即使使用专门定制的巨型钢钩,将其砸入卵石堆中也需要消耗不少体力,帐篷周边只能依靠石头来压实。如果遇到暴风雪天气,就只能在避难小屋内蜷缩度过。

调研:深入南设得兰群岛及南极半岛

我国对西南极的地质研究始于上世纪80年代,由于受交通等条件限制,多数研究都集中在长城站所在的乔治王岛。由地质力学研究所开展的本次科考则对乔治王岛以外的南设得兰群岛和南极半岛多个地点出露的中、新生代火山岩及代表性的沉积岩剖面开展了重点调查研究。本次科考旨在厘清多个区域火山岩、沉积岩的空间与时代分布关系,并通过深入多种手段实验分析,进而讨论中、新生代以来火山活动期次,各块体运动过程及时限,以及全球气候变化在西南极所造成的影响。

考察中队员们发现,南极半岛西北端可越冬,其岩性主要为一套T3或J1的浅变质石英砂岩,富含石英脉,主要沿海岸带出露,其余大部分被积雪或冰川覆盖。在剖面考察中,队员们发现2个走向不同的岩墙,随后大家采下定向样品,准备进行年龄、古地磁及岩石磁学测试。此外,智利站之一的Yelcho站暂时不支持越冬,队员们发现站附近地区冰与雪比较多,露头不多,主要是约50Ma的花岗闪长岩,发育有2条岩墙。其中,附近一个小岛屿的包裹体非常发育,并有明显优选方向。围岩在另一登陆点可见,主要是次火山岩,多形成陡峭山峰,甚是壮观。

本次考察计划周密,于西南极多个地点登陆,采集了南设得兰群岛与南极半岛多个地点的中、新生代火山岩、沉积岩、变质岩样品120块左右,约200千克。完成了拜尔斯半岛三条路线考察,测量地质剖面2条。在辅助考察队中,北京师范大学的无人机获得拜尔斯半岛高清图片,为后期分析区域地质概况提供了基础保障。

感触:适应与坚持成就科考任务圆满完成

随着对南极大陆考察的深入,各种设施、设备也在不断完善中。例如,O’H奥尔金斯站里有智利科考队员的祷告场所、健身之地,还有点心和咖啡可以随意使用,甚至已安装WIFI,以便于队员与家人、朋友取得联系。在饮食方面,虽然主食依旧以西餐为主,但中国科考队员已习惯,而他们从长城站带来的萝卜干、辣椒酱也受到大家的普遍欢迎。

在南极科考地采集样品与国内的野外考察是完全不同的感觉,由于登陆时间有限,因此整个采集过程更像是在“抢样品”。有些考察点只给考察队员10分钟时间,通常队员们还没上岸就已准备好地质锤,一登陆便以最快的速度分地采集。

考察队员们发现,全球变暖在南极表现得更为显著,夏季冰雪融化规模越来越大,湿地范围越来越广。在野外考察中,队员们只能穿长筒靴,在雪地与湿地长期行走,大家的脚早已无知觉,可是却无一人掉队。与东南极相比,冰裂缝的危险相对较少,但是由于刚经历过暴风雪天气,考察中队员们遇到了雪盖湖现象,走着走着一脚踏空雪下的水便会漫入靴中,此时队员们只能忍受着寒冷与潮湿,将靴中的水倒一倒,然后继续前行……□

登船。

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