“南海大洋钻探”专栏
[编者按] 小年夜从香港出发的大洋钻探船，载着同济的七位教授，正在南海四千米的深海底探索奥秘。听吧，这就是他们从船上发来的信息。让我们和深海战士们在一起，为航次的成功祝福，为同济人的深海贡献而自豪！
动荡的南海深部（二）
南海大洋钻探349航次开钻的第一个站位，虽然是位于深海盆中部的平原地区，但站位附近海山林立，地形陡峭，容易诱发被喻为“海底风暴”的浊流事件。翻开南海海底地形图，首先映入眼帘的是中央海盆近东西向展布的海山链，其延伸从我们的站位以西约80公里向东300多公里，然后进入到水深5000余米的马尼拉海沟。黄岩岛大致就位于这个海山链的中间位置，从海底平原起算有4250米之高。站位东西两侧50公里范围以内分布有几座大型海山，西部的称为珍贝海山，这座海山没有出露海面，海山顶部在海平面以下约700米，算一下其高度也有3550米；东部海山的高度与其相近，是黄岩岛海山群中的一座。站位向北方向延伸150公里范围是宪南和宪北海山链，最高海山的顶部距离海平面约500米。这些火山群被认为是南海扩张形成后才陆续发生的，推断是几百万年前或一两千万年前形成的。如此大规模的深海火山活动在深海沉积中有无记载呢？“决心号”的钻探将揭开南海深部这页“历史”。
当第二周钻探至海底以下六百多米时，取上来的岩芯都是黑色的火山角砾岩。这是一种由火山爆发形成的砾石经过短距离的搬运、堆积而成，类似于现代火山喷发在火山口附近堆积的物质。这些砾石的成份多数是深色的玄武岩和火山玻璃，都是呈角砾状。这告诉我们在南海中部曾经发生猛烈的海底火山爆发事件，因为只有海底火山喷发才能形成这样的基性玄武岩角砾，而且距离我们的钻探地点比较近。还令我们感到吃惊的是，这些火山碎屑物质都已经固结成岩。当沉积物受到上面地层的负载进行压实后，加上沉积物颗粒间孔隙水的化学作用，会形成一种自身矿物（通常是硅质或钙质），如同胶水一样将沉积物颗粒牢固地粘在一起，从而使松散的沉积物变成坚硬的沉积岩。1999年春在南海实施的第一次大洋钻探计划（ODP184航次），曾经在南海北部三千两百多米的水深处钻取八百多米厚的岩芯，直到那个钻孔底部都没有固结成岩，这说明南海深部当时的沉积和成岩环境发生巨大转变。
（图片说明：火山角砾岩岩芯照片，不同颜色的标签是船上科学家拟采样开展航次后研究的位置）
继续钻探发现这样的火山角砾岩厚度达两百余米，中间频繁夹有浊流沉积的砂泥岩层，寓意发生过多幕海底火山爆发事件，每次爆发之后都会有一段相对平静的时期，深海浊流沉积仍然时有发生。这样的火山爆发事件是什么年代发生的呢？要还原出当时的爆发过程，首先要弄清这些火山角砾岩的沉积时间。通过刘传联教授“决心号上的超微小屋”、李前裕教授“探究深海生物化石编年”、以及赵西西教授“解密南海深部磁性条形码”文中所述的地质年代研究方法，他们推断火山角砾岩大致从一千多万年以前就开始了，并持续数百万年。在这长达数百万年期间，南海深海火山可能频繁爆发，加上火山活动间隙的浊流作用，当时的南海深部可能如同一个兵戎相见的“战场”。钻孔附近竖立在海底平原上的座座海山可能就是在这“乱世”中形成，每座海山就是当时爆发的火山口，如同占据各方的“军阀”。目前还难估计当时的海底火山爆发是否已喷出海面，但作为南海中部傲视海底群山的黄岩岛，显然当时已“冲出”海面，成为这次钻探第一个站位海域最高的海山。这些耸立在海底平原上三四千米高的海山群，数百万年以来都一直“沉浸”在深深的海水之中。
正当我们在“决心号”上热火朝天地描述火山角砾岩期间，申城迎来了入冬以来的最低温，起源于西伯利亚的冷空气途径上海时刮起七到八级东北风，向南吹到南海中部时虽然已减为五到六级，但还是掀起了三米高的大浪。“决心号”钻探船有明显地晃动，不如前些日子那样平稳。想象着数百万年以前南海深部火山爆发的情景，体验着今天“决心号”在海浪中摇摆，俨然感受到一个动荡的南海。
（文/图 刘志飞，2014年2月20日，于南海“决心号”钻探船）
最后更新 (2014-06-02 14:09)