南海钻探发现「大洋红层」 搅拌后好似「巧克力酱」

美国「决心号」大洋钻探船是世界上最先进的大洋钻探船之一。(图/翻设自大陆军网)

大陆中心/台北报导

由中国学家主导的第三次南海大洋钻探进入关键时期,「决心号」大洋钻探船长达四千多米的钻杆在南海北部的海底意外发现了「大洋红层」。这是大洋钻探在南海海底第二次发现「大洋红层」,而且已经发现了最古老有孔虫化石,大约生活在1900万年前。

根据《新华网》报导, 「决心号」大洋钻探船的钻杆,穿过南海海底U1499B孔651米长的保护套管装置,日夜不停地向下深钻。目标是钻取南海的基底岩石,以揭开争论多年的「科学之谜」。每天,当「决心」号上响起「Core on Deck」(岩芯上甲板了)的通知时,科学家们都纷纷聚集在新岩芯前,期盼早日看到南海的基底岩石到底是什么。

报导指出,南海基底岩石深度870米早已经钻过了,但先前推测应该看到的基底岩石仍未出现。从海底钻取出来的一管管岩芯样品,是一种看上去呈红棕色、细腻如巧克力泥岩

这种泥岩与此前一直出现的深绿色泥岩、深灰色砂岩有明显区别。大约在海底下七、八百米左右开始出现,有时断断续续,越往深钻,就越连续。截至目前,「决心」号已钻到海底下900多米,钻取的岩芯样品依然是这种泥岩。颜色暗红色逐渐变成了深红色纯度明显提高,并时而夹有绿色条带

据「决心号」上的海洋沉积学家、同济大学海洋与地球科学学院教授刘志飞教授介绍,这种红棕色泥岩就是典型的「大洋红层」;2014年,在中国科学家主导的第二次南海大洋钻探IODP349航次中,曾在南海中部海盆第一次发现了「大洋红层」,当时位于大洋地壳玄武岩之上。

他表示,此次在南海大陆斜坡的底部再次发现了「大洋红层」,到目前已有100多米沉积,具有重要科学研究意义。「大洋红层」是一种远离陆地、在深水中慢速堆积、在富氧条件下形成的远洋沉积物,其主要成分是微米级的黏土矿物,也可能含有微体化石碎片等,太平洋、大西洋印度洋海底均有广泛分布。

西沙群岛永乐环礁的海洋蓝洞是世界已知最深的海洋蓝洞。(图/新华网)

根据了解,由于这些细小的沉积物在海底停留时间很长,颗粒外表容易形成一层铁锰氧化物,加上沉积环境缺少有机质,这些偏红色的氧化物被埋藏后就将颜色保存下来,形成独具特色的远洋红棕色泥岩,因此被称为「大洋红层」。

为了判断新发现的南海海底「大洋红层」沉积年龄,来自北京大学黄宝琦、日本岛根大学的古泽明辉中科院南海所的向荣,轮流值班寻找其中的有孔虫化石。他们将坚硬结实的「大洋红层」样品敲成小块,用双氧水加热,搅拌两小时,熬成好似「巧克力酱」的泥浆后,再用水冲样」筛选,发现其中有许多有孔虫化石。

根据《新华网》报导,刚开始出现的「大洋红层」里有孔虫,大约生活在900万年前。截至记者发稿时,已经发现了最古老的有孔虫化石,大约生活在1900万年前。也就是说,这里的「大洋红层」至少已经沉积了一千多万年。

刘志飞表示,「大洋红层」代表了远洋和极其安静深海环境,在南海的海底沉积发现「大洋红层」,说明当时的南海是面向西太平洋开放的边缘海。而现今的南海是半远洋沉积环境,南海东部的菲律宾岛弧带向北移动,致使南海成为半封闭海盆,深海环境发生了巨大转变,现今的南海海底再也没有「大洋红层」了。

美国「决心号」大洋钻探船是世界上最先进的大洋钻探船之一。船长143米,宽度21米,排水量1.86万吨,能在海上连续航行75天。船上最醒目的装置是45米高的钻塔,船载直立起重机最大高度可达61.5米,最大钻探水深8235米,能在海底以下钻进2000多米。