張建松
神秘浩瀚的深海里有人類太多的未知、太多的需求,在這里進(jìn)行的每一步探索,都走在人類歷史的最前沿。還有比這更酷的事情嗎?
神秘浩瀚的深海,是地球上人類尚未逾越的“最后疆域”。以船舶為馬、以科學(xué)為韁,在這片“最后疆域”戰(zhàn)風(fēng)斗浪、馳騁縱橫,是一件很“酷”的事。
? ? 3月17日,參加第三次南海大洋鉆探的中國“80后”在“決心”號上留影(從左至右:蘇翔、趙寧、雷超、張楊、張翠梅、張錦昌、易亮)。
他們都是80后
從小追求“做很酷的事”“不走尋常路”的張錦昌,支過教、留過學(xué),三十而立之際,將自己的人生目標(biāo)鎖定在深海?!吧詈@镉腥祟愄嗟奈粗?、太多的需求,我們在這里進(jìn)行的每一步探索,都走在人類歷史的最前沿;每一項科學(xué)研究,都是人類好奇而未知的。還有比這更酷的事情嗎?”張錦昌說。
34歲的張錦昌來自中科院南海海洋研究所,這是他從美國德州農(nóng)工大學(xué)留學(xué)回國后,第一次踏著南海的波濤,將研究的目光,從地球上最大的火山——西北太平洋大塔穆火山,轉(zhuǎn)到了南海。
“在南海大洋鉆探的大目標(biāo)中,我的目標(biāo)是通過研究海底巖芯樣品,解釋地震探測所得到的地震信號的巖石意義,為今后研究海洋巖石圈建立模型?!睆堝\昌說,“相對于整個地球,巖石圈在地球表面就像雞蛋殼一樣薄。了解海洋巖石圈的生老病死過程,是我研究的目標(biāo)?!?/p>
海洋在內(nèi)心深處的吸引和魅力,以及“建設(shè)海洋強(qiáng)國”目標(biāo)的召喚,還使得“決心”號上的另一位中國“80后”,放棄了原先從事的金融期貨工作,發(fā)奮考上博士,專攻海洋地質(zhì)研究。
這位年輕人名叫易亮,如今已成為同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的一員。他說:“與期貨相比,我更喜歡科學(xué)的自由;與陸地相比,我更喜歡海洋的未知。深海里充滿無數(shù)問題和挑戰(zhàn),一切都是方興未艾、一切都還塵埃未定,這樣的研究領(lǐng)域令人充滿希望?!?/p>
始于1968年的國際大洋鉆探,是世界地球和海洋科學(xué)領(lǐng)域規(guī)模最大、歷時最久、影響最深遠(yuǎn)的一項國際科學(xué)合作計劃。目前正在執(zhí)行的國際大洋發(fā)現(xiàn)計劃(IODP),每個航次都面向IODP成員國的科學(xué)研究人員開放。
“當(dāng)我們在美國看到中國科學(xué)家將主導(dǎo)第三次南海大洋鉆探的消息后,非常興奮,第一時間提交了申請,希望能為祖國的南海研究盡點(diǎn)微薄之力。盡管這個航次科學(xué)目標(biāo)與我們做的研究有些不同,但科學(xué)研究都是相通的,上船后收獲很大?!眮碜悦绹闹袊魧W(xué)生趙寧說。同行的張楊也有著同樣看法。
南京大學(xué)畢業(yè)的趙寧,登上“決心”號之前,剛剛獲得美國麻省理工學(xué)院和伍茲霍爾海洋研究所的聯(lián)合博士學(xué)位。下船后,就將奔赴德國馬普化學(xué)所進(jìn)行海洋地球化學(xué)的博士后研究,此后他計劃回國工作。
“與發(fā)達(dá)國家相比,我國海洋科學(xué)研究起步晚、空間大,回國更有用武之地。”趙寧說,“目前我國一些科學(xué)研究的硬件,幾乎趕上了發(fā)達(dá)國家水平,但在科學(xué)視野和研究思維等軟件上,還有較大差距。希望我們這一代年輕人學(xué)成歸國后,逐漸縮小這種差距?!?/p>
28歲的張楊與趙寧是同齡人。這位河北石家莊的女孩目前正在美國普渡大學(xué)留學(xué),跟隨導(dǎo)師從事陸地三疊紀(jì)的古地磁研究。她說:“我的人生夢想是做自己喜歡、有意義的事。這次上船不僅獲得了南海古地磁數(shù)據(jù),可進(jìn)行海陸全球?qū)Ρ妊芯?,還認(rèn)識了許多老師,拓寬了科學(xué)視野,非常有意義?!?/p>
到大海揮灑青春,正逢其時。來自中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)的“80后”老師雷超說:“海洋科學(xué)研究需要先進(jìn)技術(shù)和大量投入,因此被稱為‘貴族科學(xué)。隨著我國綜合實(shí)力提高,海洋項目越來越多、投入越來越大,‘貴族科學(xué)越來越‘平民化,我們趕上了好時候?!?/p>
作為一名老師,雷超在“決心”號上念念不忘自己的學(xué)生。他說:“大洋鉆探是國際深海研究的前沿,非常有助于開闊學(xué)生視野,美國經(jīng)常有碩士生、博士生申請上船。而由于每個航次給中國的名額非常有限,中國學(xué)生很難有機(jī)會。期待我國早日建造自己的大洋鉆探船,那時我一定申請帶學(xué)生上船。
在“經(jīng)典地區(qū)”探索科學(xué)前沿
人杰地靈的華南,不僅在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有極其重要地位,在地質(zhì)構(gòu)造演化歷史上也得天獨(dú)厚,是科學(xué)家們認(rèn)知大陸演化過程、創(chuàng)新大陸地質(zhì)理論的“經(jīng)典地區(qū)”。
正在“決心”號上參加第三次南海大洋鉆探IODP367航次的黃小龍研究員,來自中科院廣州地球化學(xué)研究所,多年來一直致力于大陸巖石圈組成、結(jié)構(gòu)與演化的相關(guān)研究,尤其是華南大陸巖石圈演化過程的研究。
“華南陸塊是全球新元古代以來地質(zhì)演化歷史最復(fù)雜的地區(qū)之一,大規(guī)模的晚中生代巖漿活動是華南地質(zhì)最顯著的特征,但大規(guī)模巖漿活動的動力學(xué)機(jī)制一直存在爭議?!秉S小龍介紹說,“科學(xué)家們最關(guān)心的問題是:這是否與太平洋板塊的俯沖有關(guān)?如果有關(guān),為什么太平洋西岸沒有形成像太平洋東岸那樣的安第斯型造山帶?為什么瀕臨西太平洋俯沖帶的華南大陸,在中生代表現(xiàn)為陸內(nèi)再造?為什么在此后的新生代,又出現(xiàn)了大量的盆地及邊緣海?”
自上世紀(jì)六十年代以來,板塊構(gòu)造理論成為固體地球科學(xué)的最重要基石。但經(jīng)典的板塊構(gòu)造理論,無法解釋華南大陸極其復(fù)雜的地質(zhì)演化動力機(jī)制。為了探索科學(xué)之謎,黃小龍從華南大陸來到了南海。
“這是因?yàn)槟虾W鳛楠?dú)具特色的新生代邊緣海,其形成和演化過程與周緣板塊活動過程密切相關(guān),特別是與華南大陸的陸緣裂解過程有關(guān)?!秉S小龍解釋說,“南海位于歐亞、西太平洋和印度-澳大利亞板塊的交匯處,幾乎經(jīng)歷了從陸緣裂解到海底擴(kuò)張、再到俯沖消減的一個完整的‘威爾遜旋回,是研究各種類型板塊構(gòu)造活動的最佳場所。”
板塊構(gòu)造理論認(rèn)為:在地球漫長的歲月中,海陸不斷變遷,經(jīng)歷著“分久必合、合久必分”的歷史過程。加拿大科學(xué)家威爾遜最先注意到大洋開啟和閉合的不同發(fā)展趨勢,將大洋盆地的演化過程歸納為“萌芽-幼年-成熟-收縮-結(jié)束-大陸碰撞造山”六個階段,被稱為“威爾遜旋回”。其中,前三個階段顯示大洋的開張和生成,后三個階段代表大洋的收縮和關(guān)閉。
“南海是全球少有的幾個、完整地保留了擴(kuò)張前大陸地殼基底、擴(kuò)張期洋殼、擴(kuò)張后中央火山鏈、洋殼俯沖消減島弧帶的大陸邊緣海,非常難得。通過研究南海的形成與演化過程,我們可探索一系列國際前沿的科學(xué)問題。”黃小龍說。
這些科學(xué)問題包括:從華南大陸巖石圈裂解演化到南海打開,所受控的深部動力學(xué)機(jī)制是什么?從陸緣張裂到海盆擴(kuò)張的構(gòu)造轉(zhuǎn)換,經(jīng)歷了怎樣的過程?地球深部地幔與淺部巖石圈之間的相互作用關(guān)系是什么?經(jīng)歷了怎樣的物質(zhì)循環(huán)過程?
目前,從華南大陸的陸緣裂解到南海形成與演化的相關(guān)研究,還成為在國際地球科學(xué)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)。深入研究南海地質(zhì)成因和構(gòu)造發(fā)展史,不僅可為研究華南大陸演變過程、全面認(rèn)識東亞和西太平洋構(gòu)造及大陸邊緣盆地演化,提供科學(xué)依據(jù);還對研究全球板塊構(gòu)造格局演變、創(chuàng)新大陸地質(zhì)理論,提供重要的科學(xué)機(jī)遇。
編輯/余弘陽